来源：《国外电子元器件》

     摘要：元器件可靠性使用电子元器件进行电路设计及软件编程的基础，而在系统设计时，元器件性能的好坏与稳定性将直接影响到整个系统的性能和可靠性。文中主要对微机测控系统中的元器件可靠性进行了分析，并详细阐述了影响元器件可靠性的原因和机理，最后讨论了提高元器件可能性的一些原则措施。

     关键词：测控系统

     元器件 可靠性

     元器件可靠性是选择电子元器件、电路设计和软件编程的理论基础。而可靠性是用以描述系统长期稳定、正常运行能力的一个通用概念，也是产品质量在时间方面的特征表示。从统计角度来看，它是某个产品或系统在某一时间内稳定并正常完成预定功能指标的概率。总之，可靠性是指产品或系统在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力，常用可靠度、失效率、平均无故障时间三个特征量对其进行描述。

     影响测控系统可靠性的因素有内部与外部两方面。内部因素主要有元器件本身的性能与可靠性、系统结构设计、安装与调试。外部因素是指测控系统所处的工作环境（外部设备或空间条件）所导致的系统不可靠运行的所有外界因素。在系统设计时，元器件的选择是根本，其性能的好坏与稳定性将直接影响整个系统的性能与可靠性。因此，在可靠性设计当中，首要的工作是精选元器件，并使其在长期稳定性、精度等级方面满足要求。元器件的可靠性研究主要包括元件的失效特性、的效机理、抗干扰性能、元件选用方法、安装工艺及环境对元件性能的影响等方面。文中将对此作详细介绍。

     1 元器件的失效特性

     元器件的失效特征，主要是指失铲规律和失效形式。

     1.1 失效规律

     元器件的失效规律分为三部分：早期失效期、稳定工作期和衰老期。早期失效主要发生在元件制造或微机系统刚投入运行后的短暂时间，其失效原因主要有：（1）元件本身存在的固有缺陶，如漏气、接点断裂等；（2）安装工艺不可靠，如焊接不牢固等；（3）环境条件恶化，如温度高、温度大（可加速元件的失效）。可以通过筛选元件、严格安装工艺以及防止安装前元件的老化来克服元件的早期失效。

     稳定工作期元件的突然性失效少，暂时性故障较多，这是因为元器件工作中的瞬时应力超过了元件所能承受的强度。而衰老期元件的失效率大大增加，可靠性也急剧下降。因此造成元件衰老的主要原因是：元件物理变化和机械磨损。

     1.2 失效形式

     元器件的失效形式可分为：突然失效、退化失效、局部失效和全部失效。突然的效是因元件参数急剧变化，或因元件制造工艺不良、环境条件变坏而导致短路或开路所造成的。退化失效是因元件制造公差、温度系数变化、材料变质、电源电压波动、工艺不良等因素使元器件参数逐渐变差，性能逐渐降低而形成的。由退化失铲而导致的系统局部功能失效，称为局部失效；由突然失效而使整个系统失效，称为全局失效。

     2 元件的失效机理

     元件的失效直接受温度、湿度、电压、机械的影响。

     2.1 温度影响

     （1）环境温度对半导体器件的影响

     环境温度升高将使半导体器件的最大允许功耗下降。因为温度升高将直接使结温升高，引起最高工作电压下降，p-n结构的正向压降减少，其开门和关门电平减少，元件的低电平抗干扰电压容限随温度的升高而变小，而高电平抗干扰电压容限则随温度升高而增大，因而造成输出电平偏移，波形失真，稳态失调，甚至会出现p-n结热击穿而损坏。

     （2）温度变化对电阻的影响

     温度变化对电阻的影响主要是当温度升高时，电阻内部的热噪声加剧使其阻值偏离标准值、允许耗散功率下降等。

     （3）温度变化对电容的影响

     温度变化将引起电容介质损耗变化，从而影响电