Уобичајени тестови поузданости и њихови услови испитивања.

Уопштено говорећи, тестови који се спроводе да би се проценила и анализирала поузданост електронских производа називају се тестови поузданости. Да би се предвидио квалитет производа од тренутка када напусти фабрику до краја његовог радног века, након одабира еколошког стреса који је веома сличан тржишном окружењу, главна сврха постављања нивоа стреса животне средине и времена примене је да исправно процени поузданост производа у најкраћем могућем року.

Тест поузданости је да се утврди да ли производи који су прошли квалификациони тест поузданости и који су пребачени у масовну производњу испуњавају прописане захтеве за поузданост под одређеним условима, и да провери да ли се поузданост производа мења са процесом, алатом, током рада, и делови током масовне производње. Смањен због промене квалитета и других фактора. Само кроз то се може веровати перформансама производа и врхунски квалитет производа.

Класификација теста поузданости електронских производа

01. Испитивање животне средине

Неке монографије о поузданости постављају узорке у природна или вештачки симулирана окружења за складиштење, транспорт и радну средину, која се заједнички називају тестови животне средине. Користе се за процену перформанси производа у различитим окружењима (вибрације, удари, центрифугирање, температура, топлотни удар, таласи врућине, способност прилагођавања условима као што су слани спреј, низак ваздушни притисак итд. је један од важних тестова методе за процену поузданости производа. Генерално, углавном постоје следећи типови:

(1) Стабилност печења, односно испитивање складиштења на високим температурама

Сврха теста: Да се ​​процени утицај складиштења на високој температури на производе без примене електричног стреса. Производи са озбиљним недостацима су у неравнотежном стању, што је нестабилно стање. Процес транзиције из неравнотежног стања у равнотежно стање није само процес који изазива квар производа са озбиљним дефектима, већ и процес транзиције који промовише производе из нестабилног стања у стабилно стање. .

Ова транзиција је генерално физичка и хемијска промена, а њена брзина прати Аррхениусову формулу и расте експоненцијално са температуром. Сврха високог температурног стреса је да скрати време ове промене. Стога се овај експеримент може сматрати процесом стабилизације перформанси производа.

Услови испитивања: Генерално се бирају константни температурни стрес и време држања. Опсег температурног напрезања микрокола је од 75 степени до 400 степени, а време испитивања је више од 24 сата. Пре и после испитивања, узорак који се испитује мора да се стави на одређено време у стандардно окружење за испитивање, са температуром од 25 ± 10 степени и ваздушним притиском од 86 кПа ~ 100 кПа. У већини случајева, тест крајње тачке се захтева да се заврши у одређеном времену након теста.

(2) Испитивање циклуса температуре

Сврха теста: Да процени способност производа да издржи одређену брзину промене температуре и његову способност да издржи екстремно високе температуре и екстремно ниске температуре окружења. Поставља се на основу термомеханичких својстава производа. Када материјали који чине компоненте производа имају лошу термичку усклађеност, или је унутрашњи напон компоненте велики, тест температурног циклуса може изазвати квар производа узрокован пропадањем механичких структурних дефеката. Као што је цурење ваздуха, унутрашњи лом олова, пукотине на чиповима итд.

Услови испитивања: Спроведено у гасном окружењу. Углавном контролише температуру и време када је производ на високим и ниским температурама и стопу конверзије стања високе и ниске температуре. Циркулација гаса у испитној комори, положај температурног сензора и топлотни капацитет уређаја су важни фактори за обезбеђивање услова испитивања.

Принцип контроле је да се температура, време и стопа конверзије захтевани тестом односе на производ који се тестира, а не на локално окружење теста. Време укључивања микрокола је потребно да буде не више од 1 минута, а време држања на високој или ниској температури није мање од 10 минута; ниска температура је -55 степен или -65-10 степен, а висока температура се креће од 85+10 степена до 300+10 степена.

(3) Тест топлотног удара

Сврха теста: Да се ​​процени способност производа да издржи драстичне промене температуре, односно да издржи велике стопе промене температуре. Тест може изазвати квар производа узрокован механичким структурним дефектима и пропадањем. Сврха теста термичког шока и теста температурног циклуса су у основи исти, али услови теста топлотног шока су много тежи од теста температурног циклуса.

(4) Испитивање ниског притиска

Сврха теста: Процена прилагодљивости производа радним окружењима ниског притиска (као што су радна окружења на великим висинама). Када се притисак ваздуха смањи, изолациона чврстоћа ваздуха или изолационих материјала ће ослабити; лако ће доћи до коронског пражњења, повећаног диелектричног губитка и јонизације; смањење ваздушног притиска ће погоршати услове одвођења топлоте и повећати температуру компоненти. Ови фактори ће довести до тога да испитни узорак изгуби своје одређене функције под условима ниског притиска, а понекад проузрокује трајно оштећење.

Услови испитивања: Узорак који се испитује ставља се у запечаћену комору, примењује се наведени напон, а температура узорка треба да се одржава у опсегу од {{0}}}.0 степени од 20 минута пре притисак се смањује у затвореној комори до краја испитивања. Запечаћена комора се са нормалног притиска смањује на специфицирани ваздушни притисак, а затим се враћа на нормални притисак и током овог процеса се прати да ли испитни узорак може нормално да ради. Фреквенција напона примењеног на испитни узорак микрокола је у опсегу од ДЦ до 20МХз. Појава коронског пражњења на напонском терминалу сматра се кваром. Вредност ниског притиска теста одговара надморској висини и подељена је на неколико нивоа. На пример, вредност ваздушног притиска А нивоа за испитивање ниског притиска микрокола је 58кПа, а одговарајућа висина је 4572м. Вредност ваздушног притиска Е нивоа је 1,1кПа, а одговарајућа висина је 30480м итд.

(5) Тест отпорности на влагу

Сврха теста: Процена способности микрокола да се одупру пропадању у влажним и врућим условима применом убрзаног стреса. Дизајниран је за типична окружења тропске климе. Главни механизми распада микрокола у влажним и врућим условима су корозија узрокована хемијским процесима и физичким процесима узрокованим урањањем, кондензацијом и смрзавањем водене паре који изазивају раст микропукотина. Тест такође испитује могућност да се електролиза догоди или да погорша електролизу у материјалима који чине микроколо у влажним и врућим условима. Електролиза ће променити отпор изолационог материјала и ослабити његову способност да се одупре квару диелектрика.

Услови тестирања: Постоје две врсте тестова врућег бљеска, односно тест варијабилног врућег бљеска и тест константног врућег бљеска. Тест топлоте захтева да узорак који се тестира буде у опсегу релативне влажности од 90% до 100%. Потребно је одређено време (обично 2,5 х) да се температура подигне са 25 степени на 65 степени и одржава дуже од 3 сата; а затим поново У опсегу релативне влажности од 80% до 100%, користите одређени временски период (обично 2,5 сата) да спустите температуру са 6с степени на 25 степени. Након још једног таквог циклуса, смањите температуру при било којој влажности. до -10 степена и држите га дуже од 3 сата пре него што се врати у стање где је температура 25 степени и релативна влажност једнака или већа од 80%. Овим се завршава циклус промена крви у валунге, који траје око 24 сата.

Генерално, за тест отпорности на влагу, горе поменути велики циклус наизменичних таласа врућине треба да се изведе 10 пута. Током испитивања на узорак који се испитује примењује се одређени напон. Запремина размене ваздуха у минути у испитној комори мора бити већа од 5 пута запремине испитне коморе. Узорак који се испитује треба да буде онај који је подвргнут недеструктивном испитивању непропусности олова.

(6) Испитивање сланом спрејом

Сврха теста: Користите убрзану методу да процените отпорност на корозију изложених делова компоненти под сланим спрејом, влажним и врућим условима. Дизајниран је за тропска приморска или приобална климатска окружења. Компоненте са лошом структуром површине ће кородирати изложене делове под сланим спрејом, влажним и врућим условима.

Услови испитивања: Испитивање сланом спрејом захтева да изложени делови узорка за испитивање у различитим правцима морају бити под истим специфицираним условима у погледу температуре, влажности и примљене стопе таложења соли. Овај захтев је испуњен минималним растојањем између узорака смештених у испитној комори и угла под којим су узорци постављени.

Тестна температура: Општи захтев је (35+-3)'Ц, а стопа таложења соли у року од 24 сата је 2Кс104мг/м2~5Кс104мг/м2. Брзина таложења соли и влажност одређују се температуром и концентрацијом раствора соли који ствара слани спреј и протоком ваздуха који тече кроз њега. Удео кисеоника и азота у протоку ваздуха треба да буде исти као и ваздух.

Време тестирања: генерално подељено на 24х, 48х, 96х и 240х.

(7) Испитивање зрачења

Сврха испитивања: Процена радне способности микрокола у окружењу зрачења честица високе енергије. Улазак високоенергетских честица у микро кола ће изазвати промене у микроструктури како би се произвеле дефекти или генерисала додатна наелектрисања или струје. Ово резултира деградацијом параметара микрокола, закључавањем, окретањем кола или ударном струјом која узрокује прегоревање и квар. Зрачење изнад одређене границе може изазвати трајно оштећење микрокола.

Услови испитивања: Тестови зрачења микрокола углавном укључују зрачење неутроном и зрачење гама зрацима. Даље се дели на тест зрачења укупне дозе и тест зрачења на брзину дозе. Озрачењем брзине дозе тестирају се сва озрачена тест микро кола у облику импулса. У тесту, дозни низ и укупна доза зрачења морају бити стриктно контролисани на основу различитих микрокола и различитих сврха испитивања. У супротном, узорак ће бити оштећен због зрачења које прелази границу или се неће добити тражена гранична вредност. Тестови на зрачење морају имати мере безбедности како би се спречиле повреде људи.

02.Лифе тест
Тест животног века је једна од најважнијих и основних ставки у тестирању поузданости. Ставља производ под специфичне услове тестирања да би се испитао његов квар (оштећење) који се мења током времена. Кроз тест животног века, можемо разумети карактеристике животног века производа, обрасце кварова, стопе отказа, просечан животни век и различите начине отказа који се могу појавити током теста животног века. Ако се комбинују са анализом кварова, главни механизми кварова који доводе до квара производа могу се додатно разјаснити, што може послужити као основа за дизајн поузданости, предвиђање поузданости, побољшање квалитета новог производа и одређивање разумног скрининга и рутинског тестирања (гаранција серије). Услови.
Ако се да би се скратило време испитивања, испитивање може извршити повећањем напрезања без промене механизма квара, ово је убрзани тест радног века. Ниво поузданости производа може се проценити кроз животна тестирања, а ниво поузданости нових производа може се побољшати кроз повратне информације о квалитету.
Сврха теста животног века: Процена квалитета и поузданости производа под одређеним условима и током целог радног времена. Да би резултати испитивања били репрезентативнији, број тестираних узорака мора бити довољан.
Услови испитивања: Тест животног века микрокола је подељен на тест стабилног стања, тест радног века са прекидима и симулирани тест века трајања.
Тест стационарног животног века је тест који се мора извршити на микроколима. Током испитивања, узорак који се испитује мора бити снабдевен одговарајућом снагом како би се одржао у нормалном радном стању. Температура околине за испитивање животног века у стабилном стању националног војног стандарда је 125Ц, а време је 1000х. Убрзано тестирање може повећати температуру и скратити време.
Температура кућишта микрокола за напајање је генерално већа од температуре околине. Током теста, температура околине може бити нижа од 125 степени. Температура околине или температура кућишта теста стационарног века трајања микрокола треба да се заснива на температури споја микрокола која је једнака номиналној температури споја.
Испитивање испрекиданог века трајања захтева одсецање микрокола који се тестира на одређеној фреквенцији или изненадну примену напона и сигнала. Остали услови тестирања су исти као и тест животног века у стабилном стању.
Симулирани тест радног века је комбиновани тест који симулира окружење примене кола. Његови комбиновани напони укључују механичка, влажност и низак притисак четири теста напрезања: механичка, температурна, влажна и електрична четири теста напрезања, итд.

03.Скрининг тест
Скрининг тестирање је недеструктивни тест који у потпуности проверава производ. Сврха је да се изаберу производи са одређеним карактеристикама или да се елиминишу производи који рано покваре, како би се побољшала поузданост производа. Током процеса производње производа, због недостатака материјала или процеса ван контроле, код неких производа се јављају такозвани рани дефекти или кварови. Ако се ови недостаци или кварови могу рано елиминисати, ниво поузданости производа може бити загарантован у стварној употреби.
Карактеристике тестова скрининга поузданости:
1. Ова врста теста није узорковање, већ 100% тест;
2. Овај тест може побољшати укупан ниво поузданости квалификованих производа, али не може побољшати инхерентну поузданост производа, односно не може повећати век трајања сваког производа;
3. Ефекат скрининга се не може проценити једноставно стопом елиминације скрининга. Висока стопа елиминације може бити последица озбиљних недостатака у дизајну, компонентама, процесима итд. самог производа, али може бити и због превеликог интензитета напрезања при скринингу.
Ниска стопа елиминације може бити последица малог броја дефеката на производу, али такође може бити узрокована интензитетом скрининг стреса и недовољним временом тестирања. Квалитет методе скрининга се обично процењује на основу стопе елиминације скрининга К и вредности Б ефекта скрининга: разумна метода скрининга треба да има велику Б вредност и умерену К вредност.

04 Тест употребе на терену
Горе наведени различити тестови су спроведени симулацијом теренских услова. Због ограничења услова опреме, симулациони тестови често могу применити само један напон на производ, а понекад се могу применити и двоструки напони. Ово се веома разликује од услова животне средине стварне употребе и стога не успева да истинито и свеобухватно изложи квалитет производа. Испитивање употребе на терену је другачије јер се спроводи на месту употребе, тако да може најистакнутије да одражава поузданост производа. Добијени подаци су од велике вредности за предвиђање, дизајн и гаранцију поузданости производа. Теренски тестови играју већу улогу у формулисању планова испитивања поузданости, верификацији метода испитивања поузданости и процени тачности испитивања.

05 Тест идентификације
Квалификационо тестирање је тест који се спроводи да би се проценио ниво поузданости производа. То је план узорковања развијен на основу теорије узорковања. Квалификациони тестови се спроводе под условима који обезбеђују да произвођачи не проузрокују одбијање производа који испуњавају стандарде квалитета.
Квалификациони тестови поузданости су подељени у две категорије: једна су квалификациони тестови поузданости производа, а друга су квалификациони тестови поузданости процеса (укључујући материјал).
Квалификациони тестови поузданости производа се генерално спроводе када се дизајн и производња новог производа заврше. Сврха је да се процени да ли индикатори производа у потпуности испуњавају захтеве дизајна и да се процени да ли производ испуњава унапред одређене захтеве поузданости. Садржај теста је генерално у складу са инспекцијом доследности квалитета. Изводе се све четири групе тестова А, Б, Ц и Д, а производи са захтевима за интензитет отпорности на зрачење такође морају да прођу тестове групе Е. Квалификациони тестови поузданости су такође потребни када постоје значајне промене у дизајну, структури, материјалима или процесима производа.
Квалификациони тест поузданости процеса (укључујући материјале) се користи за процену да ли избор и контролне могућности производне линије материјала и процеса могу да обезбеде квалитет и поузданост произведених производа и да ли може да испуни захтеве одређеног нивоа обезбеђења квалитета. .

06.Остали
(1) Тест константног убрзања
Сврха овог теста је да процени способност кола да издржи константно убрзање. Може открити кварове узроковане ниском структурном чврстоћом микрокола и механичким дефектима. Као што је отпадање чипа, отворени круг унутрашњег кабла, деформација шкољке цеви, цурење ваздуха итд.
Услови испитивања: Примењено је константно убрзање веће од 1 мм у правцу уклањања чипа микрокола, смеру компресије и смеру управном на овај правац. Опсег вредности убрзања је углавном између 49000м/с:-1225000м/сВ5 000~125000з). Током испитивања, кућиште микрокола треба да буде чврсто фиксирано на константном акцелератору.
(2) Испитивање механичким ударом
Сврха овог теста је да процени способност микрокола да издржи механички удар. То јест, процењује се способност микрокола да издржи изненадну силу. Микро кола могу бити изненада под стресом током утовара, истовара, транспорта и рада на лицу места. На пример, микрокола ће бити изложена изненадном механичком напрезању када падну или се сударе. Ова напрезања могу довести до отпадања чипова микрокола, отварања унутрашњих водова, деформисања шкољки цеви, цурења ваздуха и других кварова.
Услови испитивања: Током испитивања, шкољка микрокола треба да буде чврсто причвршћена на основу испитног стола, а спољни водови треба да буду заштићени. Пет полусинусних таласа механичких ударних импулса се примењује на сваки од смера избацивања чипа микрокола, смера притиска и правца који је управан на овај правац. Опсег вршне вредности убрзања ударног импулса је генерално 4900м/с2~294 000м/с2 (500г~30000г). Трајање импулса је 0,1мс-1.0мс, а дозвољено изобличење није веће од 20% максималног убрзања.
(3) Испитивање механичким вибрацијама
Постоје четири главна типа тестова вибрација, а то су тест вибрација фреквенције померања, тест замора вибрацијама, тест вибрацијске буке и тест насумичних вибрација. Сврха је да се процени структурна чврстоћа и стабилност електричних карактеристика микро кола у различитим условима вибрација.
Вибрациони тест проласка фреквенције узрокује да микроколо вибрира са константном амплитудом, а његова вршна вредност убрзања се генерално дели на три нивоа: 196 м/с: (20е), 490м/с2 (50г) и 686м/с2 (70г). Фреквенција вибрација се мења са временом у опсегу од 20Хз до 2000Хз. Време потребно да фреквенција вибрације пређе са 20Хз на 2 000ХЗ и назад на 20Хз није мање од 4мм, а мора се урадити пет пута у три међусобно окомита правца (од којих је један окомит на чип) .
Тест вибрацијског замора такође захтева да микроколо вибрира са константном амплитудом, али је његова фреквенција вибрације фиксна, углавном десетине до стотине Хз, а њени врхови убрзања се генерално деле на 196мс2 (20г), 490м/с2 (50г) и 686мс2 ( 70г) Трећа брзина. Урадите ово једном у сваком од три правца који су окомити један на други (један правац је окомит на чип), а време за сваки пут је приближно 32 сата.
Услови испитивања насумичног вибрационог теста су да симулирају вибрације које се могу јавити у различитим савременим теренским окружењима. Амплитуда насумичних вибрација има Гаусову расподелу. Однос између спектралне густине убрзања и фреквенције је специфичан. Фреквенцијски опсег је од десетина до 2000 Хз.
Услови за испитивање вибрација и буке су у основи исти као и код теста вибрација. Када се микроколо учини да вибрира са константном амплитудом, његова вршна вредност убрзања генерално није мања од 196м/с2 (20г). Фреквенција вибрација се логаритамски мења са временом у опсегу од 20ХЗ до 2000Хз. Време потребно да фреквенција вибрације пређе са 20ХЗ на 2000Хз и назад на 20ХЗ није мање од 4 минута, а то треба урадити једном у три међусобно окомита правца (од којих је један окомит на чип).
Али микроколо мора применити одређени напон и струју. Измерите да ли максимални излазни напон буке при наведеном отпору оптерећења премашује наведену вредност током теста.