随着电子技术的发展，电子设备和仪器的应用领域越来越广泛，包括在恶劣环境下工作的设备，如煤矿井下作业设备等。这些设备中的电子元器件需要在长时间连续通电的情况下工作，并且受到环境条件（如温度和湿度）变化以及各种其他因素的影响。因此，确保电子器件的高可靠性和稳定性显得尤为重要。

保证电子器件的质量和焊接质量，是整机生产中的两个关键环节。在装配前，对电子器件进行严格的检验和老化筛选，尤其是在特殊行业如军工和煤矿等领域，是确保设备可靠运行的必要步骤。

一、元器件失效的普遍规律和相应对策

元器件的可靠性是指元器件在规定的时间内（通常称为保险期），在规定的条件下，完成规定功能（或任务）的能力。这是产品寿命和使用时产品质量的综合体现。通常用失效率来定量描述器件的可靠水平：

失效率越低，说明元器件的可靠性越高。

值得注意的是，元器件的电参数指标和性能稳定性之间没有直接的联系。电参数指标好的器件，可靠性不一定高；相反，电参数差的元器件，可靠性不一定低。元器件的电参数可以通过仪器仪表立即测量，但元器件的可靠性和稳定性必须通过各种可靠性试验或长时间使用后才能判断。

大量同类元器件的失效可以分为三个阶段：

1. 早期失效期：新制造的电子器件，刚投入使用一段时间后称为早期失效期。早期失效的特点是失效率高，但随着工作时间的增加迅速降低。这一段的失效原因可能是制造器件的原材料缺陷或生产工艺措施不当造成的。早期失效是元器件本身设计和制造的缺陷在使用中暴露出来的结果。老化筛选的主要目的是加速早期失效，使整机在出厂前就进入正常使用阶段，筛选掉早期失效的元器件，保证整机的可靠工作。

2. 偶然失效期：早期失效期过后，元器件进入偶然失效期。这一阶段的特点是失效率低且稳定，表现为偶然性质，是元器件最好的工作阶段。此期间的失效原因可以看成是在某一时刻元器件积累的应力超过了其抗应力强度。应采取措施，如散热通风和防电磁干扰措施，避免环境变化超过适用范围。

3. 损耗失效期：元器件经过正常使用后，由于老化、损耗、磨损和疲劳等原因，失效率随着工作时间的增加而上升，这一阶段称为损耗失效期或晚期失效期。损耗失效主要是由于材料的化学和物理变化引起的，如管子内部引线键合点长期氧化导致电阻增大，产生热量过大使键合点开路等。损耗失效是正常的自然规律，表明元器件已到额定使用期，应定期更换。

二、老化筛选的作用和内容

老化筛选的作用是通过外加应力将早期失效元器件的潜在故障加速暴露，并及时筛除掉，以保证正常使用的电子元器件具有较高的可靠性。外加应力可以是热的、电的、机械的或多种应力的综合。目前广泛采用的筛选项目有：高温存储、高低温冲击、高温功率老化、机械震动、离心加速度、检漏、湿热等。

常用的老化筛选方法包括：

1. 高温存储：在高温环境中存放元器件一定时间，以考核高温对电子元件的影响，确定其在高温条件下工作的适应性。一般高温存放的温度在120℃－300℃之间，存放时间从几十小时到几百小时不等。

2. 高、低温冲击：将元件在低温和高温环境中交替存放，以检验其承受温度突变的能力。通常在＋125℃和－55℃的环境中交替存放半小时，循环5次。

3. 高温功率老化：在高温环境下通电，模拟元器件在实际电路中的工作条件进行老化。温度通常在＋80℃－＋180℃之间，是一种非常有效的筛选方法。

三、具体的老化筛选条件和方法

不同类型的元器件有不同的老化筛选方法：

1. 二极管：在＋100℃、-30℃各储藏24小时，阻值和常温相差大于±30％的筛去不用。

2. 三极管：

   - 高温储存：硅管在＋125℃存放24小时，锗管在＋70℃存放24小时。

   - 低温储存：硅、管在－40℃～-45℃存放24小时。

   - 高低温冲击：硅管在＋125℃～－45℃、锗管在＋70℃～－45℃之间交替存放半小时，循环三次，交替时间小于一分钟。

   - 常温功率老化：满功率通电8小时。

3. 数字集成电路：

   - 高温储存：＋125℃，存放72小时。

   - 高低温冲击：＋125℃～－45℃各存放半小时，循环5次，交替时间不小于1分钟。

   - 高温功率老化：通电带满负荷，老化温度＋85℃，老化时间72小时。

通过严格的老化筛选，可以有效提高电子元器件的可靠性，保证整机的稳定工作，特别是在恶劣环境下使用的设备中。优科电子元器件筛选实验室面积约2400平米，已具备全套资质和专业团队36人，配备元器件筛选设备180台/套，可提供专业的电子元器件筛选、元器件失效分析（FA）及可靠性验证等服务。