对电子元件的维护及其技术发展的分析
对电子元件的维护及其技术发展的分析
文/石瑞芝
电子元件是电子系统中的重要组成部分。近年来，各种电子
元件种类更新速度很快，发展很快，特别是集成电路等微电子元
件，它的更新换代速度越来越快，集成度越来越高，但随之而来的
问题就是电子元件的维护问题，电子元件的维护能够直接影响电
子设备和电子系统正常运行及其寿命。电子元件可靠性工程的一
个重要组成部分就是维护技术，它要借助各种方法和一次次的检
测以确定电子元件出现问题的原因，找到使电子元件问题率降低
的可行性方案。以下介绍一些简单的、低成本的维护方法和出现
问题后的分析思路以及技术发展。
【关键词】电子元件 维护 技术发展
1 电子元件故障检测方法
（1）拔出插入法。拔出插入法是监视将
组件板上的电子元件拔出又插入的过程，通过监视判断故障是否发生，确定失效的具体部位。
这种方法看似操作简单，但拔出插入法不一定
有效，因为有时会存在特殊情况，例如焊接不牢和接触不良，这些因素会使技术人员产生错
误的判断，影响下一步分析的实行。
（2）感官辨别法。感官判断法就是通过
人体的一些感官判断是否故障。包括眼睛观察电子元件外形是否正常，手触摸电子元件判断
电子元件的温度、软硬程度等，鼻子嗅电子元件的味道是否正常，耳朵倾听电子元件的声音
判断电子元件工作过程中发声是否正常。感官辨别法的优势是操作简单，节约成本，但要求
工作人员有丰富的经验，并且技术人员的判断容易受到环境和感官敏感程度的影响。
（3）电源拉偏法。电源拉偏法就是将正
常电源电压升高或降低，使器件的工作处于异常状态，从而使损坏的电子元件将故障或薄弱
环节暴露，以此确定故障电子元件的的位置。但是电源拉偏法通常适用于器件工作较长时间
后造成的故障或是电压波动造成的故障，而且不管是拉高电源还是拉低电源都对电子元件会
产生一定的破坏性，会对器件造成一定的损伤，操作不慎就会使器件完全损坏。
（4）换上备件法。换上备件法就是将怀
疑有问题的那个电子元件取下，换上一个新的、合格的备件，如果换上后，整个器件工作正常，
说明换下的电子元件是有问题的，如果没有正常工工作则说明有问题的电子元件不是换下的
电子元件。这样通过一次次的换上备件法可最终确定器件的故障部分。但这种方法的缺陷之一是耗时长，操作不便。
2 电子元件失效分析的思路电子元件失效的分析不仅受技术的限制，
还收思路的影响。为了对电子元件进行准确有效的分析，清晰的思路是必备的。一般情况下，
电子元件的失效分析思路有以下几步：1. 确定电子元件是否失效。2. 从失效的现象入手，运
用理论分析确定某些可能失效的电子元件。3. 确定排除疑点的方案，对可能失效的电子元
件一个个分析 4. 通过实践，运用分析方法找
出失效的电子元件。5. 结合理论，分析失效可能存在的原因。5. 用分析方法进行检验找出失
效的电子元件。6. 针对电子元件失效的原因提出可行性的建议。7. 用大量实验检验建议是否
有效。8. 通过对进一步的实验结果进行分析找到更可行、更合理的方案。
3 电子元件的故障检测及其维护措施电子元件的发展中最有代表性的产品就
是集成电路，未来的集成电路必将向更精细，更精密，更复杂的方向发展，但现有检测技术
已经不能适应集成电路的发展。随着集成电路的发展，故障检测技术必须实现相应的发展速度才能适应它的变化。
(1) 电子元件的失效定位与电测。失效定位是通过各种各样的分析方法一步步缩小电子
元件故障的范围，并最终确定失效的具体部位。如果是对集成电路进行失效分析，可以将范围
从整个电路板缩小到某个范围更小的部分，通过进一步的分析、判断、试验，最终确定失效
的具体位置。但是未来的集成电路是朝着规模更大，精细度越高的方向发展，这会使失效定位变得越来越困难。
（2）系统级芯片。失效分析的另一个难
题就是系统级芯片。随着科技发展，集成电路的电路也会变得越来越复杂，晶体管数量越来
越大，互联层的数量也变得越来越多使得失效分析越来越困难，同时由于一般的系统级芯片
的频率都较高，要想使电子元件故障再现，通过系统级芯片是难以实现的。
（3）新材料处理。失效分析中至关重要的一步是物理分析，对物理分析影响较大的是
金属化层，传统的金属化层材料，如二氧化硅、氮化硅、铝等都已经找到相应的处理方法，分
析技术已经发展得较为成熟。但随着集成电路的快速发展，越来越多的新材料也被应用在集
成电路上，同时因为新材料的应用，技术人员对新材料的相关属性并不了解，这使新材料的
处理面临着难题。
电子元件是整个电子设备最基础的部分，电子设备或电子系统的正常运行离不开电子元
件的可靠性，因此学习并掌握电子元件失效分析的方法是很重要的。通过研究电子元件的失
效分析技术，技术人员可以进一步对电子元件失效的原因、以及具体问题运用哪一种分析方法了解更深。
电子设备提高其可靠性是通过不断与失效作斗争实现的，通过对电子元件进行失效分
析，研究失效原因，找到失效的原因，发现电子元件本身存在的缺陷，针对电子元件自身缺
陷进行工艺上的改良，使电子元件的可靠性得以提高，最终使电子设备和电子系统运行正常，某种程度上也会使电子设备或电子系统的寿命增加。
4 电子元件的技术发展随着科技的发展，对电子元件故障排除
的技术发展的也也越来越快，很多都使用到高
科技产品进行分析，例如光学显微镜分析技术、红外分析技术、声学显微镜分析技术、液晶热
点检测技术、光辐射显微分析技术、微分析技术等。但传统的分析方法仍然有它自己的优势，
在依赖高科技产品进行分析的同时也要注重传统分析方法及技术。
参考文献
[1] 许隽 . 浅谈电子元器件在实际中的检验方法 [J]. 科技资讯 ,2007(05).
[2] 武金锋 . 万传波 . 徐皓 . 毛玉鹏 . 角度传感器失效分析及工艺控制 [J]. 仪表技术与传感器 ,2013(04).
[3] 张军 , 陈铮 , 唐建锋 , 刘超 .DC/DC 模块输入端电压反加后的影响分析 [J]. 电子设计工程 ,2012(03).
[4] 何小龙 . 吴先献 . 对电子元件质量监督抽查结果的综合分析 [J]. 电子产品可靠性与环境试验 ,2000(06).
[5] 罗 建 宏 . 浅 谈 掌 握 检 测 电 子 元 器 件的 作 用 和 意 义 [J]. 中 国 科 教 创 新 导刊 ,2010(09).
作者简介石瑞芝（1971-）, 女 , 大学本科学历。现为
山东省青岛市市级机关东部管理中心工程师。
作者单位山东省青岛市市级机关东部管理中心 山东省青岛市 266071
