Generelt sett kalles tester utført for å evaluere og analysere påliteligheten til elektroniske produkter, pålitelighetstester. For å forutsi kvaliteten på produktet fra det forlater fabrikken til slutten av levetiden, etter å ha valgt en miljøbelastning som er svært lik markedsmiljøet, Hovedformålet med å angi miljøbelastningsnivå og påføringstid er å evaluere produktets pålitelighet på kortest mulig tid.
Pålitelighetstesten skal avgjøre om produktene som har bestått pålitelighetskvalifikasjonstesten og som overføres til masseproduksjon oppfyller spesifiserte pålitelighetskrav under spesifiserte forhold, og å verifisere om påliteligheten til produktet endres med prosessen, verktøyet, arbeidsflyten, og deler under masseproduksjon. Redusert på grunn av endringer i kvalitet og andre faktorer. Bare gjennom dette kan produktets ytelse stole på og produktkvaliteten være utmerket.
Klassifisering av elektronisk produktpålitelighetstest
01. Miljøtest
Noen pålitelighetsmonografier plasserer prøver i naturlige eller kunstig simulerte lagrings-, transport- og arbeidsmiljøer, samlet referert til som miljøtester. De brukes til å vurdere ytelsen til produkter i ulike miljøer (vibrasjon, sjokk, sentrifugering, temperatur, termisk sjokk, hetetokter, Evnen til å tilpasse seg forhold som saltspray, lavt lufttrykk osv. er en av de viktige testene metoder for å evaluere produktets pålitelighet. Generelt er det hovedsakelig følgende typer:
(1) Stabilitetsbaking, det vil si høytemperaturlagringstest
Testformål: Å evaluere virkningen av høytemperaturlagring på produkter uten å påføre elektrisk stress. Produkter med alvorlige defekter er i en ikke-likevektstilstand, som er en ustabil tilstand. Overgangsprosessen fra ikke-likevektstilstand til likevektstilstand er ikke bare en prosess som induserer svikt i produkter med alvorlige defekter, men også en overgangsprosess som fremmer produkter fra en ustabil tilstand til en stabil tilstand. .
Denne overgangen er generelt en fysisk og kjemisk endring, og hastigheten følger Arrhenius-formelen og øker eksponentielt med temperaturen. Hensikten med høytemperaturstress er å forkorte tiden for denne endringen. Derfor kan dette eksperimentet betraktes som en prosess for å stabilisere produktytelsen.
Testbetingelser: Vanligvis velges en konstant temperaturspenning og holdetid. Temperaturspenningsområdet til mikrokretsen er 75 grader til 400 grader, og testtiden er mer enn 24 timer. Før og etter testen må prøven som skal testes plasseres i en viss tidsperiode i et standard testmiljø, med en temperatur på 25 ± 10 grader og et lufttrykk på 86 kPa ~ 100 kPa. I de fleste tilfeller kreves det at endepunktstesten fullføres innen en spesifisert tid etter testen.
(2) Temperatursyklustest
Testformål: Å vurdere produktets evne til å motstå en viss temperaturforandringshastighet og dets evne til å tåle ekstrem høy temperatur og ekstremt lave temperaturmiljøer. Den er satt basert på de termomekaniske egenskapene til produktet. Når materialene som utgjør komponentene i produktet har dårlig termisk tilpasning, eller den indre spenningen til komponenten er stor, kan temperatursyklustesten forårsake produktfeil forårsaket av forringelse av mekaniske strukturelle defekter. Slik som luftlekkasje, indre blybrudd, sponsprekker, etc.
Testforhold: Utført i et gassmiljø. Den kontrollerer hovedsakelig temperaturen og tiden når produktet er ved høye og lave temperaturer og hastigheten på høy- og lavtemperaturtilstandskonvertering. Sirkulasjonen av gass i testkammeret, posisjonen til temperatursensoren og varmekapasiteten til armaturet er alle viktige faktorer for å sikre testforholdene.
Kontrollprinsippet er at temperaturen, tiden og konverteringshastigheten som kreves av testen, refererer til produktet som testes, ikke det lokale miljøet i testen. Byttetiden til mikrokretsen må ikke være mer enn 1 minutt, og holdetiden ved høy eller lav temperatur er ikke mindre enn 10 minutter; den lave temperaturen er -55 grader eller -65-10 grader, og den høye temperaturen varierer fra 85+10 grader til 300+10 grader.
(3) Termisk sjokktest
Testformål: Å vurdere produktets evne til å tåle drastiske temperaturendringer, det vil si å tåle store temperaturendringer. Testen kan forårsake produktfeil forårsaket av mekaniske strukturelle defekter og forringelse. Hensikten med termisk sjokktest og temperatursyklustest er i utgangspunktet den samme, men betingelsene for termisk sjokktest er mye mer alvorlig enn temperatursyklustesten.
(4) Lavtrykkstest
Testformål: Å vurdere produktets tilpasningsevne til arbeidsmiljøer med lavt trykk (som arbeidsmiljøer i stor høyde). Når lufttrykket synker, vil isolasjonsstyrken til luften eller isolasjonsmaterialene svekkes; koronautladning, økt dielektrisk tap og ionisering vil lett oppstå; reduksjonen i lufttrykk vil forverre varmespredningsforholdene og øke temperaturen på komponentene. Disse faktorene vil føre til at testprøven mister sine spesifiserte funksjoner under lavtrykksforhold, og noen ganger forårsaker permanent skade.
Testbetingelser: Prøven som skal testes plasseres i et forseglet kammer, den spesifiserte spenningen påføres, og prøvetemperaturen må holdes i området {{0}}.0 grader fra 20 minutter før trykket reduseres i det forseglede kammeret til slutten av testen. Det forseglede kammeret reduseres fra normalt trykk til spesifisert lufttrykk og returneres deretter til normalt trykk, og under denne prosessen overvåkes det om prøven kan fungere normalt. Frekvensen til spenningen som påføres mikrokretstestprøven er i området fra DC til 20MHz. Forekomsten av koronautladning ved spenningsterminalen anses som en feil. Testens lavtrykksverdi tilsvarer høyden og er delt inn i flere nivåer. For eksempel er A-nivå lufttrykkverdien for mikrokrets lavtrykkstesten 58kPa, og den tilsvarende høyden er 4572m. Lufttrykkverdien på E-nivå er 1,1 kPa, og den tilsvarende høyden er 30480m, etc.
(5) Test av fuktighetsmotstand
Testformål: Å evaluere mikrokretsers evne til å motstå forfall under fuktige og varme forhold ved å påføre akselerert stress. Den er designet for typiske tropiske klimamiljøer. Hovedmekanismene for mikrokretsnedbrytning under fuktige og varme forhold er korrosjon forårsaket av kjemiske prosesser og fysiske prosesser forårsaket av nedsenking, kondensering og frysing av vanndamp som forårsaker vekst av mikrosprekker. Testen undersøker også muligheten for at elektrolyse oppstår eller forverrer elektrolyse i materialene som utgjør mikrokretsen under fuktige og varme forhold. Elektrolyse vil endre motstanden til isolasjonsmaterialet og svekke dets evne til å motstå dielektrisk sammenbrudd.
Testforhold: Det finnes to typer heteflammetester, nemlig variabel heteblitstest og konstant heteblustest. Hot flash-testen krever at prøven som skal testes er i et relativ fuktighetsområde på 90 % til 100 %. Det tar en viss tid (vanligvis 2,5 timer) å heve temperaturen fra 25 grader til 65 grader og opprettholde den i mer enn 3 timer; og deretter igjen Innenfor det relative luftfuktighetsområdet på 80 % til 100 %, bruk en viss tidsperiode (vanligvis 2,5 timer) for å senke temperaturen fra 6s grader til 25 grader. Etter en annen slik syklus, senk temperaturen ved enhver fuktighet. til -10 grad , og oppbevar den i mer enn 3 timer før du går tilbake til en tilstand der temperaturen er 25 grader og den relative luftfuktigheten er lik eller større enn 80 %. Dette fullfører en syklus av blodforandringer til hetetokter, som tar omtrent 24 timer.
Generelt, for en fuktighetstest, må den ovennevnte store syklusen med vekslende hetetokter utføres 10 ganger. Under testen påføres en viss spenning til prøven som testes. Luftutvekslingsvolumet per minutt i testkammeret må være større enn 5 ganger volumet til testkammeret. Prøven som skal testes bør være en som har gjennomgått ikke-destruktiv blytetthetstesting.
(6) Saltspraytest
Testformål: Bruk en akselerert metode for å evaluere korrosjonsmotstanden til eksponerte deler av komponenter under saltspray, fuktighet og varme forhold. Den er designet for tropiske kyst- eller offshore-klimamiljøer. Komponenter med dårlig overflatestruktur vil korrodere utsatte deler under saltspray, fuktige og varme forhold.
Testbetingelser: Saltspraytesten krever at de eksponerte delene av testprøven i forskjellige retninger må være under de samme spesifiserte forholdene når det gjelder temperatur, fuktighet og mottatt saltavsetningshastighet. Dette kravet oppfylles av minimumsavstanden mellom prøvene plassert i testkammeret og vinkelen prøvene plasseres i.
Testtemperatur: Det generelle kravet er (35+-3)'C, og saltavsetningshastigheten innen 24 timer er 2X104mg/m2~5X104mg/m2. Saltavsetningshastigheten og fuktigheten bestemmes av temperaturen og konsentrasjonen til saltløsningen som genererer saltsprayen og luftstrømmen som strømmer gjennom den. Andelen oksygen og nitrogen i luftstrømmen bør være den samme som luften.
Testtid: generelt delt inn i 24 timer, 48 timer, 96 timer og 240 timer.
(7) Bestrålingstest
Testformål: Å vurdere mikrokretsens arbeidsevne i høyenergipartikkelbestrålingsmiljø. Inntreden av høyenergipartikler i mikrokretsløp vil føre til endringer i mikrostrukturen for å produsere defekter eller generere ekstra ladninger eller strømmer. Dette resulterer i degradering av mikrokretsparametere, låsing, kretsvending eller overspenningsstrøm som forårsaker utbrenthet og feil. Bestråling utover en viss grense kan forårsake permanent skade på mikrokretsløp.
Testbetingelser: Mikrokretsbestrålingstester inkluderer hovedsakelig nøytronbestråling og gammastrålebestråling. Den er videre delt inn i totaldosebestrålingstest og doseratebestrålingstest. Doserate bestråling tester alle bestrålede testmikrokretser i form av pulser. I testen må dosestrengen og den totale bestrålingsdosen være strengt kontrollert basert på ulike mikrokretser og ulike testformål. Ellers vil prøven bli skadet på grunn av bestråling som overskrider grensen eller ønsket terskelverdi oppnås ikke. Stråletester må ha sikkerhetstiltak for å forhindre personskade.
02.Livsprøve
Livstest er en av de viktigste og mest grunnleggende elementene i pålitelighetstesting. Den setter produktet under spesifikke testforhold for å undersøke feil (skade) endringer over tid. Gjennom levetidstesten kan vi forstå produktets levetidsegenskaper, feilmønstre, feilfrekvenser, gjennomsnittlig levetid og ulike feilmoduser som kan oppstå under levetidstesten. Hvis kombinert med feilanalyse, kan de viktigste feilmekanismene som fører til produktsvikt avklares ytterligere, noe som kan tjene som grunnlag for pålitelighetsdesign, pålitelighetsprediksjon, forbedring av ny produktkvalitet og fastsettelse av rimelig screening og rutinetest (batchgaranti) forhold.
Hvis testen for å forkorte testtiden kan utføres ved å øke belastningen uten å endre feilmekanismen, er dette en akselerert levetidstest. Pålitelighetsnivået til produktene kan evalueres gjennom levetidstester, og pålitelighetsnivået til nye produkter kan forbedres gjennom kvalitetstilbakemeldinger.
Formål med livstest: Å vurdere kvaliteten og påliteligheten til produktet under spesifiserte forhold og under hele arbeidstiden. For å gjøre testresultatene bedre representative, må antall prøver som testes være tilstrekkelig.
Testforhold: Livstesten av mikrokretsløp er delt inn i steady state livstest, intermitterende livstest og simulert livstest.
Steady-state levetidstesten er en test som må utføres på mikrokretser. Under testen må prøven som testes forsynes med passende strøm for å holde den i normal driftstilstand. Den nasjonale militærstandarden for steady-state livstestmiljøtemperaturen er 125C og tiden er 1000t. Akselerert testing kan øke temperaturen og forkorte tiden.
Temperaturen på strømmikrokretshuset er generelt høyere enn omgivelsestemperaturen. Under testen kan omgivelsestemperaturen holdes lavere enn 125 grader. Omgivelsestemperaturen eller hustemperaturen til steady-state-levetidstesten for mikrokretsen bør være basert på at mikrokretskoblingstemperaturen er lik den nominelle overgangstemperaturen.
Den intermitterende levetidstesten krever å kutte av mikrokretsen som testes ved en viss frekvens eller plutselig påføre en forspenning og et signal. Andre testbetingelser er de samme som steady-state levetidstesten.
Den simulerte levetidstesten er en kombinasjonstest som simulerer applikasjonsmiljøet til kretsen. Dens kombinerte spenninger inkluderer mekaniske, fuktighet og lavtrykk fire stresstester: mekaniske, temperatur, fuktighet og elektriske fire stresstester, etc.
03.Screening test
Screeningtesting er en ikke-destruktiv test som inspiserer produktet fullstendig. Hensikten er å velge produkter med visse egenskaper eller å eliminere produkter som svikter tidlig, for å forbedre påliteligheten til produktet. Under produksjonsprosessen av produkter, på grunn av materialfeil eller ut-av-kontroll prosesser, oppstår såkalte tidlige defekter eller feil i enkelte produkter. Hvis disse defektene eller feilene kan elimineres tidlig, kan pålitelighetsnivået til produktet garanteres ved faktisk bruk.
Kjennetegn på reliabilitetsscreeningstester:
1. Denne typen test er ikke en prøvetaking, men en 100 % test;
2. Denne testen kan forbedre det generelle pålitelighetsnivået til kvalifiserte produkter, men den kan ikke forbedre den iboende påliteligheten til produktet, det vil si at den ikke kan øke levetiden til hvert produkt;
3. Screeningseffekten kan ikke evalueres bare ved hjelp av screeningselimineringsraten. Den høye eliminasjonsraten kan skyldes alvorlige feil i design, komponenter, prosesser osv. til selve produktet, men det kan også skyldes at skjermingsspenningsintensiteten er for høy.
Den lave eliminasjonsraten kan skyldes få produktfeil, men den kan også være forårsaket av intensiteten av screeningsspenningen og utilstrekkelig testtid. Kvaliteten på screeningsmetoden vurderes vanligvis ut fra screeningselimineringsraten Q og screeningeffekten B-verdien: en rimelig screeningsmetode bør ha en stor B-verdi og en moderat Q-verdi.
04Feltbrukstest
De forskjellige testene ovenfor ble utført ved å simulere feltforhold. På grunn av begrensninger av utstyrsforholdene, kan simuleringstester ofte bare påføre en enkelt belastning på produktet, og noen ganger kan det påføres doble belastninger. Dette er svært forskjellig fra de faktiske bruksmiljøforholdene, og klarer derfor ikke å eksponere kvaliteten på produktet på en sannferdig og omfattende måte. Feltbrukstesting er forskjellig fordi den utføres på bruksstedet, så det kan virkelig gjenspeile påliteligheten til produktet. Dataene som innhentes er av høy verdi for produktpålitelighetsprediksjon, design og garanti. Feltbrukstester spiller en større rolle i å formulere reliabilitetstestplaner, verifisere reliabilitetstestmetoder og evaluere testnøyaktighet.
05 Identifikasjonstest
Kvalifikasjonstesting er en test utført for å evaluere pålitelighetsnivået til et produkt. Det er en prøvetakingsplan utviklet basert på prøvetakingsteori. Kvalifikasjonstester gjennomføres under forhold som sikrer at produsenter ikke fører til at produkter som oppfyller kvalitetsstandardene avvises.
Reliabilitetskvalifikasjonstester er delt inn i to kategorier: den ene er kvalifikasjonstester for produktpålitelighet, og den andre er prosess- (inkludert materielle) pålitelighetskvalifikasjonstester.
Kvalifiseringstester for produktpålitelighet utføres vanligvis når ny produktdesign og produksjon er ferdigstilt. Hensikten er å vurdere om produktindikatorene fullt ut oppfyller designkravene og å vurdere om produktet oppfyller de forhåndsbestemte pålitelighetskravene. Innholdet i testen er generelt i samsvar med kvalitetskonsistenskontrollen. Alle de fire gruppene av test A, B, C og D utføres, og produkter med krav til strålingsmotstandsintensitet er også pålagt å gjennomgå gruppe E-tester. Pålitelighetskvalifikasjonstester kreves også når det er betydelige endringer i produktets design, struktur, materialer eller prosesser.
Pålitelighetskvalifikasjonstesten av prosess (inkludert materialer) brukes til å vurdere om produksjonslinjens valg- og kontrollevne av materialer og prosesser kan sikre kvaliteten og påliteligheten til de produserte produktene, og om den kan oppfylle kravene til et visst kvalitetssikringsnivå .
06.Andre
(1) Konstant akselerasjonstest
Formålet med denne testen er å evaluere kretsens evne til å motstå konstant akselerasjon. Det kan avdekke feil forårsaket av lav strukturell styrke i mikrokretsløpet og mekaniske defekter. Slik som spon som faller av, åpen krets for indre ledning, deformasjon av rørskall, luftlekkasje, etc.
Testbetingelser: En konstant akselerasjon større enn 1 mm påføres i retning av fjerning av mikrokretsbrikker, kompresjonsretning og retningen vinkelrett på denne retningen. Akselerasjonsverdiområdet er vanligvis mellom 49000m/s:-1225000m/sV5 000~125000z). Under testen bør huset til mikrokretsen være stivt festet på den konstante akseleratoren.
(2) Mekanisk slagprøve
Hensikten med denne testen er å vurdere mikrokretsens evne til å motstå mekaniske støt. Det vil si at mikrokretsens evne til å motstå plutselig kraft vurderes. Mikrokretser kan plutselig bli belastet under lasting, lossing, transport og arbeid på stedet. For eksempel vil mikrokretser bli utsatt for plutselige mekaniske påkjenninger når de faller ned eller kolliderer. Disse spenningene kan føre til at mikrokretsbrikker faller av, at indre ledninger åpner seg, at rørskall deformeres, luftlekkasjer og andre feil.
Testbetingelser: Under testen skal mikrokretsskallet være stivt festet på testbenkens base, og de ytre ledningene skal beskyttes. Fem halvsinusbølge mekaniske sjokkpulser påføres hver av mikrokretsens utstøtningsretning, trykkretning og retning vinkelrett på denne retningen. Toppakselerasjonsverdiområdet for slagpulsen er vanligvis 4900m/s2~294 000m/s2 (500g~30000g). Pulsvarigheten er 0,1ms-1,0ms, og den tillatte forvrengningen er ikke større enn 20 % av toppakselerasjonen.
(3) Mekanisk vibrasjonstest
Det er fire hovedtyper av vibrasjonstester, nemlig sveipefrekvens vibrasjonstest, vibrasjonstretthetstest, vibrasjonsstøytest og tilfeldig vibrasjonstest. Hensikten er å vurdere den strukturelle soliditeten og elektriske egenskaper stabiliteten til mikrokretser under forskjellige vibrasjonsforhold.
Frekvenssveip-vibrasjonstesten får mikrokretsen til å vibrere med konstant amplitude, og dens akselerasjonstoppverdi er generelt delt inn i tre nivåer: 196 m/s: (20e), 490m/s2 (50g) og 686m/s2 (70g). Vibrasjonsfrekvensen endres med tiden i området 20Hz til 2000Hz. Tiden som kreves for at vibrasjonsfrekvensen skal gå fra 20Hz til 2 000HZ og tilbake til 20Hz er ikke mindre enn 4 mm, og det må gjøres fem ganger i tre gjensidig vinkelrette retninger (hvorav den ene er vinkelrett på brikken) .
Vibrasjonstretthetstesten krever også at mikrokretsen vibrerer med konstant amplitude, men dens vibrasjonsfrekvens er fast, vanligvis titalls til hundrevis av Hz, og akselerasjonstoppene er generelt delt inn i 196ms2 (20g), 490m/s2 (50g) og 686ms2 ( 70g) Tredje gir. Utfør dette en gang i hver av tre retninger som er vinkelrett på hverandre (en retning er vinkelrett på brikken), og tiden for hver gang er omtrent 32 timer.
Testbetingelsene for den tilfeldige vibrasjonstesten er å simulere vibrasjonene som kan oppstå i ulike moderne feltmiljøer. Amplituden til tilfeldige vibrasjoner har en gaussisk fordeling. Forholdet mellom akselerasjonsspektraltetthet og frekvens er spesifikt. Frekvensområdet er fra tiere til 2000Hz.
Testforholdene for vibrasjons- og støytesten er i utgangspunktet de samme som for feiende vibrasjonstesten. Når mikrokretsen er laget til å vibrere med konstant amplitude, er dens akselerasjonstoppverdi vanligvis ikke mindre enn 196m/s2 (20g). Vibrasjonsfrekvensen endres logaritmisk med tiden i området 20Hz til 2000Hz. Tiden som kreves for at vibrasjonsfrekvensen skal gå fra 20HZ til 2000Hz og tilbake til 20Hz er ikke mindre enn 4 minutter, og det bør gjøres en gang i tre gjensidig vinkelrette retninger (hvorav den ene er vinkelrett på brikken).
Men mikrokretsen må bruke spesifisert spenning og strøm. Mål om den maksimale støyutgangsspenningen ved den spesifiserte lastmotstanden overstiger den angitte verdien under testen.