解析电子元器件的可靠性与检测筛选
作者 邓永连
发表于 2025年12月

【摘 要】电子元器件是电子设备的核心,其可靠性直接关系到设备的运行稳定性与使用寿命,而检测筛选是剔除不合格元器件、保障可靠性的关键手段。在以引出端强度测试为核心的机械性能检测中,传统拉力试验装置存在明显短板。文章以一种新型拉力试验装置为研究对象,详细阐述了其由底座、伺服电机、移动夹具等构成的核心结构及工作原理,结合装置特性分析检测筛选中的实操难题,提出有针对性的解决策略,为提升检测效率与精度提供技术支撑,助力筑牢电子设备质量防线。

【关键词】电子元器件;可靠性;检测筛选

引言

随着电子技术向精密化发展,元器件应用已覆盖消费电子、航空航天等多个领域,其可靠性直接影响终端设备安全。据统计超40%的元器件失效源于生产阶段的隐性缺陷,需通过严格检测剔除。拉力试验作为检测元器件引脚、连接线等部位抗拉伸能力的核心手段,试验装置的性能直接决定检测结果的可信度。文章结合新型拉力试验装置展开研究,为行业提供实用解决方案。

一、工程概况

(一)新型拉力试验装置的应用背景

在电子元器件可靠性检测筛选中,拉力试验是评估元器件机械可靠性的核心环节,主要用于测试引脚、连接线、端子压接处等关键部位的抗拉伸能力。其检测数据需严格契合行业标准,如24#导线与端子的压接处需承受大于等于25 N的拉力且10 s不脱落,CHIP0805型元器件的推力需大于等于2.30 Kgf。传统拉力试验装置在执行这类检测时,存在显著的操作短板与安全隐患:定位环节完全依赖人工辅助,以检测直径0.16 mm的24#导线为例,操作人员需反复调整导线与夹具的对齐位置,单次定位平均耗时2~3 min,且难以保证每次放置偏差小于0.5 mm,直接导致拉力检测数据的误差率高达10%~15%,远超行业±1%的精度要求;针对柔性导线、弹性连接片等特殊元器件,试验过程中更易出现安全事故,当22#导线(断裂拉力约45 N)被拉断时,缺乏约束的导线会以1~2 m/s的速度甩飞,不仅造成样品报废,还可能划伤操作人员或撞击检测设备。

(二)新型拉力试验装置的结构与工作原理

该新型拉力试验装置核心由底座、控制器、支撑架、固定夹具、丝杆、移动板、移动夹具、伺服电机等部件组成,整体占地面积约0.3 m2,较传统装置缩减40%,可适配多种实验室场景。底座分别与控制器底部、支撑架底部通过M8螺栓固定,承重能力达50 kg,为装置提供稳定支撑;支撑架内侧顶部安装的固定夹具,夹持范围0.5~10 mm,可适配从细导线到小型模块的各类元器件;支撑架内侧左右两端对称设置两组直径12 mm的丝杆,与移动板左右两侧的螺纹孔精密配合(配合间隙小于等于0.05 mm),移动板可沿支撑架竖直方向滑动,滑动行程0~300 mm,顶部安装的移动夹具与固定夹具竖直对齐精度误差小于0.1 mm;丝杆底部配套的伺服电机,通过控制器可实现0.5~5 mm/s的转速调节,精准控制移动板的升降速度与位移量。移动夹具是装置的核心工作部件,集成底座、导向框、限位片、夹持结构、导向定位机构、承接座等子组件,针对性解决传统装置的定位与夹持缺陷。导向框中部开设上窄下宽的倾斜开口,倾斜角度15°,当夹座沿开口滑动时,间距可从初始的5 mm自动缩小至1 mm,适配不同粗细的导线与引脚;四组限位片两两对称设置于导向框前后两端,间距可在2~8 mm调节,对元器件形成前后方向的辅助限位[1]。

(三)试验操作流程

将电子元器件竖直放置,顶部通过固定夹具夹持固定,夹持力调至检测值的1.2倍;通过控制器启动伺服电机,以2 mm/s的速度驱动丝杆带动移动板与移动夹具上移,利用导向定位机构将元器件精准导入夹座,整个导向过程耗时小于等于30 s;向下拨动握柄,扇形齿轮带动齿杆上移,使夹座间距缩小至贴合元器件,完成底部夹持;顺时针转动螺杆,推动导流板对元器件上半部形成辅助夹持,夹持力保持在10~15 N;最后控制移动板以1 mm/s的速度下移进行拉力试验,通过控制器记录移动夹具初始高度与移动距离,结合内置传感器(精度0.1 N)反馈的力值数据,自动计算拉长度与拉力值,整个检测过程耗时可控制在2 min以内,较传统装置效率提升60%。

二、电子元器件的可靠性与检测筛选的难题

结合拉力试验装置所针对的传统装置缺陷,电子元器件在可靠性检测筛选过程中,面临以下几类难题,且均有明确的结构与操作层面的数据支撑。

本文刊登于《消费电子》2025年24期
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