Загалом тести, які проводяться для оцінки та аналізу надійності електронних виробів, називаються тестами надійності. Для того, щоб передбачити якість продукту з моменту його виходу з заводу до кінця терміну служби, після вибору навантаження на навколишнє середовище, яке дуже схоже на ринкове середовище, основна мета встановлення рівня навантаження на навколишнє середовище та часу застосування полягає в тому, щоб правильно оцінити надійність продукції в найкоротші терміни. Відповідно до цього є різні випробувальні камери, такі як:камера для випробування постійної температури та вологості, камера для випробувань УФ-тестів на старіння, камера для випробувань соляного туману, камера для випробувань на старіння ксенонової лампи тощо.
Випробування на надійність полягає в тому, щоб визначити, чи відповідають продукти, які пройшли кваліфікаційне випробування на надійність і передані в масове виробництво, встановленим вимогам надійності за певних умов, а також перевірити, чи надійність продукту змінюється залежно від процесу, інструментів, робочого процесу, і деталей під час масового виробництва. Зменшення внаслідок зміни якості та інших факторів. Тільки завдяки цьому можна довіряти продуктивності продукту та бути відмінною якістю.
Класифікація тестів на надійність електронних виробів
Екологічні випробування
Деякі монографії про надійність розміщують зразки в природних або штучних імітованих середовищах зберігання, транспортування та роботи. Тести разом називають екологічними тестами. Вони використовуються для оцінки продуктивності продуктів у різних середовищах (вібрація, удари, центрифугування, температура, термічний удар, припливи, сіль). Здатність адаптуватися до таких умов, як туман, низький атмосферний тиск тощо, є одним із важливих методів тестування для оцінки надійності продукту. Як правило, в основному виділяють такі види:
(1) Випічка на стабільність, тобто тест на зберігання при високій температурі
Мета тесту: оцінити вплив високотемпературного зберігання на продукти без застосування електричного навантаження. Вироби з серйозними дефектами знаходяться в нерівноважному стані, який є нестійким станом. Процес переходу від нерівноважного стану до рівноважного - це не тільки процес, який викликає поломку виробів із серйозними дефектами, але також процес переходу, який сприяє переходу продуктів із нестабільного стану в стабільний стан. .
Цей перехід зазвичай є фізичною та хімічною зміною, і його швидкість відповідає формулі Арреніуса та експоненціально зростає з температурою. Метою високотемпературного стресу є скорочення часу цієї зміни. Тому цей експеримент можна розглядати як процес стабілізації продуктивності продукту.
Умови випробування: як правило, вибирається постійна температура і час витримки. Діапазон температурних навантажень мікросхеми становить від 75 градусів до 400 градусів, а час випробування більше 24 годин. До і після випробування досліджуваний зразок необхідно помістити на певний період часу в стандартне випробувальне середовище з температурою 25±10 градусів і тиском повітря 86кПа ~ 100 кПа. У більшості випадків тест кінцевої точки має бути завершений протягом визначеного часу після тесту.
(2) Випробування температурного циклу
Мета випробування: оцінити здатність виробу витримувати певну швидкість зміни температури та його здатність витримувати екстремально високу та екстремально низьку температуру середовища. Встановлюється виходячи з термомеханічних властивостей продукту. Якщо матеріали, з яких складаються компоненти продукту, мають погану температурну відповідність або внутрішнє напруження компонента велике, випробування температурним циклом може спричинити поломку продукту, спричинену погіршенням механічних структурних дефектів. Наприклад, витік повітря, внутрішній обрив свинцю, тріщини від сколів тощо.
Умови випробувань: Проведено в газовому середовищі. Він в основному контролює температуру та час, коли продукт знаходиться при високих і низьких температурах, а також швидкість перетворення високотемпературного стану в низькотемпературний стан. Циркуляція газу в випробувальній камері, положення датчика температури та теплоємність приладу є важливими факторами для забезпечення умов випробування.
Принцип контролю полягає в тому, що температура, час і швидкість перетворення, необхідні для тесту, стосуються продукту, який тестується, а не місцевого середовища тестування. Час перемикання мікросхеми повинен бути не більше 1 хвилини, а час витримки при високій або низькій температурі - не менше 10 хвилин; низька температура становить -55 градусів або -65-10 градусів, а висока температура коливається від 85+10 градусів до 300+10 градусів.
(3) Тест на термічний удар
Мета тесту: оцінити здатність виробу витримувати різкі зміни температури, тобто витримувати великі зміни температури. Випробування може призвести до поломки продукту через механічні структурні дефекти та погіршення. Мета випробування на термічний удар і випробування на температурний цикл в основному однакові, але умови випробування на термічний удар набагато суворіші, ніж випробування на температурний цикл.
(4) Випробування низьким тиском
Мета тесту: оцінити адаптивність продукту до робочого середовища з низьким тиском (наприклад, робоче середовище на великій висоті). Коли тиск повітря знижується, ізоляційна міцність повітря або ізоляційних матеріалів слабшає; легко виникне коронний розряд, збільшення діелектричних втрат та іонізація; зниження тиску повітря погіршить умови тепловіддачі та підвищить температуру компонентів. Ці фактори призведуть до того, що тестовий зразок втратить свої визначені функції в умовах низького тиску, а іноді призведе до незворотного пошкодження.
Умови випробування: зразок для випробування поміщають у герметичну камеру, подають зазначену напругу, а температуру зразка потрібно підтримувати в діапазоні {{0}}.0 градусів за 20 хвилин до тиск знижується в герметичній камері до кінця випробування. Тиск у герметичній камері знижується від нормального до заданого тиску повітря, а потім повертається до нормального тиску, і під час цього процесу контролюється, чи може тестовий зразок нормально працювати. Частота напруги, що подається на досліджуваний зразок мікросхеми, знаходиться в діапазоні від постійного струму до 20 МГц. Виникнення коронного розряду на клемі напруги вважається несправністю. Значення низького тиску тесту відповідає висоті і ділиться на кілька рівнів. Наприклад, значення тиску повітря рівня А при випробуванні низького тиску мікросхеми становить 58 кПа, а відповідна висота - 4572 м. Значення тиску повітря на рівні E становить 1,1 кПа, а відповідна висота становить 30480 м тощо.
(5) Тест на стійкість до вологи
Мета тесту: оцінити здатність мікросхем протистояти розкладанню у вологих і жарких умовах шляхом застосування прискорених навантажень. Він розроблений для умов типового тропічного клімату. Основними механізмами руйнування мікросхем у вологих і жарких умовах є корозія, викликана хімічними процесами, і фізичні процеси, викликані зануренням, конденсацією і замерзанням водяної пари, що викликають зростання мікротріщин. Випробування також перевіряє можливість виникнення або посилення електролізу в матеріалах, з яких складається мікросхема, у вологих і гарячих умовах. Електроліз змінить опір ізоляційного матеріалу та послабить його здатність протистояти пробої діелектрика.
Умови випробування. Існує два типи випробувань гарячого спалаху, а саме тест зі змінним гарячим спалахом і тест постійного гарячого спалаху. Тест гарячого спалаху вимагає, щоб зразок був у діапазоні відносної вологості від 90% до 100%. Потрібен певний період часу (зазвичай 2,5 години), щоб підняти температуру з 25 градусів до 65 градусів і підтримувати її більше 3 годин; а потім знову. У діапазоні відносної вологості від 80% до 100% використовуйте певний період часу (зазвичай 2,5 години), щоб знизити температуру з 6 градусів до 25 градусів. Після ще одного такого циклу знизити температуру при будь-якій вологості. до -10 градусів і витримайте більше 3 годин, перш ніж повернутися до стану, де температура становить 25 градусів, а відносна вологість дорівнює або перевищує 80%. Це завершує цикл змін крові до припливів, який триває приблизно 24 години.
Як правило, для випробування на вологостійкість згаданий вище великий цикл чергування гарячих спалахів потрібно виконати 10 разів. Під час випробування на досліджуваний зразок подається певна напруга. Об’єм повітрообміну за хвилину в випробувальній камері повинен перевищувати в 5 разів об’єм випробувальної камери. Випробовуваний зразок має бути таким, що пройшов неруйнівний контроль на герметичність.
(6) Випробування сольовим туманом
Мета випробування: Використовуйте прискорений метод для оцінки корозійної стійкості відкритих частин компонентів у сольових туманах, вологості та спекотних умовах. Він розроблений для тропічного узбережжя або морського клімату. Компоненти з поганою поверхневою структурою роз'їдають відкриті частини під впливом соляних бризок, вологих і гарячих умов.
Умови випробування: випробування сольовим туманом вимагає, щоб відкриті частини досліджуваного зразка в різних напрямках перебували в однакових заданих умовах щодо температури, вологості та швидкості осадження солі. Цій вимозі відповідає мінімальна відстань між зразками, розміщеними у випробувальній камері, і кут, під яким зразки розміщені.
Температура випробування: загальна вимога становить (35+-3)'C, а швидкість відкладення солі протягом 24 годин становить 2X104 мг/м2 ~ 5X104 мг/м2. Швидкість відкладення солі та вологість визначаються температурою та концентрацією сольового розчину, який утворює соляний бризок, і потоком повітря, що проходить через нього. Співвідношення кисню та азоту в потоці повітря має бути таким же, як і повітря.
Час тестування: зазвичай ділиться на 24 години, 48 годин, 96 годин і 240 годин.
(7) Тест на опромінення
Мета тесту: Оцінити працездатність мікросхеми в середовищі опромінення частинками високої енергії. Частинки високої енергії, потрапляючи в мікросхеми, можуть викликати зміни в мікроструктурі з виробленням дефектів або створення додаткових зарядів або струмів. Це призводить до погіршення параметрів мікросхеми, блокування, перевороту схеми або стрибків струму, що викликає перегорання та вихід з ладу. Випромінювання понад певної межі може призвести до незворотного пошкодження мікросхем.
Умови випробування: Випробування мікросхем на опромінення в основному включають опромінення нейтронами та гамма-випромінюванням. Він далі поділяється на випробування загальної дози опромінення та випробування потужності дози опромінення. Тестування потужності дози опромінення опромінюють всі тестові мікросхеми у вигляді імпульсів. У випробуванні серія доз і загальна доза опромінення повинні суворо контролюватися на основі різних мікросхем і різних цілей випробувань. В іншому випадку зразок буде пошкоджений через опромінення, що перевищує межу, або шукане порогове значення не буде отримано. Радіаційні випробування повинні мати заходи безпеки, щоб запобігти травмуванню людей.
Ми прагнемо допомогти вам провести перевірку надійності вашої продукції та підвищити конкурентоспроможність вашої продукції!
Якщо у вас виникли запитання чи потреби, зв’яжіться з нами вчасно.