1.2.1 电路器件的老化与筛选

整机中的电路器件通常是在长期连续通电的情况下工作。例如车载、航空、舰船中的电子设备，经常工作在高温、潮湿、烟雾、振动冲击的恶劣环境中，为保证其可靠性、稳定性，必须在装配前对元器件进行严格的测试、老化和筛选。

老化、筛选就是对元器件施加外界应力，使早期失效的元器件在安装前暴露、剔除。外界应力可以是电的、温度的、机械的，或者是这几种应力的组合。目前，对电子元器件的老化、筛选尚无统一的标准和方法。不同环境下使用的电子设备对老化、筛选的内容和要求各不相同。下面介绍元器件失效的一般规律和老化筛选的一般方法与原则。

1.器件失效的一般规律及相应对策

电路器件具有一定的使用寿命。随着外界因素的影响和时间的推移，元器件表现为性能下降或失效。

电子元器件的可靠性用失效率表示。利用统计学的手段，能够发现描述电子元器件失效率的数学规律：

失效率的常用单位是Fit（菲特），1Fit=10-9/h。即一百万个元器件使用一千小时，每发生一个失效，就叫做1Fit。失效率越低，说明元器件的可靠性越高。

电子元器件的失效率还是时间的函数。统计数字表明，新制造出来的电子元器件，在刚刚投入使用的一段时间内，失效率比较高，这种失效称为早期失效，相应的这段时间叫做早期失效期。电子元器件的早期失效，是由于在设计和生产制造时选用的原材料或工艺措施方面的缺陷而引起的，它是隐藏在元器件内部的一种潜在故障，在开始使用后会迅速恶化而暴露出来。元器件的早期失效是十分有害的，但又是不可避免的。人们还发现，在经过早期失效期以后，电子元器件将进入正常使用阶段，其失效率会显著地迅速降低，这个阶段叫做偶然失效期。在偶然失效期内，电子元器件的失效率很低，而且在极长的时间内几乎没有变化，可以认为它是一个很小的常数。在经过长时间的使用之后，元器件可能会逐渐老化，失效率又开始增高，直至寿命结束，这个阶段叫做老化失效期。电子元器件典型的失效率函数曲线如图所示。从图1-2-1中可以清楚地看出，在早期失效期、偶然失效期、老化失效期内，电子元器件的失效率是大不一样的，其变化的规律就像一个浴盆的剖面，所以这条曲线常被称为“浴盆曲线”。

图1-2-1 失效率函数曲线

2.老化的原则和方法

老化筛选的作用就是外加应力，将早期失效的元器件的潜在故障加速暴露筛选掉。外加应力的大小原则上不能超出元器件的极限参数。例如对三极管来说，外加电压不能超过BV-ceo值，外加温度不能超过结温，以免破坏元器件性能。但外加应力也不能太小，否则达不到老化、筛选的目的。老化、筛选的方法，根据元器件和整机使用条件而定。常见的方法有：高低温存储老化、电老化和功率老化三种。

3.电路器件的选择

在工程技术中，完成某一方面功能，需要用到各种各样的电路器件，这就要考虑电路器件的选择问题。电路器件选择的基本原则就是实用性和经济性。随着电子技术的飞速发展，当代电子元件不仅门类多、品种全，且新产品不断涌现。现在的电子市场不仅有国内产品，同时也有大量的国外产品。在电路设计中，要完成某一方面功能，可能有多种元器件能够胜任，到底选用哪一种，要根据实际情况进行权衡。这就要求电路设计者熟悉、掌握不同系列的电子器件，善于查阅器件手册，把握实用性和经济性的原则。