发布时间:2023-09-27 10:30:41
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0 引言
为了能够给电力企业实现自动化生产提供极为重要的保障,我们应该不断注重强化电力电气自动化元件技术的运用。我国电力电气行业发展水平的高低很大程度上取决于电力电气自动化程度的高低。当今社会,计算机技术水平越来越高,在相当一部分领域内电力自动控制获得了极为广泛地应用。这些领域包括:农场、工厂、家用电器、交通和办公室等等。改革开放以来,我国市场经济水平的不断提高,为了适应市场变化发展的需求,电力企业应该注重和强调自动化生产,从而为促进电力企业经济效益的提高提供有力的支持。
1 电力电气自动化元件研究的成因和意义
自加入世界贸易组织以来,我国一直处于经济腾飞时期,这给我国的电力企业创造了很好地发展机遇,但同时电力企业也面临着不少的挑战。国内电力企业之间的竞争越来越激烈,国际电力市场的竞争也面临着巨大的竞争压力。与国际大型的电力企业相比起来,不管从自动化水平、生产模式、科学技术应用、科学管理方面上考虑,我国的电力企业都存在着巨大的差距,大大降低了市场份额,阻碍了电力企业自身长远的发展。为了保证电力产品的质量,电力企业不断提高电力电气自动化水平,能大大减少次品。为了促进我国电力企业的整体竞争能力有所提升,应该不断加强电力电气自动化元件研究,深入了解我国电力电气化研究的意义,从而满足经济社会的相应要求,实现我国电力企业的健康、稳定和可持续发展。
2 主要的电力电气自动化元件技术
在对电力电气自动化元件研究的成因和意义具有一定了解的基础上,接下来,将介绍三种主要的电力电气自动化元件技术,以期提高电力电气自动化元件技术运用的实际水准。
2.1 全控型电力电子开关取代半控型晶闸管
晶闸管的成功研发和应用是运动控制新的里程碑,到目前为止,晶闸管在交流和直流传动控制系统中获得了广泛应用的主要原因是晶闸管是第一代电力电气器件。自从交流变频技术受到大众欢迎以来,P―MOSEFT、GTR、GTO等全控式器件一个紧接着一个出现了。这里所说的P―MOSEFT、GTR、GTO等是第二代电力电气器件的主要表现形式。从目前看来,很多情况下会在不同的时间生产相应的开关和电流定额,各种各样的器件的所应用范围也各有不同。GTR、GTO导致门极控制电路的规模越来越大,推动MOS结构电力半导体器件进一步发展的主要原因在于:这两种全控式器件具有很强的控制电流,又叫作双极性全控性器件。一般来说,MOSFET晶闸管集成于MOS控制晶闸管的单胞内部,只有充分采用MOS,才能对晶闸管的开关断开和接通进行相应的控制。
2.2 变换器电路从低频向高频发展
从目前看来,PWM变换器在电力电气器件第二代中得到了较为广泛的应用。功率因素获得相应地提高,并且大大降低了高次谐波给电网造成的一定影响,这主要归功于运用了PWM方式。这在很大程度上,对处于低频区电动机转矩脉动所带来的一系列问题进行了妥善解决。不难发现引起噪音的主要因素之一是电机绕组引发不少振动。定转子很大程度上受到转矩脉动作用力的影响,这些转矩脉动往往源自于PWM逆变器里面的电流、电压的谐波分量。从某种程度上说,逆变器工作频率无法获得相应提升的主要原因是:开关损耗对其进行了一定的限制。
2.3 交流调速控制理论越来越成熟
通过在一定程度上模仿直流电动机控制的方法,分别对定子电流的转矩分量和磁场分量进行相应的控制,但是前提条件是必须将两者进行解耦,这是矢量控制基本思想的主要表现形式。事实上,解耦相当于采用直流电动机的形式,这种直流电动机的形式是通过坐标变换促使异步电动机物理模型等效变换得来的。对转子磁链方向进行相应的检测是解耦必须完成的任务之一,同时转子参数会大大影响解耦的性能,这里需要进一步指出的是转子回路时间常数对解耦的性能的影响会更大。另外,促使交流调速实际控制效果难以实现预期效果的主要因素之一是矢量旋转变换具有一定的复杂性。
3 结语
总而言之,电力电气自动化元件技术的运用具有十分重要的意义和作用。文章结合电力电气自动化元件技术的实际运用情况,在深入了解电力电气自动化元件研究的成因的基础上,对几种主要的电力电气自动化元件技术进行系统的阐述,这些主要的电力电气自动化元件技术包括:全控型电力电子开关取代半控型晶闸管、变换器电路从低频向高频发展和交流调速控制理论越来越成熟等等,以期促进电力电气自动化元件技术的运用水平的不断提高,从而更好地实现电力企业健康、稳定地发展。
【参考文献】
[1]李燕馨.电力电气自动化元件技术的运用[J].中国新技术新产品,2010(22).
一、引言
随着我国经济社会的迅猛发展,电网建设取得了前所未有的突破性进展。更确切的说,在微电子信息技术和电力电子技术领域有着十分巨大的进步。从某种意义上说,为了顺应现代企业的生产需求,我们应该结合实际状况,更新思想,不拘泥于传统的电力拖动控制概念。实践表明,只有注重强化运用现有电力电气自动化元件技术,才能最大限度地提升现代火电厂的管理水平和生产能力,才能最大程度地增强电力企业的市场竞争力。
二、我国电力电气自动化元件研究的主要原因
随着经济全球化战略的不断推进,我国始终处在经济快速增长的阶段,这为我国相当一部分电力企业提供了千载难逢的好机会。但是,我们了解到,当前不少电力企业面临着十分巨大的考验。从国内来看,电力企业与电力企业之间有着非常激烈的竞争。从国际上来看,电力市场的竞争压力并不小。值得肯定的是,我国的电力企业与国际大型电力企业之间存在着一定的差距。
更详细地说,我国电力企业的差距主要体现为:科学管理不够、自动化水平低、科学技术应用不足和生产模式落后等等。换句话说,我国电力企业自身的劣势,导致市场份额降低,一定程度上制约了电力企业的健康、稳定、长久发展。事实上,电力企业只有大幅度提升电力电气自动化水平,最大限度地减少次品,才能确保电力产品的质量过硬。实践表明,深入研究电力电气自动化元件,有益于有效提高我国电力企业的整体竞争能力,有助于满足经济社会发展的实际需求。
三、我国电力电气化研究的意义
毫无疑义,我国电力电气化研究具有一定的实践意义和理论意义。随着我国入世以来,社会经济蒸蒸日上。在世界经济“舞台”上,我国扮演的“角色”越来越重要。实践表明,市场经济具有一定的开放性。不容置疑,市场是市场经济的核心。一般来说,企业生产的主要目标在于:满足市场的实际需求。从某种意义上说,大幅度提升电力企业电力电气自动化程度,扩大电力企业的市场份额,有利于电力企业在激烈的市场竞争中处于不败之地。值得一提的是,电力企业只有确保提供优质的产品,最大限度地避免出现产品次品,最大程度地减少出现设备故障的次数。实践证明,电力企业应该综合考虑自身的发展规划,优化资源配置,尽可能在降低工作人员劳动量的基础上,大幅度提升生产的高效性、经济性。
四、我国主要电力电气自动化元件技术
在全面探讨我国电力电气自动化元件研究的主要原因及意义的前提下,接下来,围绕我国主要电力电气自动化元件技术,谈谈自己的想法和体会。
1.全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管
至今为止,由于晶闸管属于第一代电力电气器件,所以晶闸管在直流和交流传动控制系统中的应用较为广泛。自交流变频技术获得人们的高度肯定以来,不少全控式器件应运而生。更详细地说,GTO、P-MOSEFT和GTR作为第二代电力电气器件,它们是全控式器件十分关键的构成部分。当前,按常理来说,对电流定额和开关进行生产的时间并不一样,各类相关器件有着不一样的应用范围。由于GTO、GTR作为主要的全控式器件拥有的控制电流较为强大,所以促使门极控制电路具有越来越大的规模,加快推进了MOS结构电力半导体器件的发展进程。通常来讲,在MOS控制晶闸管的单胞内部能够集成MOSFET晶闸管。实践证明,我们只有充分考虑各种现实因素,科学、合理地利用MOS,才能十分高效的控制晶体管的开关。
2.变压器电路从低频向高频方向发展
调查研究显示,在电力电气器件第二代中,PWM变换器的应用十分广泛。通过采用了PWM方式,既能提升了功率因素,又能一定程度上减少高次谐波给电网带来的影响。从某种意义上说,我们应该全面思考各种现实因素的束缚,妥善处理和解决低频区电动机转矩脉动引发的种种现实问题。在实践中个,我们不难觉察到,电机绕组产生不少振动,是引发噪音的关键因素之一。事实上,转矩脉动作用力,一定程度上受到定转子的影响。更详细地说,PWM逆变器中电压、电流的谐波分量是产生转矩脉动的主要源泉之一。不可否认的是,开关损耗限制了逆变器工作频率,致使其不能得到相应提升。这里需要明确指出的是,通用变频器逐渐大量投入使用,应该引起人们的极大关注。
3.交流调速控制理论的逐渐成熟
实际上,在满足一定条件的前提下,经过采用模仿直流电动机控制的方式,分别合理控制定子电流的磁场分量和转矩分量。这个条件是:对磁场分量和转矩分量进行解耦。更进一步说,矢量控制的基本思想大致体现为:对磁场分量和转矩分量进行解耦。从本质上说,采用直流电动机的形式等同于解耦。更确切的说,利用坐标变换实现异步电动机物理模型等效变换是直流电动机的主要表现形式之一。对于解耦来说,检测转子磁链方向是其主要职责之一。与此同时,解耦的性能,一定程度上受到转子参数的影响。值得一提的是,为了不断增强对解耦性能的影响,转子回路时间常数应该引起人们的极大关注。除此以外,矢量旋转变换相当复杂,这导致无法产生令人满意的交流调速实际控制效果。
五、结束语
综上所述,电力电气自动化元件技术的运用探讨具有一定的理论意义和现实意义。本文简要介绍了电力电气自动化技术的各项新工艺、新技术的发展状况,推动了我国电力企业的达到科学化管理,加快促进了我国电力企业实现电力电气自动化。为了电力企业在日益激烈的市场竞争中处于不败之地,我们应该注重提升电力企业的工作效率,确保电力企业的产品质量,实现优化资源配置的目标,进而最大限度地增强自身综合竞争力,扩大市场的占领份额。
参考文献
[1],钟家林.浅析电力电气自动化元件技术的运用[J].中国新技术新产品,2012.
[2]陈坚.电力电子技术在电力系统中的应用专辑――特邀主编评述[J].电力电子技术,2009.
[3]宋宝林.我国电气自动化的现状与未来发展[J].科技创新与应用,2012.
随着电子电气设备已成为人们生活的必需品,所以随之产生了电子设备的对我们赖以生存的环境造成了极大的损害。而且大多数废旧电子电气设备中都含有很多危害严重的物质,给环境及社会生活造成相当不利的影响。所以,为了使废旧电子电气设备能够更加资源化与无害化,各国已加大对废旧电子资源的回收再利用技术的研发力度。本文通过提出一些废旧电子设备资源化及无害化技术,希望为改变其不利影响出一份力。
1 我国现阶段废旧电子电气设备处理现状
由于电子电气产品更新速度太快,加上其使用寿命一般都不长,所以每年都会有大量的电子电气设备被淘汰,而且处理起来非常麻烦,所以造成了现在我国电子电气设备的处理现状。首先,电子产品的焚烧和填埋。因为现在电子电气设备都占用一定的空间,所以很多时候就通过焚烧和填埋的方式来减少废旧电器占用的空间。但是这种处理方法会使电子设备中所含的大量有害物质都排放出来,这样会给人们的生活带来严重的危害。比如电子设备中的有害物质污染地表土壤和水源等等都是直接威胁人们的身体安全和健康。同时电子设备的焚烧会产生很多含有有毒物质的烟尘,给环境造成严重的破坏。其次,是国家对废旧电子电气设备处理的法律制度不健全。现行的相关法律条例及国家政策对电子设备处理的管理并不专业,无法达到资源化和无害化的处理标准。加上现在使用的处理方法和技术并不规范,所以还是减少不了对环境和社会生活的不利危害。
2 废旧电子电气设备资源化与无害化处理技术
2.1 废旧设备的集中拆卸分类技术
大多数的电子产品都是按照产品种类型号进行批量生产的,所以拆卸起来并不麻烦。电子电气设备的拆卸和分类对其以后的资源化和无害化处理尤为重要,为随后的处理阶段顺利进行奠定了良好的基础。但是电子气产品更新速度过快,所以其种类众多,而且有的产品结构在设计时并没有留下拆卸的余地。所以就需要将各地产生的废旧电子设备集中统一起来。通过使用通用多用途的工具对废旧电子产品进行拆卸和分类。这样可以大大的减少中间所消耗的人力和物力,灵活的使用不同种类电子废品的拆卸方法,提高废旧电子电气设备的规模化和资源化的拆卸分类效率。
2.2 废旧设备回收再利用技术
在电子电气设备生产中,塑料的使用量是非常巨大的。一般电子产品的外壳、屏幕,装饰等等都是使用的塑料材料构成的。所以现在的热解反应技术应运而生,既避免了通过填埋和焚烧等方式造成的环境污染,也大大提高了热解反应之后材料的利用价值。真空热解技术现已在废旧的轮胎等橡胶类产品中应用起来。真空热解技术不仅可以降低反应过程中的温度,减少一些有害物质的产生而且在真空状态下操作不会收到外界气体的干扰,所以使其处理起来更加容易。在真空热解技术下的塑料回收物品可以分解生成高利用价值的材料,整个过程操作简单,产物清洁,极大的改善了废旧电子电气设备再利用过程中也产生污染的缺陷。
2.3 废旧设备中有毒成分的剥离技术
在电子电气设备的内部材料使用中,通常采用的是各种金属材料。比如一些电路板、二极管和电池等等,都是使用了对环境危害极大的金属材料。而在这些材料回收再利用的过程中很难将其中的有毒物质剥离出来,而且一般的冶炼方法很容易使有毒物质的外泄对环境造成更严重的污染。所以采用真空熔炼技术来处理这些废旧电子电气设备就发挥着重要的作用。在真空条件下,根据不同的温度可以剥离不用的金属有害物质,还不会对外界环境造成污染。
3 结论
在面对当今电子电气设备更新换代频繁,废旧电子设备数量剧增的形势下,通过利用行之有效的处理技术对废旧电子设备的回收再利用就显得尤为重要了。所以在严峻的形势下,更要加快技术创新的节奏以减少废旧电子设备给环境和人民社会生活带来的影响。然而这并不是朝夕可以完成的任务,同时还需要多方的支持。国家需要根据具体的废旧资源再利用的一系列完善的政策来保证废旧电子电气设备处理的顺利进行。另外电子生产企业放缓更新换代频率,广大消费者改变和控制自己的消费观念,减少电子废弃物的产生。这样才能实现我国电子电气设备的资源化和无害化进程,减少环境污染,保障人民生活。
参考文献
[1]孙春旭.废旧印刷电路板中电子元器件回收处理技术进展[J].材料导报,2016(09).
[2]王光旭.废旧锂离子电池中有价金属回收工艺的研究进展[J].材料导报,2015(07).
作者简介
随着电力市场竞争的加剧,电力企业要想能够实现长远的发展,就必须针对自身的技术水平进行有效的提升,使得电力电气逐渐向着自动化的方向发展,从而最大限度的满足电力市场发展的需求,保障电力供应的充足性和电力应用质量。而要想使得电力电气可以有效的实现自动化,就需要从电力系统以及元件技术的运用两个方面入手,这样才能够使得电力系统实现自动化的升级,从而更好的实现电力电气自动化的转变。下面本文就针对电力电气自动化的电力系统及元件技术的运用进行深入的探究。
1电力电气自动化技术的发展
1.1电子开关
控制电力电气设备运行的主要构件就是开关,开关是一个基础性元件。电子开关的运行主要基于交流变频技术的应用原理之上的,最早出现的电子开关就是交流变频电子开关,然后在自动化技术逐渐发展的过程中,又衍生出全控制式的电子开关,现阶段,相关的人员又研究出一种新型的电子开关,该开关就是复合型电子开关,在这种开关的基础上,相关的人员成功的研制出了功率集成电路电子开展,这一电力开关在目前的电力电气设备中得到了广泛的应用。
1.2电路的发展
电力电气自动化的电力系统在实际的应用中,电路也逐渐实现了自动化,并且电路的发展从开始的低频逐渐向着高频转换。在利用普通晶闸管的过程中,主要是利用整流来实现对直流传动变换器的控制,使得交流变频传动能够与直流传送变换器之间实现交叉作业,从而构成交-直-交变频器,有效的保障了电路的应用合理性。在电力电子器件不断发展的进程中,其逐渐由一代转变为二代,PWM变换器也开始进一步的得到应用。在该变换器加大了利用率后,使得电力系统运行的功效得到了明显的提升,同时也使得电网受到的高次谐波的影响降低,保障了电网运行的安全,使得电动机在低频区域运行过程中存在的相关问题得到了良好解决,而在对PWM变换器进行深入利用的过程中,其所具有的一些弊端也逐渐暴露出来,这时候就需要针对其进行改进,这就衍生出了谐振式直流逆变器电路。
1.3其他自动化技术的发展
我国电力电气自动化系统中,除了电子开关、电路得到了有效的发展之外,其他的自动化技术也得到了有效的发展,其中就包括调速器以及变频器等。这些自动化技术的发展,是建立在科学技术发展的基础之上的,在科学技术发展的进程中,调速器以及变频器也不断的进行更替,使得电力电气自动化水平得以提高。
2电力电气自动化系统的功能作用
电力电气自动化系统所具有的功能较为全面,相对来说,电力电气自动化系统的应用保障了电力系统在运行上的安全,实现了电力事业可以实现长远的发展。应用电力电气自动化系统,能够及时的发现电力系统中出现的各种故障问题,并积极的采取相关的措施进行解决。除此之外,如果以单元机所具有的运行特征以及电气在控制上所具有的特点来进行分析,就可以得出电力电气自动化系统在实际的应用中,所具有功能主要体现在如下几点:首先,能够实现对变组的保护,使得厂高变也能够实现良好的保障,并进一步的保障励磁变压器的运行安全。其次,可以有效的实现26kV高压厂能够针对电源实现有效的监控功能,保障厂用电压能够实现轻松的切换,保障相关装置可以有效的进行状态的监控,并能够手动来对系统进行启动。再次,可以使得高压变压器得以良好的操控,而且能够使得2台机可以进行联用。然后,220kV开关以及500kV能够在联网上实现自动化以及手动化的联合应用。最后,就是能够使得变组断路器以及隔离开关能够得到有效的操作以及控制,使得低压厂能够用相关的低压装置进行监控。
3主要的电力电气自动化元件技术
3.1全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管
现阶段,我国在对电流以及电压定额进行研制的过程中,需要对开关的时间进行分阶段的控制,使得不同的元件都可以发挥出其应有的作用。在相关技术发展的进程中,交流变频技术逐渐得到了应用,这一技术在广泛应用的前提下,各种不同的全控式器件也逐渐开始产生,而其中最为常见的就是GTR全控式器件,但是这种器件在实际的应用中,很容易受到各种因素的影响,而使得器件出现各种不同的问题,这在一定程度上就使得相关人员在对器件进行个性化设计的过程中,只专注于进行保护线路的设计,而忽视了对线路的优化设计,从而使得线路组成过于繁杂,无法使得相关的人员清楚掌握线路的走向。
3.2交流调速控制理论日渐成熟
大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节产生PWM信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。其控制思想新颖,控制结构简单,控制手段直接,信号处理物理概念明确,转矩响应迅速,限制在一拍之内,且无超调,是一种具有高静动态性能的新型交流调速方法。
结语
综上所述,电力电气设备融合了先进的网络技术以及信息化技术,逐渐实现了自动化。在这些先进技术的应用下,电力电气设备的发展与原件技术之间的关系更加的密切,电力电气设备的发展推动了原件技术运用效率的提升,使得电力电气自动化的电力系统实现了整体质量的提高。然而,即使是这样,我国的电力电气自动化发展水平依然无法与西方发达国家相比,我国的电力电气自动化还有着较深的发展潜力,还需要相关的研究人员能够更为深入的进行研究,从而使得我国的电力电气自动化水平能够赶上世界水平。
参考文献
[1]王德选,陈秀玲.浅谈变频器的优点和发展[J].民营科技,2011(02).
[2]李燕馨.电力电气自动化元件技术的运用[J].中国新技术新产品,2010(22).
中图分类号:F407文献标识码: A 文章编号:
引言
电子元器件(以下简称元器件)采购中的质量控制技术就是:在采购元器件前对它的外观、电性能、工作条件、寿命、稳定性、可靠性以及在严酷条件下的工作能力等项目进行检查、分析和试验的技术。
一、质量控制技术的种类及其作用
元器件采购中的质量控制技术总体上可以概括为三条技术途径,即元器件的电性能测试试验、物理分析检验和可靠性试验。它们各自的特点及评价元器件质量水平的角度各不相同,在不同时期和阶段保证元器件的质量水平。
1、电性能测试
电性能测试是通过对元器件进行电参数测试来表现和评价所采购元器件的可用性和质量状况。元器件的电性能侧试应依据产品的技术规范来进行,电性能测试又可分为正常条件下的工作能力测试和正常条件下的输入输出值域范围的测试。工作能力的测试是非破坏性测试,电子元器件在出厂前一般都有百分百测试试验,所以在进货装机时可以抽样进行测试,当然为保险起见也可百分百测试.输入输出值域范围测试是评价元器件另一工作能力的主要参数,是减少装机调试量的主要途径,一般只对同一批次的产品进行抽样检验,进行值域范围测试后的元器件一般带有内部的电损伤,所以一般不再使用。
2、物理分析检验
物理分析检验是采用一系列非破坏性和破坏性的物理试验分析手段来对抽样样品进行检验,以评价采购的各批次元器件的质量水平和生产该种型号的元器件的工艺水平。元器件的物理分析检验是指对元器件的外观、结构、材料、工艺情况等相关的物理性能、物理参数所进行的检查、测试、试验和分析。如外观壳体的完整性、标志的准确完整性,结构材料的合理性、工艺缺陷等等均属于物理检验的范畴。在某种意义上可以说,在元器件采购进货前,对进货商、进货批的选择使用元器件的物理分析更有意义.因为电性能检测极少是不合格的,因为许多元器件在生产过程中的失效率量级在PPM级,再加上出厂前的电性能测试,所以完全采用电性能的测试来选择进货商或进货批显然是不明智的。物理分析主要是通过元器件所表现的物理特性来衡量元器件生产过程的工艺情况,对于稳定的优良工艺我们完全可以相信能够生产出高质量的元器件。在元器件生产中流行这样的说法:好的产品不是靠挑出来的。这句话的意思是,一种失效率很高的元器件,其可靠性水平一定不会很高,从另一个方面也可以说从有着很高失效率的产品中挑出来的产品,它的内部物理性能及物理参数等也将存在一定的不足或缺陷,这样的元器件的可靠性将没有保障,其工作寿命也将受到影响。物理分析检验除了用于元器件的采购质量控制外,还可用来进行元器件的质量对比优选和真伪技术鉴别。物理分析检验通常是破坏性检验,抽样进行,经物理分析检验的样品一般不能再使用。
3、可靠性试验
可靠性试验通常只对样品进行试验,是针对元器件的特点和工作条件以及环境条件设计的、在比较严酷或极端严酷应力条件下所进行的试验。在试验中充分暴露元器件的内部缺陷,从而检验和评价该批次元器件的可靠性水平。可靠性试验分为以暴露元器件内部是否存在某一缺陷为目的的专项试验和评价元器件寿命的加速老化寿命试验两种。可靠性试验是非常有针对性的,并且需要较长的时间和较高的费用,故在选择试验项目时,应有针对性。如表面贴装元器件,由于在上机焊接时会受到热冲击等热应力作用,所以应该选做热冲击试验,并在试验后进行声学扫描显微镜检查,以分析其内部分层情况,检验所采购元器件的抗热应力能力;对于集成封装或可靠性要求较高的设备或系统所使用的元器件,有必要做加速寿命试验,以检验其在设备或系统整个使用周期内有较高的工作可靠性和性能稳定性。可靠性试验往往会给元器件带来内部损伤,并且这些损伤通常是可以积累的,所以做过可靠性试验的元器件一般不再使用。可靠性试验也可用来进行元器件的质量对比优选和真伪技术鉴别。
二、阶段采用质量控制技术的侧重点
为了既能保证上机元器件的质量水平,又能节约成本,在元器件采购的各阶段所使用的质量控制技术应有所侧重。在选择供货商时,主要实施可靠性试验和物理分析检验,这对衡量元器件的工作稳定性和寿命、工艺状况和稳定性是非常重要的,拥有较高可靠性和稳定。优良生产工艺的元器件,在上机后势必也将拥有较高的质量水平和质量一致性。而元器件的电性能往往是经过检测和老练合格的,并且供应商一般会提供最近生产的元器件,它们出现存储失效的概率很小,所以这个阶段进行正常的电性能测试几乎没有什么意义,不过值域测试还是比较重要的,它关系到今后装机时的调试量。在进行批量采购时,需要对元器件进行较多的电性能测试,有条件的可进行百分百的测试,以避免元器件在存储和运输过程中发生失效,而失效元器件又被使用,造成比较大的损失。这个时段可以对同批元器件进行少量的抽样,并进行物理分析检验和可靠性试验,以保证进货的元器件不出现如工艺改变及内部材料更换等影响元器件质量水平或质量一致性的因素发生。在这个阶段也可只针对在物理分析检验中发现存在工艺改变或异常的批次再进行可靠性试验,以降低成本。
三、在采购进货时选取有针对性的元器件试验项目及其作用
有针对的在采购进货时对元器件进行质量控制,选择恰当的试验项目,不仅可以降低采购成本,缩短采购时间,更重要的是能够提高采购元器件的质量和采购元器件的质量一致性。下面列举了一些有代表性的元器件门类及其常见的失效模式,根据元器件工作条件的特点指出元器件采钧进货质量控制方案中的一般应包括的试验项目,并对这些试验项目进行了简要介绍。
1、对塑封元器件进行的蒸煮试验和声学显微镜检查试验
塑封元器件是指塑料封装的元器件,其特点是封装工艺简单、重量相对轻、封装成本费用低、有效载荷大、由于其封装密度大,所以能够减少元器件的信号传播延迟,但其抵抗环境能力较差,尤其是潮气入侵、腐蚀和应力引起的元器件失效比较严重。目前国内较多的生产厂家的塑封工艺还比较落后,塑封元器件失效原因比较常见的是潮气或有毒气体的侵入并发生各种作用遗成的失效和塑封工艺存在的缺陷造成塑封层与元器件体的分层失效。因此对塑封元器件采购质量控制的试验项目或方案应包括可靠性试验中的蒸煮试验和物理分析检验的声学扫描显微镜检查。
1.1蒸煮试验。高压蒸煮试验是评价塑封元器件抗潮湿能力的一种加速应力试验,试验应力采用较严酷的气压、湿度和温度,来加剧潮气从外部通过封装材料进入到金属引脚或芯片表面.试验的标准可参照JESD22-A102-B进行,高压蒸煮试验主要暴露元器件的失效模式有三种:
(1)焊点、金属化腐蚀失效。由于高温高压水汽进入到金属引脚或芯片表面,对于键合焊盘和钝化层有缺陷的金属化层将产生腐蚀作用。
(2)浮栅汤电失效。对于非挥发性器件如闪存、EEPR服等,在浮栅存有电荷,如果潮气通过钝化层到达浮栅,很快就能够把该处的电荷泄漏掉,造成器件的失效。
(3)封装外部损伤。潮热作用可以使一些元器件发生崩裂失效。
1.2声学扫描显微镜检查
声学扫描显微镜检查是解决塑封元器件内部分层的主要技术途径,而塑封元器件塑封料与芯片、塑封料与引线架以及塑封料与墓板之间的分层是比较常见的失效模式,所以要保证采购进货的塑封元器件的质量水平,进行声学扫描显微镜检查是非常有必要的.与塑封元器件内部分层相关的失效主要表现为:
(1)由于分层部位聚集的水汽或离子造成的键合、金属化腐蚀等失效。
(2)由于分层部位气体在热作用下发生膨胀,严重时发生“爆米花”作用,造成键合开裂,芯片损伤失效。
(3)由于分层造成芯片散热不充分而发生的芯片烧毁失效。
2、气密封装元器件的检测
气密封装元器件的特点是封装后有一定体积的内部空腔,密封后的元器件与外部的空气隔绝,空腔内一般充有惰性气体,起保护作用,所以其受环境的影响更小、适应残酷工作条件的能力更强,但其封装费用较高,工艺难度大。对气密封装元器件应结合工艺情况,有针对性地进行下述物理分析检验:
2.1密封性检验
密封元器件若密封不良,外部空气和潮气就会进入封装内部,轻则影响密封元器件的电性能劣化;重则导致密封元器件失效。因此,必须对密封元器件的密封性进行检验,主要的检验项目有细检漏和粗检漏,检验合格的元器件仍可以正常使。
2.2粒子嗓声碰撞试验
密封元器件因存在内部空腔,如空腔内有活动导电或不导电的微颗粒,就有可能引起元器件拐电、短路或工作异常。故对密封元器件一般要进行颗粒碰撞试验,以检验空腔内部有否可动微粒。经过粒子噪声碰捡试验的元器件可以正常试验。
3、表面贴装元器件的试验
表面贴装元器件(片式元器件)具有体积小、重量轻、价格低、便于贴装等优点,已经被广泛地使用。但因其无外引线和体积小,给质量控制带来了不少的困难。一般是进行电测试,最有效的方法是进行破坏性物理分析和热冲击可靠性试验,以检查或暴露其内部是否存在有不可接收的缺陷。
(1)破坏性物理分析
对片式元器件主要采用破坏性物理分析的方法,对样品进行制样(镶嵌)抛磨,然后进行多个剖面的显微镜观察,以发现样品内部结构上的缺陷或工艺本身的缺陷。
(2)热冲击试验
片式元器件的可靠性试验主要是先采用热冲击试验的方法,然后检查元器件的参数漂移情况、失效情况以及恢复情况,达到评价采购元器件质量状况的目的。
结束语
电子元器件采购质量控制是企业保证产品质量、提高效益、增强竞争力的关键,只要保证了采购的元器件的质量,才能为企业发展开了个好头。因此,我们必须掌握电性能的测试、物理分析检查和可靠性试验三门技术中,只有结合采购电子元器件的特点和使用环境把这三种技术在电子元器件不同采购阶段相互结合好,不要遗漏大的技术试验项目,就一定能够采购到优质的电子元器件。
参考文献