Uopšteno govoreći, testovi koji se provode radi evaluacije i analize pouzdanosti elektronskih proizvoda nazivaju se testovi pouzdanosti. Kako bi se predvidio kvalitet proizvoda od trenutka kada napusti tvornicu do kraja njegovog radnog vijeka, nakon odabira ekološkog stresa koji je vrlo sličan tržišnom okruženju, Glavna svrha postavljanja nivoa stresa okoline i vremena primjene je ispravno procijeniti pouzdanost proizvoda u najkraćem mogućem roku.
Test pouzdanosti je da se utvrdi da li proizvodi koji su prošli kvalifikacioni test pouzdanosti i koji su prebačeni u masovnu proizvodnju ispunjavaju specificirane zahtjeve pouzdanosti pod određenim uvjetima, te da se provjeri da li se pouzdanost proizvoda mijenja s procesom, alatom, tokom rada, i dijelovi tokom masovne proizvodnje. Smanjen zbog promjena u kvaliteti i drugih faktora. Samo kroz to se može vjerovati u performanse proizvoda i izvrsna kvaliteta proizvoda.
Klasifikacija ispitivanja pouzdanosti elektronskih proizvoda
01. Ispitivanje životne sredine
Neke monografije o pouzdanosti stavljaju uzorke u prirodna ili umjetno simulirana okruženja za skladištenje, transport i radnu okolinu, koja se zajednički nazivaju ekološki testovi. Koriste se za procenu performansi proizvoda u različitim okruženjima (vibracije, udari, centrifugiranje, temperatura, toplotni udar, talasi vrućine, sposobnost prilagođavanja uslovima kao što su slani sprej, nizak vazdušni pritisak, itd. je jedan od važnih testova metode za procjenu pouzdanosti proizvoda. Generalno, uglavnom postoje sljedeće vrste:
(1) Stabilnost pečenja, odnosno ispitivanje skladištenja na visokim temperaturama
Svrha testa: Procijeniti utjecaj skladištenja na visokoj temperaturi na proizvode bez primjene električnog stresa. Proizvodi sa ozbiljnim nedostacima su u neravnotežnom stanju, što je nestabilno stanje. Proces prijelaza iz neravnotežnog stanja u ravnotežno stanje nije samo proces koji izaziva kvar proizvoda sa ozbiljnim defektima, već i proces tranzicije koji proizvodi iz nestabilnog stanja u stabilno stanje. .
Ovaj prijelaz je općenito fizička i kemijska promjena, a njegova brzina slijedi Arrheniusovu formulu i raste eksponencijalno s temperaturom. Svrha visokog temperaturnog stresa je da skrati vrijeme ove promjene. Stoga se ovaj eksperiment može smatrati procesom stabilizacije performansi proizvoda.
Uvjeti ispitivanja: Općenito, bira se konstantan temperaturni stres i vrijeme držanja. Opseg temperaturnog naprezanja mikrokola je od 75 stepeni do 400 stepeni, a vreme ispitivanja je više od 24 sata. Prije i nakon ispitivanja, uzorak koji se ispituje mora se staviti na određeni vremenski period u standardno okruženje za ispitivanje, sa temperaturom od 25 ± 10 stepeni i pritiskom zraka od 86 kPa ~ 100 kPa. U većini slučajeva, test krajnje tačke se mora završiti unutar određenog vremena nakon testa.
(2) Ispitivanje temperaturnog ciklusa
Svrha testa: Procijeniti sposobnost proizvoda da izdrži određenu brzinu promjene temperature i njegovu sposobnost da izdrži ekstremno visoke temperature i ekstremno niske temperature okruženja. Postavlja se na osnovu termomehaničkih svojstava proizvoda. Kada materijali koji čine komponente proizvoda imaju lošu toplinsku usklađenost, ili je unutrašnje naprezanje komponente veliko, ispitivanje temperaturnog ciklusa može uzrokovati kvar proizvoda uzrokovan propadanjem mehaničkih strukturnih defekata. Kao što je curenje zraka, unutrašnji lom olova, pukotine na strugotini, itd.
Uslovi ispitivanja: Provedeno u gasnom okruženju. Uglavnom kontrolira temperaturu i vrijeme kada je proizvod na visokim i niskim temperaturama i stopu konverzije stanja visoke i niske temperature. Cirkulacija plina u ispitnoj komori, položaj temperaturnog senzora i toplinski kapacitet uređaja važni su faktori za osiguranje uvjeta ispitivanja.
Princip kontrole je da se temperatura, vrijeme i stopa konverzije zahtijevaju testom odnose na proizvod koji se testira, a ne na lokalno okruženje testa. Vrijeme uključivanja mikrokola ne smije biti duže od 1 minute, a vrijeme održavanja na visokoj ili niskoj temperaturi nije manje od 10 minuta; niska temperatura je -55 stepen ili -65-10 stepen, a visoka temperatura se kreće od 85+10 stepen do 300+10 stepen.
(3) Test toplotnog udara
Svrha testa: Procijeniti sposobnost proizvoda da izdrži drastične promjene temperature, odnosno da izdrži velike stope promjene temperature. Test može uzrokovati kvar proizvoda uzrokovan mehaničkim strukturnim defektima i propadanjem. Svrha testa termičkog šoka i testa temperaturnog ciklusa su u osnovi iste, ali su uvjeti testa termičkog šoka mnogo teži od testa temperaturnog ciklusa.
(4) Ispitivanje niskog pritiska
Svrha testa: Procijeniti prilagodljivost proizvoda radnim okruženjima niskog pritiska (kao što su radna okruženja na velikim visinama). Kada se tlak zraka smanji, izolacijska čvrstoća zraka ili izolacijskih materijala će oslabiti; lako će doći do koronskog pražnjenja, povećanog dielektričnog gubitka i jonizacije; smanjenje pritiska vazduha će pogoršati uslove odvođenja toplote i povećati temperaturu komponenti. Ovi faktori će uzrokovati da ispitni uzorak izgubi svoje specificirane funkcije pod uvjetima niskog tlaka, a ponekad će uzrokovati trajna oštećenja.
Uslovi ispitivanja: Uzorak koji se ispituje stavlja se u zatvorenu komoru, primjenjuje se specificirani napon, a temperatura uzorka se mora održavati u rasponu od {{0}}}.0 stepeni od 20 minuta prije pritisak se smanjuje u zatvorenoj komori do kraja ispitivanja. Zatvorena komora se snižava sa normalnog pritiska na specificirani vazdušni pritisak, a zatim se vraća na normalni pritisak, a tokom ovog procesa se prati da li test uzorak može normalno da radi. Frekvencija napona primijenjenog na ispitni uzorak mikrokola je u rasponu od DC do 20MHz. Pojava koronskog pražnjenja na naponskom terminalu smatra se kvarom. Vrednost niskog pritiska testa odgovara nadmorskoj visini i podeljena je na nekoliko nivoa. Na primjer, vrijednost tlaka zraka na nivou A za ispitivanje niskog pritiska mikrokola je 58 kPa, a odgovarajuća visina je 4572 m. Vrijednost vazdušnog pritiska E nivoa je 1,1kPa, a odgovarajuća visina je 30480m, itd.
(5) Test otpornosti na vlagu
Svrha testa: Procijeniti sposobnost mikrokola da se odupru propadanju u vlažnim i vrućim uvjetima primjenom ubrzanog stresa. Dizajniran je za tipična okruženja tropske klime. Glavni mehanizmi propadanja mikrokola u vlažnim i vrućim uvjetima su korozija uzrokovana kemijskim procesima i fizičkim procesima uzrokovanim uranjanjem, kondenzacijom i smrzavanjem vodene pare koji uzrokuju rast mikropukotina. Test takođe ispituje mogućnost pojave elektrolize ili pogoršanja elektrolize u materijalima koji čine mikrokolo u vlažnim i vrućim uslovima. Elektroliza će promijeniti otpor izolacijskog materijala i oslabiti njegovu sposobnost da se odupre proboju dielektrika.
Uslovi testiranja: Postoje dvije vrste testova vrućeg bljeska, odnosno varijabilni test vrućeg bljeska i test konstantnog vrućeg bljeska. Test vrućine zahtijeva da uzorak koji se testira bude u rasponu relativne vlažnosti od 90% do 100%. Potrebno je određeno vreme (obično 2,5h) da se temperatura podigne sa 25 stepeni na 65 stepeni i održi duže od 3h; a zatim ponovo U rasponu relativne vlažnosti od 80% do 100%, koristite određeni vremenski period (obično 2,5 sata) da spustite temperaturu sa 6s stepeni na 25 stepeni. Nakon još jednog takvog ciklusa, snizite temperaturu pri bilo kojoj vlažnosti. do -10 stepeni , i držite ga više od 3 sata prije nego se vrati u stanje u kojem je temperatura 25 stepeni i relativna vlažnost jednaka ili veća od 80%. Ovim se završava ciklus promjena krvi u valunge, koji traje oko 24 sata.
Općenito, za ispitivanje otpornosti na vlagu, gore spomenuti veliki ciklus naizmjeničnih valova vrućine treba provesti 10 puta. Tokom ispitivanja, određeni napon se primjenjuje na uzorak koji se ispituje. Zapremina izmjene zraka u minuti u ispitnoj komori mora biti veća od 5 puta zapremine ispitne komore. Uzorak koji se ispituje treba biti onaj koji je prošao nedestruktivno ispitivanje nepropusnosti elektrode.
(6) Ispitivanje slanom sprejom
Svrha ispitivanja: Koristite ubrzanu metodu za procjenu otpornosti na koroziju izloženih dijelova komponenti pod slanim sprejom, vlagom i vrućim uvjetima. Dizajniran je za tropska primorska ili offshore klimatska okruženja. Komponente sa lošom strukturom površine će korodirati izložene dijelove pod slanim sprejom, vlažnim i vrućim uvjetima.
Uslovi ispitivanja: Ispitivanje slanom sprejom zahtijeva da izloženi dijelovi uzorka za ispitivanje u različitim smjerovima moraju biti pod istim specificiranim uvjetima u pogledu temperature, vlažnosti i primljene stope taloženja soli. Ovaj zahtjev ispunjava minimalna udaljenost između uzoraka smještenih u ispitnoj komori i kuta pod kojim su uzorci postavljeni.
Testna temperatura: Opšti zahtjev je (35+-3)'C, a stopa taloženja soli u roku od 24 sata je 2X104mg/m2~5X104mg/m2. Brzina taloženja soli i vlažnost određuju se temperaturom i koncentracijom otopine soli koja stvara slani sprej i protokom zraka koji struji kroz njega. Udio kisika i dušika u protoku zraka trebao bi biti isti kao i zrak.
Vrijeme testiranja: općenito podijeljeno na 24h, 48h, 96h i 240h.
(7) Ispitivanje zračenja
Svrha ispitivanja: Procijeniti radnu sposobnost mikrokola u okruženju zračenja čestica visoke energije. Ulazak visokoenergetskih čestica u mikrokola će uzrokovati promjene u mikrostrukturi kako bi se proizvele defekti ili generirala dodatna naelektrisanja ili struje. Ovo rezultira degradacijom parametara mikrokola, zaključavanjem, okretanjem kola ili udarnom strujom koja uzrokuje pregorjevanje i kvar. Zračenje iznad određene granice može uzrokovati trajno oštećenje mikrokola.
Uslovi ispitivanja: Testovi zračenja mikrokola uglavnom uključuju zračenje neutronom i zračenje gama zrakama. Dalje se dijeli na test zračenja ukupne doze i test zračenja na brzinu doze. Ozračenjem brzine doze testiraju se svi ozračeni testni mikro krugovi u obliku impulsa. U testu, niz doza i ukupna doza zračenja moraju biti strogo kontrolirani na osnovu različitih mikrokola i različitih svrha ispitivanja. U suprotnom, uzorak će biti oštećen zbog zračenja koje prelazi granicu ili se neće dobiti tražena granična vrijednost. Testovi radijacije moraju imati sigurnosne mjere kako bi se spriječile ozljede ljudi.
02. Životni test
Test životnog vijeka je jedna od najvažnijih i osnovnih stavki u testiranju pouzdanosti. Stavlja proizvod pod specifične uslove testiranja kako bi se ispitao njegov kvar (oštećenje) koji se mijenja s vremenom. Kroz test vijeka trajanja, možemo razumjeti karakteristike vijeka trajanja proizvoda, obrasce kvarova, stope kvarova, prosječni vijek trajanja i različite načine kvara koji se mogu pojaviti tokom testa vijeka trajanja. Ako se kombinuju s analizom kvarova, glavni mehanizmi kvarova 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 testiranja (garancija serije). uslovima.
Ako se u cilju skraćivanja vremena ispitivanja, ispitivanje može provesti povećanjem naprezanja bez promjene mehanizma kvara, ovo je ubrzani test vijeka trajanja. Nivo pouzdanosti proizvoda može se procijeniti kroz životna testiranja, a nivo pouzdanosti novih proizvoda može se poboljšati kroz povratne informacije o kvalitetu.
Svrha testa životnog veka: Procena kvaliteta i pouzdanosti proizvoda pod određenim uslovima i tokom celog radnog vremena. Da bi rezultati ispitivanja bili reprezentativniji, broj testiranih uzoraka mora biti dovoljan.
Uvjeti testiranja: Test životnog vijeka mikrokola podijeljen je na stabilni test vijeka trajanja, test isprekidanog vijeka trajanja i simulirani test vijeka trajanja.
Test postojanog vijeka trajanja je test koji se mora izvesti na mikro krugovima. Tokom ispitivanja, uzorak koji se ispituje mora biti opskrbljen odgovarajućom strujom kako bi se održao u normalnom radnom stanju. Nacionalni vojni standard za ispitivanje životne sredine u stabilnom stanju temperatura je 125C, a vreme 1000h. Ubrzano testiranje može povećati temperaturu i skratiti vrijeme.
Temperatura kućišta mikrokola za napajanje je općenito veća od temperature okoline. Tokom testa, temperatura okoline može biti niža od 125 stepeni. Temperatura okoline ili temperatura kućišta testa stacionarnog vijeka trajanja mikrokola treba biti zasnovana na temperaturi spoja mikrokola koja je jednaka nazivnoj temperaturi spoja.
Ispitivanje isprekidanog vijeka trajanja zahtijeva odsjecanje mikrokola koji se testira na određenoj frekvenciji ili iznenadnu primjenu prednapona i signala. Ostali uvjeti ispitivanja su isti kao i test stabilnog vijeka trajanja.
Simulirani test vijeka trajanja je kombinovani test koji simulira okruženje primjene kola. Njegova kombinovana naprezanja uključuju mehanička, vlažnost i niski pritisak četiri testa naprezanja: mehanička, temperaturna, vlažna i električna četiri testa naprezanja, itd.
03.Screening test
Screening testiranje je nedestruktivni test kojim se u potpunosti provjerava proizvod. Svrha je odabrati proizvode sa određenim karakteristikama ili eliminirati proizvode koji rano pokvare, kako bi se poboljšala pouzdanost proizvoda. Tokom procesa proizvodnje proizvoda, zbog nedostataka materijala ili procesa van kontrole, kod nekih proizvoda dolazi do takozvanih ranih nedostataka ili kvarova. Ako se ovi nedostaci ili kvarovi mogu rano eliminisati, nivo pouzdanosti proizvoda može biti zagarantovan u stvarnoj upotrebi.
Karakteristike testova provjere pouzdanosti:
1. Ova vrsta testa nije uzorkovanje, već 100% test;
2. Ovaj test može poboljšati ukupni nivo pouzdanosti kvalifikovanih proizvoda, ali ne može poboljšati inherentnu pouzdanost proizvoda, odnosno ne može povećati vijek trajanja svakog proizvoda;
3. Efekat skrininga se ne može procijeniti jednostavno stopom eliminacije skrininga. Visoka stopa eliminacije može biti posljedica ozbiljnih nedostataka u dizajnu, komponentama, procesima itd. samog proizvoda, ali može biti i zbog prevelikog intenziteta naprezanja pri skriningu.
Niska stopa eliminacije može biti posljedica malog broja nedostataka na proizvodu, ali također može biti uzrokovana intenzitetom stresa pri skriningu i nedovoljnim vremenom testiranja. Kvalitet metode skrininga se obično procjenjuje brzinom eliminacije skrininga Q i vrijednošću B efekta skrininga: razumna metoda skrininga treba da ima veliku B vrijednost i umjerenu Q vrijednost.
04 Test upotrebe na terenu
Gore navedeni različiti testovi su sprovedeni simulacijom terenskih uslova. Zbog ograničenja uvjeta opreme, simulacijski testovi često mogu primijeniti samo jedno naprezanje na proizvod, a ponekad se mogu primijeniti dvostruki naprezanja. Ovo se veoma razlikuje od stvarnih uslova okoline upotrebe i stoga ne uspeva da istinito i sveobuhvatno izloži kvalitet proizvoda. Ispitivanje upotrebe na terenu je drugačije jer se provodi na mjestu upotrebe, tako da može najistinitije odražavati pouzdanost proizvoda. Dobijeni podaci su od velike vrijednosti za predviđanje pouzdanosti proizvoda, dizajn i garanciju. Terenski testovi igraju veću ulogu u formulisanju planova ispitivanja pouzdanosti, verifikaciji metoda ispitivanja pouzdanosti i proceni tačnosti ispitivanja.
05 Test identifikacije
Kvalifikaciono testiranje je test koji se izvodi kako bi se procijenio nivo pouzdanosti proizvoda. To je plan uzorkovanja razvijen na osnovu teorije uzorkovanja. Kvalifikacioni testovi se sprovode pod uslovima koji obezbeđuju da proizvođači ne dovedu do odbijanja proizvoda koji ispunjavaju standarde kvaliteta.
Kvalifikacioni testovi pouzdanosti podijeljeni su u dvije kategorije: jedan su kvalifikacioni testovi pouzdanosti proizvoda, a drugi su kvalifikacioni testovi pouzdanosti procesa (uključujući materijal).
Kvalifikacioni testovi pouzdanosti proizvoda se generalno provode kada se dizajn i proizvodnja novog proizvoda završe. Svrha je da se proceni da li indikatori proizvoda u potpunosti ispunjavaju zahteve dizajna i da se proceni da li proizvod ispunjava unapred određene zahteve za pouzdanost. Sadržaj testa je generalno u skladu sa inspekcijom konzistentnosti kvaliteta. Izvode se sve četiri grupe testova A, B, C i D, a proizvodi sa zahtjevima za intenzitetom otpornosti na zračenje također moraju proći testove grupe E. Kvalifikacioni testovi pouzdanosti su takođe potrebni kada postoje značajne promene u dizajnu, strukturi, materijalima ili procesima proizvoda.
Kvalifikacioni test pouzdanosti procesa (uključujući materijale) koristi se za procjenu da li izbor i sposobnost kontrole materijala i procesa proizvodne linije mogu osigurati kvalitetu i pouzdanost proizvedenih proizvoda i može li ispuniti zahtjeve određenog nivoa osiguranja kvalitete. .
06.Ostalo
(1) Test konstantnog ubrzanja
Svrha ovog testa je da se proceni sposobnost kola da izdrži konstantno ubrzanje. Može izložiti kvarove uzrokovane niskom strukturnom čvrstoćom mikrokola i mehaničkim defektima. Kao što je otpadanje čipa, otvoreni krug unutrašnjeg kabla, deformacija školjke cijevi, curenje zraka itd.
Uvjeti ispitivanja: Primijenjeno je konstantno ubrzanje veće od 1 mm u smjeru uklanjanja čipa mikrokola, smjeru kompresije i smjeru okomitom na ovaj smjer. Opseg vrijednosti ubrzanja je općenito između 49000m/s:-1225000m/sV5 000~125000z). Tokom ispitivanja, kućište mikrokola treba biti čvrsto pričvršćeno na konstantni akcelerator.
(2) Ispitivanje mehaničkog udara
Svrha ovog testa je procijeniti sposobnost mikrokola da izdrži mehanički udar. Odnosno, procjenjuje se sposobnost mikrokola da izdrži iznenadnu silu. Mikrokrugovi mogu biti naglo opterećeni tokom utovara, istovara, transporta i rada na licu mesta. Na primjer, mikrokola će biti izložena iznenadnom mehaničkom naprezanju kada padnu ili se sudare. Ova naprezanja mogu uzrokovati otpadanje čipova mikrokola, otvaranje unutrašnjih vodova, deformaciju školjke cijevi, curenje zraka i druge kvarove.
Uslovi ispitivanja: Tokom ispitivanja, školjka mikrokola treba da bude čvrsto pričvršćena na osnovu ispitnog stola, a spoljni vodovi treba da budu zaštićeni. Pet polusinusnih mehaničkih udarnih impulsa se primjenjuje na svaki od smjera izbacivanja čipa mikrokola, smjera pritiska i smjera okomitog na ovaj smjer. Opseg vršne vrijednosti ubrzanja udarnog impulsa je općenito 4900m/s2~294 000m/s2 (500g~30000g). Trajanje impulsa je 0.1ms-1.0ms, a dozvoljeno izobličenje nije veće od 20% vršnog ubrzanja.
(3) Ispitivanje mehaničkim vibracijama
Postoje četiri glavne vrste testova vibracija, a to su test vibracija frekvencije pomeranja, test zamora vibracijama, test vibracijske buke i test nasumičnih vibracija. Svrha je procijeniti strukturnu čvrstoću i stabilnost električnih karakteristika mikrokola u različitim uslovima vibracija.
Test vibracije s pomeranjem frekvencije uzrokuje da mikrokolo vibrira sa konstantnom amplitudom, a njegova vršna vrijednost ubrzanja se općenito dijeli na tri nivoa: 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 nazad na 20Hz nije manje od 4mm, a mora se obaviti pet puta u tri međusobno okomita smjera (od kojih je jedan okomit na čip) .
Test vibracijskog zamora takođe zahteva da mikrokolo vibrira sa konstantnom amplitudom, ali je frekvencija vibracije fiksna, uglavnom desetine do stotine Hz, a vrhovi ubrzanja su generalno podeljeni 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 otprilike 32 sata.
Uslovi ispitivanja nasumičnog vibracionog testa su da simuliraju vibracije koje se mogu pojaviti u različitim modernim terenskim okruženjima. Amplituda nasumičnih vibracija ima Gausovu raspodjelu. Odnos između spektralne gustine ubrzanja i frekvencije je specifičan. Frekvencijski opseg je od desetina do 2000 Hz.
Uvjeti testiranja vibracija i buke su u osnovi isti kao i kod testa vibracija. Kada se mikrokolo učini da vibrira sa konstantnom amplitudom, njegova vršna vrijednost ubrzanja općenito nije manja od 196m/s2 (20g). Frekvencija vibracije se mijenja logaritamski s vremenom u rasponu od 20HZ do 2000Hz. Vrijeme potrebno da frekvencija vibracije prijeđe od 20HZ do 2000Hz i vrati se na 20HZ nije manje od 4 minute, a to treba učiniti jednom u tri međusobno okomita smjera (od kojih je jedan okomit na čip).
Ali mikrokolo mora primijeniti određeni napon i struju. Izmjerite da li maksimalni izlazni napon buke na specificiranom otporu opterećenja premašuje specificiranu vrijednost tokom testa.