● 摘要
电子元器件是电子设备的重要组成部分。在电子元器件贮存过程中，环境条件的变化，有可能引起器件的腐蚀及电性能的变化，甚至导致器件的失效而严重影响电子设备和系统的可靠性。尤其是对“长期贮存，一次使用”的航天电子产品来说，有可能因为一个小小的电子元器件的腐蚀失效而导致整个航天产品的失效。因此，深入研究电子元器件在典型贮存环境下的腐蚀以及电性能的变化规律对于提高电子产品的可靠性具有重要意义。本文通过模拟加速试验研究了电子仪器中常用的集成电路、电阻器、电容器、半导体二极管等典型电子元器件在湿热和干热微氧两种典型环境下的腐蚀和电性能变化规律，通过检测元器件外观状态和电性能参数的变化，考察了温度、湿度、气压等环境因素对器件腐蚀和电性能的影响，并对试验中出现的失效现象进行了分析。研究表明：在湿热环境下，器件金属引线腐蚀是电子元器件贮存失效的主要模式；温度和湿度对器件的性能有显著影响，环境温度在30℃时适宜霉菌生长；环境温度超过40℃，相对湿度超过80%后器件引线腐蚀加速；盐分和灰尘对引线腐蚀有明显促进作用，有盐分和灰尘附着的表面，环境相对湿度在30%就能发生腐蚀；干热环境下，器件的金属引线出现氧化腐蚀，但塑封运放、金属膜电阻、独石电容和稳压二极管的电性能基本没有变化，而铝电解电容器出现电容量衰减超差、漏电流增大超差失效；内部电解液发生泄漏是造成铝电解电容器电容量退化超差失效的主要原因，阳极铝箔表面的氧化铝膜被腐蚀减薄是铝电解电容器出现漏电流增大超差失效的主要原因；环境温度和气压对铝电解电容的贮存失效有较大影响，温度越高，电容量衰减越快，漏电流越大；气压越低，电容量衰减越严重，但低气压对漏电流的影响较小。针对铝电解电容器试验数据的特点，将人工神经网络技术引入电性能变化的预测研究，利用MATLAB软件编程，构建了相应的BP神经网络预测模型，并利用该模型对铝电解电容器在干热微氧环境下电容量变化的规律进行了预测。BP神经网络预测模型得到的预测曲线与电容量实测数据的变化趋势相吻合，很好的反映了电容量的衰减规律。对预留数据的预测结果与实测值的比较表明，预测值与实测值相对误差在7%内