Općenito govoreći, testovi koji se provode radi procjene i analize pouzdanosti elektroničkih proizvoda nazivaju se testovi pouzdanosti. Kako bi se predvidjela kvaliteta proizvoda od trenutka kada napusti tvornicu do kraja njegovog životnog vijeka, nakon odabira stresa okoliša koji je vrlo sličan tržišnom okruženju, Glavna svrha postavljanja razine stresa okoliša i vremena primjene je ispravno procijeniti pouzdanost proizvoda u najkraćem mogućem vremenu.
Testom pouzdanosti treba utvrditi ispunjavaju li proizvodi koji su prošli kvalifikacijski test pouzdanosti i koji su prebačeni u masovnu proizvodnju zadane zahtjeve pouzdanosti pod određenim uvjetima, te provjeriti mijenja li se pouzdanost proizvoda s procesom, alatom, tijek rada, i dijelovi tijekom masovne proizvodnje. Smanjena zbog promjena u kvaliteti i drugih čimbenika. Samo na taj način može se vjerovati u performanse proizvoda i kvaliteta proizvoda biti izvrsna.
Klasifikacija ispitivanja pouzdanosti elektroničkih proizvoda
01. Ispitivanje utjecaja na okoliš
Neke monografije o pouzdanosti stavljaju uzorke u prirodna ili umjetno simulirana okruženja za skladištenje, prijevoz i rad, što se zajedno naziva ispitivanjem okoliša. Koriste se za procjenu učinkovitosti proizvoda u različitim okruženjima (vibracija, udar, centrifugiranje, temperatura, toplinski šok, valovi vrućine, Sposobnost prilagodbe uvjetima kao što je slani sprej, nizak zračni tlak itd. jedan je od važnih testova metode za procjenu pouzdanosti proizvoda. Općenito, postoje uglavnom sljedeće vrste:
(1) Stabilnost pečenja, odnosno test skladištenja na visokoj temperaturi
Svrha ispitivanja: Procijeniti utjecaj skladištenja na visokim temperaturama na proizvode bez primjene električnog naprezanja. Proizvodi s ozbiljnim nedostacima nalaze se u neravnotežnom stanju, što je nestabilno stanje. Proces prijelaza iz neravnotežnog stanja u stanje ravnoteže nije samo proces koji uzrokuje kvar proizvoda s ozbiljnim nedostacima, već i proces prijelaza koji promiče proizvode iz nestabilnog stanja u stabilno stanje. .
Ovaj je prijelaz općenito fizikalna i kemijska promjena, a njegova brzina slijedi Arrheniusovu formulu i raste eksponencijalno s temperaturom. Svrha visokotemperaturnog stresa je skraćivanje vremena ove promjene. Stoga se ovaj eksperiment može smatrati postupkom za stabilizaciju performansi proizvoda.
Uvjeti ispitivanja: Općenito, odabrani su konstantni temperaturni stres i vrijeme zadržavanja. Raspon temperaturnog opterećenja mikro kruga je od 75 stupnjeva do 400 stupnjeva, a vrijeme ispitivanja je više od 24 sata. Prije i nakon ispitivanja, uzorak koji se ispituje mora se staviti određeno vrijeme u standardnu ispitnu okolinu, s temperaturom od 25 ± 10 stupnjeva i tlakom zraka od 86 kPa ~ 100 kPa. U većini slučajeva, test krajnje točke mora biti dovršen unutar određenog vremena nakon testa.
(2) Ispitivanje temperaturnim ciklusom
Svrha ispitivanja: Procijeniti sposobnost proizvoda da izdrži određenu brzinu promjene temperature i njegovu sposobnost da izdrži okruženja s ekstremno visokim temperaturama i ekstremno niskim temperaturama. Postavlja se na temelju termomehaničkih svojstava proizvoda. Kada materijali koji čine komponente proizvoda imaju lošu toplinsku usklađenost ili je unutarnje naprezanje komponente veliko, ispitivanje temperaturnim ciklusom može uzrokovati kvar proizvoda uzrokovan pogoršanjem mehaničkih strukturnih nedostataka. Kao što je curenje zraka, lomljenje unutarnjeg kabela, pukotine od strugotina itd.
Uvjeti ispitivanja: Provedeno u plinovitom okruženju. Uglavnom kontrolira temperaturu i vrijeme kada je proizvod na visokim i niskim temperaturama i brzinu pretvorbe stanja visoke i niske temperature. Kruženje plina u ispitnoj komori, položaj senzora temperature i toplinski kapacitet učvršćenja važni su čimbenici za osiguranje uvjeta ispitivanja.
Načelo kontrole je da se temperatura, vrijeme i stopa pretvorbe koje zahtijeva ispitivanje odnose na proizvod koji se testira, a ne na lokalno okruženje ispitivanja. Vrijeme prebacivanja mikro kruga ne smije biti dulje od 1 minute, a vrijeme držanja na visokoj ili niskoj temperaturi nije manje od 10 minuta; niska temperatura je -55 stupnjeva ili -65-10 stupnjeva, a visoka temperatura se kreće od 85+10 stupnjeva do 300+10 stupnjeva.
(3) Ispitivanje toplinskim udarom
Svrha ispitivanja: Procijeniti sposobnost proizvoda da izdrži drastične promjene temperature, odnosno da izdrži velike promjene temperature. Ispitivanje može uzrokovati kvar proizvoda uzrokovan mehaničkim strukturnim nedostacima i propadanjem. Svrha ispitivanja toplinskim udarom i ispitivanja temperaturnim ciklusom u osnovi je ista, ali su uvjeti ispitivanja toplinskim udarom mnogo stroži od ispitivanja temperaturnog ciklusa.
(4) Ispitivanje niskim tlakom
Svrha ispitivanja: Procijeniti prilagodljivost proizvoda radnim okruženjima s niskim tlakom (kao što su radna okruženja na velikoj nadmorskoj visini). Kada se tlak zraka smanji, izolacijska čvrstoća zraka ili izolacijskih materijala će oslabiti; lako će doći do koronskog pražnjenja, povećanog dielektričnog gubitka i ionizacije; smanjenje tlaka zraka pogoršat će uvjete odvođenja topline i povećati temperaturu komponenti. Ovi čimbenici uzrokovat će gubitak ispitnog uzorka u uvjetima niskog tlaka, a ponekad i trajno oštećenje.
Uvjeti ispitivanja: Uzorak koji se ispituje stavlja se u zatvorenu komoru, primjenjuje se navedeni napon, a temperatura uzorka mora se održavati u rasponu od {{0}}.0 stupnjeva od 20 minuta prije tlak se smanjuje u zatvorenoj komori do kraja ispitivanja. Zatvorena komora se s normalnog tlaka snižava na zadani tlak zraka i zatim se vraća na normalni tlak, a tijekom tog procesa prati se može li ispitni uzorak raditi normalno. Frekvencija napona primijenjenog na ispitni uzorak mikrosklopa je u rasponu od DC do 20MHz. Pojava koronskog pražnjenja na naponskom priključku smatra se kvarom. Vrijednost niskog tlaka testa odgovara nadmorskoj visini i podijeljena je na nekoliko razina. Na primjer, vrijednost tlaka zraka razine A u ispitivanju niskog tlaka mikrokruga je 58 kPa, a odgovarajuća visina je 4572 m. Vrijednost tlaka zraka na razini E je 1,1 kPa, a odgovarajuća visina je 30480 m itd.
(5) Ispitivanje otpornosti na vlagu
Svrha ispitivanja: Procijeniti sposobnost mikrosklopova da se odupru propadanju u vlažnim i vrućim uvjetima primjenom ubrzanog naprezanja. Dizajniran je za tipična tropska klimatska okruženja. Glavni mehanizmi propadanja mikrokruga u vlažnim i vrućim uvjetima su korozija uzrokovana kemijskim procesima i fizikalni procesi uzrokovani uranjanjem, kondenzacijom i smrzavanjem vodene pare koji uzrokuju rast mikropukotina. Test također ispituje mogućnost pojave elektrolize ili pogoršanja elektrolize u materijalima koji čine mikrokrug u vlažnim i vrućim uvjetima. Elektroliza će promijeniti otpornost izolacijskog materijala i oslabiti njegovu sposobnost otpornosti na dielektrični proboj.
Uvjeti ispitivanja: Postoje dvije vrste testova vrućeg bljeska, naime promjenjivi test vrućeg bljeska i test konstantnog vrućeg bljeska. Test vrućeg bljeska zahtijeva da uzorak koji se testira bude u rasponu relativne vlažnosti od 90% do 100%. Potrebno je određeno vrijeme (obično 2,5 h) da se temperatura podigne s 25 stupnjeva na 65 stupnjeva i održi više od 3 sata; i zatim ponovno Unutar raspona relativne vlažnosti od 80% do 100%, koristite određeni vremenski period (općenito 2,5 sata) za pad temperature sa 6 stupnjeva na 25 stupnjeva. Nakon još jednog takvog ciklusa, snizite temperaturu pri bilo kojoj vlažnosti. na -10 stupnjeva i držite ga više od 3 sata prije nego što se vratite u stanje u kojem je temperatura 25 stupnjeva, a relativna vlažnost jednaka ili veća od 80%. Time se završava ciklus promjena krvi u valove vrućine, koji traje oko 24 sata.
Općenito, za ispitivanje otpornosti na vlagu, gore spomenuti veliki ciklus izmjeničnih valova vrućine potrebno je provesti 10 puta. Tijekom ispitivanja, određeni napon se primjenjuje na uzorak koji se ispituje. Volumen izmjene zraka po minuti u ispitnoj komori mora biti veći od 5 puta veći od volumena ispitne komore. Uzorak koji se ispituje trebao bi biti onaj koji je podvrgnut nedestruktivnom ispitivanju nepropusnosti olova.
(6) Ispitivanje slanim sprejom
Svrha ispitivanja: Upotrijebite ubrzanu metodu za procjenu otpornosti na koroziju izloženih dijelova komponenti pod slanom sprejom, vlagom i vrućim uvjetima. Dizajniran je za tropska primorska ili morska klimatska okruženja. Komponente s lošom površinskom strukturom će nagrizati izložene dijelove u slanom spreju, vlažnim i vrućim uvjetima.
Uvjeti ispitivanja: Test slanog spreja zahtijeva da izloženi dijelovi ispitnog uzorka u različitim smjerovima moraju biti pod istim navedenim uvjetima u smislu temperature, vlažnosti i brzine taloženja primljene soli. Ovaj zahtjev ispunjava minimalna udaljenost između uzoraka postavljenih u komoru za ispitivanje i kut pod kojim su uzorci postavljeni.
Temperatura ispitivanja: opći zahtjev je (35+-3)'C, a stopa taloženja soli unutar 24 sata je 2X104mg/m2~5X104mg/m2. Brzina taloženja soli i vlažnost određuju se temperaturom i koncentracijom otopine soli koja stvara slani sprej i strujanjem zraka koji prolazi kroz njega. Udio kisika i dušika u protoku zraka trebao bi biti isti kao i u zraku.
Vrijeme testiranja: općenito podijeljeno na 24h, 48h, 96h i 240h.
(7) Ispitivanje ozračenjem
Svrha ispitivanja: Procijeniti radnu sposobnost mikrosklopa u okruženju visokoenergetskog zračenja česticama. Ulazak visokoenergetskih čestica u mikrosklopove uzrokovat će promjene u mikrostrukturi i uzrokovati nedostatke ili generirati dodatne naboje ili struje. To rezultira degradacijom parametara mikrokruga, zaključavanjem, preokretom strujnog kruga ili udarnom strujom koja uzrokuje izgaranje i kvar. Zračenje iznad određene granice može uzrokovati trajno oštećenje mikrosklopova.
Uvjeti ispitivanja: Testovi zračenja mikrokruga uglavnom uključuju zračenje neutronima i zračenje gama zrakama. Dalje se dijeli na ispitivanje ukupne doze ozračenja i ispitivanje brzine ozračenja. Brzina doze zračenja ispituje sve ozračene ispitne mikrosklopove u obliku impulsa. U ispitivanju, niz doza i ukupna doza zračenja moraju biti strogo kontrolirani na temelju različitih mikrosklopova i različitih svrha ispitivanja. U protivnom će se uzorak oštetiti zbog prekoračenja granice zračenja ili se neće postići tražena vrijednost praga. Testovi zračenja moraju imati sigurnosne mjere za sprječavanje ozljeda ljudi.
02. Životni test
Test životnog vijeka jedna je od najvažnijih i osnovnih stavki u testiranju pouzdanosti. Stavlja proizvod pod posebne ispitne uvjete kako bi ispitao promjene kvara (oštećenja) s vremenom. Putem testa životnog vijeka možemo razumjeti karakteristike životnog vijeka proizvoda, obrasce kvarova, stope kvarova, prosječni životni vijek i različite načine kvarova koji se mogu pojaviti tijekom testa životnog vijeka. Ako se kombinira s analizom kvara, glavni mehanizmi kvara koji dovode do kvara proizvoda mogu se dodatno razjasniti, što može poslužiti kao osnova za dizajn pouzdanosti, predviđanje pouzdanosti, poboljšanje kvalitete novog proizvoda i određivanje razumnog pregleda i rutinskog (garancija serije) testa Uvjeti.
Ako se radi skraćivanja vremena ispitivanja, ispitivanje može provesti povećanjem naprezanja bez promjene mehanizma kvara, ovo je ubrzano ispitivanje vijeka trajanja. Razina pouzdanosti proizvoda može se ocijeniti testovima životnog vijeka, a razina pouzdanosti novih proizvoda može se poboljšati povratnim informacijama o kvaliteti.
Svrha životnog testa: Procijeniti kvalitetu i pouzdanost proizvoda u određenim uvjetima i tijekom cijelog radnog vremena. Kako bi rezultati ispitivanja bili bolje reprezentativni, broj ispitanih uzoraka mora biti dovoljan.
Uvjeti ispitivanja: Ispitivanje životnog vijeka mikrosklopa podijeljeno je na ispitivanje stabilnog životnog vijeka, ispitivanje isprekidanog vijeka trajanja i ispitivanje simuliranog vijeka trajanja.
Test postojanog životnog vijeka je test koji se mora izvesti na mikro krugovima. Tijekom ispitivanja, uzorak koji se ispituje mora biti opskrbljen odgovarajućim napajanjem kako bi se održao u normalnom radnom stanju. Nacionalni vojni standard za ispitivanje stacionarnog životnog vijeka, temperatura okoline je 125C, a vrijeme je 1000h. Ubrzano testiranje može povećati temperaturu i skratiti vrijeme.
Temperatura kućišta mikro kruga napajanja općenito je viša od temperature okoline. Tijekom ispitivanja, temperatura okoline može se održavati nižom od 125 stupnjeva. Temperatura okoline ili temperatura kućišta testa stabilnog životnog vijeka mikrosklopa trebala bi se temeljiti na temperaturi spoja mikrosklopa koja je jednaka nazivnoj temperaturi spoja.
Ispitivanje povremenog životnog vijeka zahtijeva prekid mikrosklopa koji se ispituje na određenoj frekvenciji ili iznenadnu primjenu prednapona i signala. Ostali ispitni uvjeti isti su kao i test u stabilnom stanju.
Test simuliranog životnog vijeka je test kombinacije koji simulira okruženje primjene kruga. Njegova kombinirana opterećenja uključuju četiri mehanička ispitivanja, ispitivanja vlage i niskog tlaka: mehanička ispitivanja, ispitivanja temperature, vlažnosti i četiri električna ispitivanja opterećenja, itd.
03.Probirni test
Probno ispitivanje je ispitivanje bez razaranja koje u potpunosti provjerava proizvod. Svrha je odabrati proizvode s određenim karakteristikama ili eliminirati proizvode koji rano zakažu, kako bi se poboljšala pouzdanost proizvoda. Tijekom proizvodnog procesa proizvoda, zbog nedostataka u materijalu ili procesa koji su izvan kontrole, kod nekih proizvoda dolazi do takozvanih ranih nedostataka ili kvarova. Ako se ti nedostaci ili kvarovi mogu rano otkloniti, može se zajamčiti razina pouzdanosti proizvoda u stvarnoj uporabi.
Karakteristike testova provjere pouzdanosti:
1. Ova vrsta testa nije uzorkovanje, već 100% test;
2. Ovaj test može poboljšati ukupnu razinu pouzdanosti kvalificiranih proizvoda, ali ne može poboljšati inherentnu pouzdanost proizvoda, odnosno ne može produžiti životni vijek svakog proizvoda;
3. Učinak probira ne može se procijeniti jednostavno stopom eliminacije probira. Visoka stopa eliminacije može biti posljedica ozbiljnih nedostataka u dizajnu, komponentama, procesima itd. samog proizvoda, ali također može biti posljedica previsokog intenziteta stresa pri probiru.
Niska stopa eliminacije može biti posljedica malog broja nedostataka proizvoda, ali također može biti uzrokovana intenzitetom stresa pri probiru i nedovoljnim vremenom ispitivanja. Kvaliteta metode probira obično se ocjenjuje stopom eliminacije probira Q i B vrijednošću učinka probira: razumna metoda probira trebala bi imati veliku B vrijednost i umjerenu Q vrijednost.
04 Testiranje na terenu
Gore navedena razna ispitivanja provedena su simulacijom terenskih uvjeta. Zbog ograničenja uvjeta opreme, testovi simulacije često mogu primijeniti samo jedno naprezanje na proizvod, a ponekad se mogu primijeniti dvostruka naprezanja. To se jako razlikuje od stvarnih uvjeta okoline uporabe i stoga ne uspijeva istinito i sveobuhvatno prikazati kvalitetu proizvoda. Ispitivanje na terenu je drugačije jer se provodi na mjestu korištenja, tako da može najistinitije odražavati pouzdanost proizvoda. Dobiveni podaci imaju veliku vrijednost za predviđanje pouzdanosti proizvoda, dizajn i jamstvo. Testovi na terenu igraju veću ulogu u formuliranju planova ispitivanja pouzdanosti, provjeri metoda ispitivanja pouzdanosti i ocjenjivanju točnosti testa.
05 Test identifikacije
Kvalifikacijsko testiranje je test koji se provodi kako bi se procijenila razina pouzdanosti proizvoda. To je plan uzorkovanja razvijen na temelju teorije uzorkovanja. Kvalifikacijski testovi provode se pod uvjetima koji osiguravaju da proizvođači ne uzrokuju odbacivanje proizvoda koji zadovoljavaju standarde kvalitete.
Kvalifikacijski testovi pouzdanosti podijeljeni su u dvije kategorije: jedan su kvalifikacijski testovi pouzdanosti proizvoda, a drugi su kvalifikacijski testovi pouzdanosti procesa (uključujući materijal).
Kvalifikacijski testovi pouzdanosti proizvoda općenito se provode kada se finalizira dizajn i proizvodnja novog proizvoda. Svrha je procijeniti ispunjavaju li indikatori proizvoda u potpunosti zahtjeve dizajna i procijeniti zadovoljava li proizvod unaprijed određene zahtjeve pouzdanosti. Sadržaj testa općenito je u skladu s pregledom dosljednosti kvalitete. Izvode se sve četiri skupine testova A, B, C i D, a proizvodi sa zahtjevima intenziteta otpornosti na zračenje također moraju proći testove skupine E. Kvalifikacijski testovi pouzdanosti također su potrebni kada postoje značajne promjene u dizajnu, strukturi, materijalima ili procesima proizvoda.
Kvalifikacijski test pouzdanosti procesa (uključujući materijale) koristi se za procjenu mogu li izbor proizvodne linije i mogućnosti kontrole materijala i procesa osigurati kvalitetu i pouzdanost proizvedenih proizvoda te može li zadovoljiti zahtjeve određene razine osiguranja kvalitete .
06.Ostalo
(1) Ispitivanje konstantnim ubrzanjem
Svrha ovog testa je procijeniti sposobnost kruga da izdrži konstantno ubrzanje. Može razotkriti kvarove uzrokovane slabom čvrstoćom strukture mikrosklopa i mehaničkim nedostacima. Kao što je otpadanje čipa, prekid unutarnjeg voda, deformacija ljuske cijevi, curenje zraka itd.
Uvjeti ispitivanja: Stalno ubrzanje veće od 1 mm primjenjuje se u smjeru uklanjanja čipa mikrokruga, smjeru kompresije i smjeru okomitom na ovaj smjer. Raspon vrijednosti ubrzanja općenito je između 49000m/s:-1225000m/sV5 000~125000z). Tijekom ispitivanja, kućište mikro kruga mora biti čvrsto pričvršćeno na konstantni akcelerator.
(2) Ispitivanje mehaničkim udarom
Svrha ovog testa je procijeniti sposobnost mikrosklopa da izdrži mehaničke udare. Odnosno, procjenjuje se sposobnost mikrokruga da izdrži iznenadnu silu. Mikrosklopovi mogu biti iznenada opterećeni tijekom utovara, istovara, transporta i rada na licu mjesta. Na primjer, mikrosklopovi će biti izloženi iznenadnom mehaničkom stresu kada padnu ili se sudare. Ovi stresovi mogu uzrokovati otpadanje čipova mikro krugova, otvaranje unutarnjih vodova, deformaciju kućišta cijevi, curenje zraka i druge kvarove.
Uvjeti ispitivanja: Tijekom ispitivanja, kućište mikro kruga mora biti čvrsto pričvršćeno na bazu ispitnog stola, a vanjski vodiči moraju biti zaštićeni. Pet mehaničkih udarnih impulsa polusinusnog vala primjenjuje se na svaki od smjerova izbacivanja čipa mikrokruga, smjera pritiskanja i smjera okomitog na ovaj smjer. Raspon vršne vrijednosti ubrzanja udarnog pulsa općenito je 4900m/s2~294 000m/s2 (500g~30000g). Trajanje impulsa je 0,1 ms-1,0 ms, a dopušteno izobličenje nije veće od 20% vršnog ubrzanja.
(3) Ispitivanje mehaničkim vibracijama
Četiri su glavne vrste ispitivanja vibracija, naime ispitivanje vibracije frekvencije zamaha, ispitivanje zamora od vibracija, ispitivanje buke od vibracija i ispitivanje slučajnih vibracija. Svrha je procijeniti strukturnu čvrstoću i stabilnost električnih karakteristika mikrosklopova u različitim uvjetima vibracija.
Ispitivanje frekvencije vibracija uzrokuje da mikrokrug vibrira konstantnom amplitudom, a njegova vršna vrijednost ubrzanja općenito se dijeli na tri razine: 196 m/s: (20e), 490 m/s2 (50g) i 686m/s2 (70g). Frekvencija vibracija se mijenja s vremenom u rasponu od 20Hz do 2000Hz. Vrijeme potrebno da frekvencija vibracije prijeđe od 20Hz do 2 000HZ i natrag do 20Hz nije manje od 4 mm, a to se mora učiniti pet puta u tri međusobno okomita smjera (od kojih je jedan okomit na čip) .
Ispitivanje vibracijskog zamora također zahtijeva da mikrokrug vibrira s konstantnom amplitudom, ali je njegova frekvencija vibracija fiksna, općenito od desetak do stotina Hz, a vrhovi ubrzanja općenito se dijele na 196ms2 (20g), 490m/s2 (50g) i 686ms2 ( 70g) Treća brzina. Izvedite ovo jednom u svakom od tri smjera koji su okomiti jedan na drugi (jedan smjer je okomit na čip), a vrijeme za svaki put je približno 32 sata.
Uvjeti ispitivanja nasumičnog ispitivanja vibracija su simulacija vibracija koje se mogu pojaviti u različitim modernim terenskim okruženjima. Amplituda nasumičnih vibracija ima Gaussovu distribuciju. Specifičan je odnos između spektralne gustoće ubrzanja i frekvencije. Raspon frekvencija je od desetak do 2000 HZ.
Uvjeti ispitivanja za ispitivanje vibracija i buke u osnovi su isti kao i za ispitivanje zamahujućim vibracijama. Kada mikrokrug vibrira konstantnom amplitudom, njegova vršna vrijednost ubrzanja općenito nije manja od 196m/s2 (20g). Frekvencija vibracija mijenja se logaritamski s vremenom u rasponu od 20 HZ do 2000 Hz. Vrijeme potrebno da frekvencija vibracije prijeđe s 20HZ na 2000Hz i natrag na 20HZ nije kraće od 4 minute, a to treba učiniti jednom u tri međusobno okomita smjera (od kojih je jedan okomit na čip).
Ali mikro krug mora primijeniti određeni napon i struju. Izmjerite da li maksimalni izlazni napon buke pri specificiranom otporu opterećenja premašuje specificiranu vrijednost tijekom ispitivanja.