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技術(shù)支持

常見可靠性試驗及其試驗條件
更新時間:2024-11-30   點擊次數(shù):181次

可靠性試驗是為了確定已通過可靠性鑒定試驗而轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)的產(chǎn)品在規(guī)定的條件下是否達到規(guī)定可靠性要求,驗證產(chǎn)品的可靠性是否隨批量生產(chǎn)期間工藝,工裝,工作流程,零部件質(zhì)量等因素的變化而降低。只有經(jīng)過這些試驗檢測,產(chǎn)品性能才是可以信任,產(chǎn)品質(zhì)量才是過硬的。

電子產(chǎn)品的可靠性試驗分類就很多,往下將介紹部分試驗條件。

一、環(huán)境試驗:部分可靠性專著把樣品置于自然或人工模擬的儲存、運輸和工作環(huán)境中的試驗統(tǒng)稱為環(huán)境試驗,是考核產(chǎn)品在各種環(huán)境(振動、沖擊、離心、溫度、熱沖擊、潮熱、鹽霧、低氣壓等)條件下的適應(yīng)能力,是評價產(chǎn)品可靠性的重要試驗方法之一。一般主要有以下幾種:

( 1)穩(wěn)定性烘培,即高溫存儲試驗;

                試驗?zāi)康模涸诓皇┘与姂?yīng)力的情況下,高溫存儲對產(chǎn)品的影響。有嚴重缺陷的產(chǎn)品處于非平衡態(tài),是一種不穩(wěn)定態(tài),由非平衡態(tài)向平衡態(tài)的過渡過程既是引發(fā)有嚴重缺陷產(chǎn)品失效的過程,也是促使產(chǎn)品從非穩(wěn)定態(tài)向穩(wěn)定態(tài)的過渡過程。這種過渡一般情況下是物理化學變化,其速率遵循阿倫尼烏斯公式,隨溫度上升指數(shù)增加,高溫應(yīng)力的目的是為了縮短這種變化的時間.所以該實驗又可以視為一項穩(wěn)定產(chǎn)品性能。

                試驗條件:一般選定一恒定的溫度應(yīng)力和保持時間。微電路溫度應(yīng)力范圍為75℃至400℃,試驗時間為24h以上。試驗前后被試樣品要在標準試驗環(huán)境中,既溫度為25土10℃、氣壓為86kPa~100kPa的環(huán)境中放置一定時間。多數(shù)的情況下,要求試驗后在規(guī)定的時間內(nèi)完成終點測試。

       (2)溫度循環(huán)試驗:

                試驗?zāi)康模嚎己水a(chǎn)品承受一定溫度變化速率的能力及對高溫和低溫環(huán)境的承受能力.是針對產(chǎn)品熱機械性能設(shè)置的。當構(gòu)成產(chǎn)品各部件的材料熱匹配較差,或部件內(nèi)應(yīng)力較大時,溫度循環(huán)試驗可引發(fā)產(chǎn)品由機械結(jié)構(gòu)缺陷劣化產(chǎn)生的失效。如漏氣、內(nèi)引線斷裂、芯片裂紋等。

               試驗條件:在氣體環(huán)境下進行。主要是控制產(chǎn)品處于高溫和低溫時的溫度和時間及高低溫狀態(tài)轉(zhuǎn)換的速率。試驗箱內(nèi)氣體的流通情況、溫度傳感器的位置、夾具的熱容量都是保證試驗條件的重要因素。控制原則是試驗所要求的溫度、時間和轉(zhuǎn)換速率都是指被試產(chǎn)品,不是試驗的局部環(huán)境。微電路的轉(zhuǎn)換時間要求不大于1min在高溫或低溫狀態(tài)下的保持時間要求不小于10min;低溫為-55℃或-65-10℃,高溫從85+10℃到300+10℃不等。

       

      (3)熱沖擊試驗


試驗?zāi)康模嚎己水a(chǎn)品承受溫度劇烈變化,即承受大溫度變化速率的能力。試驗可引發(fā)產(chǎn)品由機械結(jié)構(gòu)缺陷劣化產(chǎn)生的失效.熱沖擊試驗與溫度循環(huán)試驗的目的基本一致,但熱沖擊試驗的條件比溫度循環(huán)試驗要嚴酷得多。


   (4)低氣壓試驗


試驗?zāi)康模嚎己水a(chǎn)品對低氣壓工作環(huán)境(如高空工作環(huán)境)的適應(yīng)能力。當氣壓減小時空氣或絕緣材料的絕緣強度會減弱;易產(chǎn)生電暈放電、介質(zhì)損耗增加、電離;氣壓減小使散熱條件變差,會使元器件溫度上升。這些因素都會使被試樣品在低氣壓條件下喪失規(guī)定的功能,有時會產(chǎn)生損傷。


試驗條件:被試樣品置于密封室內(nèi),加規(guī)定的的電壓,從密封室降低氣壓前20min直至試驗結(jié)束的一段時間內(nèi),要求樣品溫度保持在25+-1.0℃的范圍。密封室從常壓降低到規(guī)定的氣壓再恢復(fù)到常壓,并監(jiān)視這‘過程中被試樣品能否正常工作,微電路被試樣品所施加電壓的頻率在直流到20MHz的范圍內(nèi),電壓引出端出現(xiàn)電暈放電被視為失效。試驗的低氣壓值是與海拔高度相對應(yīng)的,并分若干檔.如微電路低氣壓試驗的A檔氣壓值是58kPa,對應(yīng)高度是4572m,E檔氣壓值是1.1kPa,對應(yīng)高度是30480m等等。


(5)耐濕試驗


試驗?zāi)康模阂允┘蛹铀賾?yīng)力的方法評定微電路在潮濕和炎熱條件下抗衰變的能力,是針對典型的熱帶氣候環(huán)境設(shè)計的。微電路在潮濕和炎熱條件下衰變的主要機理是由化學過程產(chǎn)生的腐蝕和由水汽的浸入、凝露、結(jié)冰引起微裂縫增大的物理過程。試驗也考核在潮濕和炎熱條件下構(gòu)成微電路材料發(fā)生或加劇電解的可能性,電解會使絕緣材料電阻宰發(fā)生變化,使抗介質(zhì)擊穿的能力變?nèi)酢?/span>


試驗條件:潮熱試驗有兩種,即文變潮熱試驗和恒定潮熱試驗。交受潮熱試驗要求被試樣品在相對濕度為90%~100%的范圍內(nèi),用一定的時間(‘般2.5h)使溫度從25℃上升到65℃,井保持3h以上;然后再在相對濕度為80%一100%的范圍內(nèi),用一定的時間(—般2.5 h)使溫度從6s℃下降到25℃,再進行一次這樣的循環(huán)后再在任意濕度的情況下將溫度下降到一10 c,并保持3h以上‘再恢復(fù)到溫度為25℃,相對濕度等于或大于80%的狀態(tài)。這就完成了一次文變潮熱的大循環(huán),大約需要24h。


一般一次耐濕試驗,上述交變潮熱的大循環(huán)要進行10次.試驗時被試樣品要施加—定的電壓。試驗箱內(nèi)每分鐘的換氣量要求大于試驗箱容積的5倍。被試樣品應(yīng)該是經(jīng)受過非破壞性引線牢固性試驗的樣品。


(6)鹽霧試驗


試驗?zāi)康模阂约铀俚姆椒ㄔu定元器件外露部分在鹽霧、潮濕和炎熱條件下抗腐蝕的能力,是針對熱帶海邊或海上氣候環(huán)境設(shè)計的.表面結(jié)構(gòu)狀態(tài)差的元器件在鹽霧、湘濕和炎熱條件下外露部分會產(chǎn)生腐蝕。


試驗條件:鹽霧試驗要求被試樣品上不同方位的外露部分都要在溫度、濕度及接收的鹽淀積速率等方面處于相同的規(guī)定條件。這一要求是通過樣品在試驗箱內(nèi)放置的相互間的最小距離和樣品的放置角度來滿足的。


試驗溫度:一般要求為(35+-3)'C、在24h內(nèi)鹽淀積速率為2X104mg/m2~5X104mg/m2。鹽淀積速率和濕度是通過產(chǎn)生鹽霧的鹽溶液的溫度、濃度及流經(jīng)它的氣流決定的,氣流中氧氣和氮氣比份要與空氣相同。


試驗時間:一般分為24h、48h、96h和240h等。


(7)輻照試驗


試驗?zāi)康模嚎己宋㈦娐吩诟吣芰W虞椪窄h(huán)境下的工作能力。高能粒子進入微電路會使微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化產(chǎn)生缺陷或產(chǎn)生附加電荷或電流。從而導致微電路參數(shù)退化、發(fā)生鎖定、電路翻轉(zhuǎn)或產(chǎn)生浪涌電流引起燒毀失效。輻照超過某一界限會使微電路產(chǎn)生損傷。


試驗條件:微電路的輻照試驗主要有中子輻照和γ射線輻照兩大類。又分總劑量輻照試驗和劑量率輻照試驗。劑量率輻照試驗都是以脈沖的形式對披試微電路進行輻照的。在試驗中要依據(jù)不同的微電路和不同的試驗?zāi)康膰栏窨刂戚椪盏膭┝看涂倓┝?。否則會由于輻照超過界限而損壞樣品或得不到要尋求的閩值。輻照試驗要有防止人體損傷的安全措施。






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