Generelt kaldes test, der udføres for at evaluere og analysere pålideligheden af elektroniske produkter, pålidelighedstest. For at forudsige kvaliteten af produktet fra det tidspunkt, det forlader fabrikken til slutningen af dets levetid, efter at have valgt en miljøbelastning, der i høj grad ligner markedsmiljøet, Hovedformålet med at indstille miljøbelastningsniveauet og påføringstidspunktet er at evaluere produktets pålidelighed korrekt på kortest mulig tid.
Pålidelighedstesten skal afgøre, om de produkter, der har bestået pålidelighedskvalifikationstesten og overført til masseproduktion, opfylder de specificerede pålidelighedskrav under specificerede forhold, og at verificere, om produktets pålidelighed ændrer sig med processen, værktøjet, arbejdsflowet, og dele under masseproduktion. Nedsat på grund af ændringer i kvalitet og andre faktorer. Kun gennem dette kan man stole på produktets ydeevne og produktkvaliteten være fremragende.
Klassificering af elektronisk produktpålidelighedstest
01. Miljøtest
Nogle pålidelighedsmonografier placerer prøver i naturlige eller kunstigt simulerede opbevarings-, transport- og arbejdsmiljøer, samlet kaldet miljøtest. De bruges til at vurdere produkternes ydeevne i forskellige miljøer (vibration, stød, centrifugering, temperatur, termisk stød, hedeture, Evnen til at tilpasse sig forhold som saltspray, lavt lufttryk osv. er en af de vigtige tests. metoder til at evaluere produktets pålidelighed. Generelt er der hovedsageligt følgende typer:
(1) Stabilitetsbagning, det vil sige højtemperaturopbevaringstest
Testformål: At evaluere virkningen af højtemperaturlagring på produkter uden at påføre elektrisk stress. Produkter med alvorlige defekter er i en ikke-ligevægtstilstand, hvilket er en ustabil tilstand. Overgangsprocessen fra ikke-ligevægtstilstand til ligevægtstilstand er ikke kun en proces, der inducerer svigt af produkter med alvorlige defekter, men også en overgangsproces, der fremmer produkter fra en ustabil tilstand til en stabil tilstand. .
Denne overgang er generelt en fysisk og kemisk ændring, og dens hastighed følger Arrhenius-formlen og stiger eksponentielt med temperaturen. Formålet med højtemperaturstress er at forkorte tiden for denne ændring. Derfor kan dette eksperiment betragtes som en proces til at stabilisere produktets ydeevne.
Testbetingelser: Generelt vælges en konstant temperaturspænding og holdetid. Temperaturspændingsområdet for mikrokredsløbet er 75 grader til 400 grader, og testtiden er mere end 24 timer. Før og efter testen skal prøven, der skal testes, placeres i et vist tidsrum i et standardtestmiljø med en temperatur på 25 ± 10 grader og et lufttryk på 86 kPa ~ 100 kPa. I de fleste tilfælde kræves det, at endepunktstesten gennemføres inden for en bestemt tid efter testen.
(2) Temperaturcyklustest
Testformål: At vurdere produktets evne til at modstå en vis temperaturændringshastighed og dets evne til at modstå ekstremt høje temperaturer og ekstremt lave temperaturer. Den er indstillet ud fra produktets termomekaniske egenskaber. Når materialerne, der udgør komponenterne i produktet, har dårlig termisk tilpasning, eller den indre spænding af komponenten er stor, kan temperaturcyklustesten forårsage produktfejl forårsaget af forringelse af mekaniske strukturelle defekter. Såsom luftlækage, indre blybrud, spånrevner osv.
Testbetingelser: Udført i et gasmiljø. Det styrer hovedsageligt temperaturen og tiden, når produktet er ved høje og lave temperaturer og hastigheden af høj- og lavtemperaturtilstandskonvertering. Cirkulationen af gas i testkammeret, positionen af temperatursensoren og armaturets varmekapacitet er alle vigtige faktorer for at sikre testbetingelser.
Kontrolprincippet er, at den temperatur, tid og konverteringshastighed, som testen kræver, refererer til det produkt, der testes, ikke det lokale miljø for testen. Omskiftningstiden for mikrokredsløbet skal ikke være mere end 1 minut, og holdetiden ved høj eller lav temperatur er ikke mindre end 10 minutter; den lave temperatur er -55 grad eller -65-10 grad, og den høje temperatur varierer fra 85+10 grad til 300+10 grad.
(3) Termisk stødtest
Testformål: At vurdere produktets evne til at modstå drastiske temperaturændringer, det vil sige at modstå store temperaturændringshastigheder. Testen kan forårsage produktfejl forårsaget af mekaniske strukturelle defekter og forringelse. Formålet med den termiske stødtest og temperaturcyklustesten er grundlæggende det samme, men betingelserne for den termiske stødtest er meget mere alvorlige end temperaturcyklustesten.
(4) Lavtrykstest
Testformål: At vurdere produktets tilpasningsevne til lavtryksarbejdsmiljøer (såsom højtliggende arbejdsmiljøer). Når lufttrykket falder, vil isoleringsstyrken af luften eller isoleringsmaterialerne svækkes; coronaudladning, øget dielektrisk tab og ionisering vil let forekomme; faldet i lufttrykket vil forværre varmeafledningsforholdene og øge temperaturen på komponenterne. Disse faktorer vil få testprøven til at miste sine specificerede funktioner under lavtryksforhold og nogle gange forårsage permanent skade.
Testbetingelser: Prøven, der skal testes, placeres i et forseglet kammer, den specificerede spænding påføres, og prøvetemperaturen skal holdes i området {{0}}.0 grader fra 20 minutter før trykket reduceres i det forseglede kammer indtil afslutningen af testen. Det forseglede kammer reduceres fra normalt tryk til det specificerede lufttryk og returneres derefter til normalt tryk, og under denne proces overvåges det, om prøven kan fungere normalt. Frekvensen af den spænding, der påføres mikrokredsløbsprøven, er i området fra DC til 20MHz. Forekomsten af koronaudladning ved spændingsterminalen betragtes som en fejl. Testens lavtryksværdi svarer til højden og er opdelt i flere niveauer. For eksempel er A-niveau lufttrykværdien for mikrokredsløbets lavtrykstesten 58kPa, og den tilsvarende højde er 4572m. Lufttrykværdien på E-niveau er 1,1 kPa, og den tilsvarende højde er 30480m osv.
(5) Test af fugtmodstand
Testformål: At evaluere mikrokredsløbs evne til at modstå henfald under fugtige og varme forhold ved at påføre accelereret stress. Den er designet til typiske tropiske klimamiljøer. De vigtigste mekanismer for nedbrydning af mikrokredsløb under fugtige og varme forhold er korrosion forårsaget af kemiske processer og fysiske processer forårsaget af nedsænkning, kondensering og frysning af vanddamp, der forårsager vækst af mikrorevner. Testen undersøger også muligheden for, at elektrolyse opstår eller forværrer elektrolyse i de materialer, der udgør mikrokredsløbet under fugtige og varme forhold. Elektrolyse vil ændre modstanden af isoleringsmaterialet og svække dets evne til at modstå dielektrisk nedbrydning.
Testbetingelser: Der er to typer hot flash tests, nemlig variabel hot flash test og konstant hot flash test. Hot flash-testen kræver, at prøven, der skal testes, er i et relativ luftfugtighedsområde på 90 % til 100 %. Det tager en vis periode (normalt 2,5 timer) at hæve temperaturen fra 25 grader til 65 grader og opretholde den i mere end 3 timer; og derefter igen Inden for det relative luftfugtighedsområde på 80 % til 100 %, skal du bruge et bestemt tidsrum (generelt 2,5 timer) til at sænke temperaturen fra 6s grader til 25 grader. Efter endnu en sådan cyklus skal du sænke temperaturen ved enhver luftfugtighed. til -10 grad og behold den i mere end 3 timer, før du vender tilbage til en tilstand, hvor temperaturen er 25 grader, og den relative luftfugtighed er lig med eller større end 80 %. Dette fuldender en cyklus af blodforandringer til hedeture, som tager omkring 24 timer.
Generelt skal den ovennævnte store cyklus af vekslende hedeture udføres 10 gange til en fugtmodstandstest. Under testen påføres en bestemt spænding på prøven, der testes. Luftudskiftningsvolumenet pr. minut i testkammeret skal være større end 5 gange testkammerets volumen. Prøven, der skal testes, skal være en, der har gennemgået en ikke-destruktiv blytæthedstest.
(6) Saltspraytest
Testformål: Brug en accelereret metode til at evaluere korrosionsbestandigheden af udsatte dele af komponenter under saltspray, fugt og varme forhold. Den er designet til tropiske kyst- eller offshore-klimamiljøer. Komponenter med dårlig overfladestruktur vil korrodere udsatte dele under saltspray, fugtige og varme forhold.
Testbetingelser: Saltspraytesten kræver, at de eksponerede dele af testprøven i forskellige retninger skal være under de samme specificerede betingelser med hensyn til temperatur, fugtighed og modtaget saltaflejringshastighed. Dette krav opfyldes af minimumsafstanden mellem prøverne placeret i testkammeret og vinklen, som prøverne placeres under.
Testtemperatur: Det generelle krav er (35+-3)'C, og saltaflejringshastigheden inden for 24 timer er 2X104mg/m2~5X104mg/m2. Saltaflejringshastigheden og fugtigheden bestemmes af temperaturen og koncentrationen af den saltopløsning, der genererer saltsprayen og luftstrømmen, der strømmer gennem den. Andelen af ilt og nitrogen i luftstrømmen bør være den samme som luftens.
Testtid: generelt opdelt i 24 timer, 48 timer, 96 timer og 240 timer.
(7) Bestrålingstest
Testformål: At vurdere mikrokredsløbets funktionsevne i højenergipartikelbestrålingsmiljø. Indtrængen af højenergipartikler i mikrokredsløb vil forårsage ændringer i mikrostrukturen for at producere defekter eller generere yderligere ladninger eller strømme. Dette resulterer i forringelse af mikrokredsløbsparametre, låsning, kredsløbsvending eller overspændingsstrøm, der forårsager udbrænding og fejl. Bestråling ud over en vis grænse kan forårsage permanent skade på mikrokredsløb.
Testbetingelser: Mikrokredsløbsbestrålingstest omfatter hovedsageligt neutronbestråling og gammastrålebestråling. Den er yderligere opdelt i totaldosisbestrålingstest og dosishastighedsbestrålingstest. Dosisrate bestråling tester alle bestrålede testmikrokredsløb i form af pulser. I testen skal dosisstrengen og den samlede bestrålingsdosis være strengt kontrolleret baseret på forskellige mikrokredsløb og forskellige testformål. Ellers vil prøven blive beskadiget på grund af bestråling, der overskrider grænsen, eller den ønskede tærskelværdi opnås ikke. Strålingsprøver skal have sikkerhedsforanstaltninger for at forhindre personskade.
02.Livsprøve
Livstest er en af de vigtigste og mest grundlæggende elementer i pålidelighedstest. Det sætter produktet under specifikke testbetingelser for at undersøge dets fejl (skader) ændringer med tiden. Gennem levetidstesten kan vi forstå produktets levetidskarakteristika, fejlmønstre, fejlfrekvenser, gennemsnitlig levetid og forskellige fejltilstande, der kan opstå under levetidstesten. Hvis det kombineres med fejlanalyse, kan de vigtigste fejlmekanismer, der fører til produktfejl, afklares yderligere, hvilket kan tjene som grundlag for pålidelighedsdesign, pålidelighedsforudsigelse, forbedring af ny produktkvalitet og bestemmelse af rimelig screening og rutinetest (batchgaranti) betingelser.
Hvis testen for at forkorte testtiden kan udføres ved at øge belastningen uden at ændre fejlmekanismen, er dette en accelereret levetidstest. Produkternes pålidelighedsniveau kan evalueres gennem livstests, og pålidelighedsniveauet af nye produkter kan forbedres gennem kvalitetsfeedback.
Formål med livstest: At vurdere produktets kvalitet og pålidelighed under specificerede forhold og under hele arbejdstiden. For at gøre testresultaterne bedre repræsentative skal antallet af testede prøver være tilstrækkeligt.
Testbetingelser: Livstesten af mikrokredsløb er opdelt i steady state levetidstest, intermitterende levetidstest og simuleret levetidstest.
Steady-state levetidstesten er en test, der skal udføres på mikrokredsløb. Under testen skal prøven, der testes, forsynes med passende strøm til at holde den i normal driftstilstand. Den nationale militære standard steady-state livstestmiljøtemperatur er 125C, og tiden er 1000 timer. Accelereret test kan øge temperaturen og forkorte tiden.
Temperaturen på strømmikrokredsløbet er generelt højere end den omgivende temperatur. Under testen kan den omgivende temperatur holdes lavere end 125 grader. Omgivelsestemperaturen eller hustemperaturen for mikrokredsløbets steady-state levetidstesten bør baseres på, at mikrokredsløbsforbindelsestemperaturen er lig med den nominelle overgangstemperatur.
Den intermitterende levetidstest kræver afbrydelse af mikrokredsløbet under test ved en bestemt frekvens eller pludselig påføring af en forspænding og et signal. Andre testbetingelser er de samme som steady-state levetidstesten.
Den simulerede levetidstest er en kombinationstest, der simulerer kredsløbets anvendelsesmiljø. Dens kombinerede belastninger inkluderer mekaniske, fugtigheds- og lavtrykstests med fire stresstests: mekaniske, temperatur-, fugtigheds- og elektriske fire stresstests osv.
03.Screening test
Screeningtest er en ikke-destruktiv test, der inspicerer produktet fuldt ud. Formålet er at udvælge produkter med bestemte egenskaber eller at eliminere produkter, der fejler tidligt, for at forbedre produktets pålidelighed. Under fremstillingsprocessen af produkter opstår der på grund af materialefejl eller ude af kontrol processer såkaldte tidlige fejl eller fejl i nogle produkter. Hvis disse defekter eller fejl kan elimineres tidligt, kan produktets pålidelighedsniveau garanteres ved faktisk brug.
Karakteristika for pålidelighedsscreeningstest:
1. Denne form for test er ikke en prøveudtagning, men en 100% test;
2. Denne test kan forbedre det overordnede pålidelighedsniveau for kvalificerede produkter, men den kan ikke forbedre produktets iboende pålidelighed, det vil sige, den kan ikke øge levetiden for hvert produkt;
3. Screeningseffekten kan ikke evalueres blot ved screeningselimineringsraten. Den høje eliminationsrate kan skyldes alvorlige fejl i selve produktets design, komponenter, processer osv., men det kan også skyldes, at afskærmningsspændingsintensiteten er for høj.
Den lave eliminationsrate kan skyldes få produktfejl, men den kan også være forårsaget af intensiteten af screeningsbelastningen og utilstrækkelig testtid. Kvaliteten af screeningsmetoden vurderes normalt ud fra screeningselimineringsraten Q og screeningseffekten B-værdien: en rimelig screeningsmetode bør have en stor B-værdi og en moderat Q-værdi.
04Feltbrugstest
Ovenstående forskellige test blev udført ved at simulere feltforhold. På grund af begrænsninger af udstyrsforhold kan simuleringstests ofte kun påføre en enkelt belastning på produktet, og nogle gange kan der påføres dobbeltspændinger. Dette er meget forskelligt fra de faktiske anvendelsesmiljøforhold, og det lykkes derfor ikke at eksponere produktets kvalitet sandfærdigt og fuldstændigt. Test af brug i marken er anderledes, fordi det udføres på brugsstedet, så det kan afspejle produktets pålidelighed. De opnåede data er af høj værdi for produktpålidelighedsforudsigelse, design og garanti. Feltbrugstests spiller en større rolle i at formulere pålidelighedstestplaner, verificere pålidelighedstestmetoder og evaluere testnøjagtigheden.
05 Identifikationstest
Kvalifikationstest er en test, der udføres for at evaluere et produkts pålidelighedsniveau. Det er en prøveudtagningsplan udviklet baseret på prøveudtagningsteori. Kvalifikationstest udføres under forhold, der sikrer, at producenterne ikke forårsager, at produkter, der opfylder kvalitetsstandarderne, afvises.
Pålidelighedskvalifikationstest er opdelt i to kategorier: Den ene er produktpålidelighedskvalifikationstest, og den anden er proces- (herunder materiale) pålidelighedskvalifikationstest.
Kvalifikationstests for produktpålidelighed udføres generelt, når nyt produktdesign og produktion er færdiggjort. Formålet er at vurdere, om produktindikatorerne fuldt ud lever op til designkravene og at vurdere, om produktet lever op til de forudbestemte pålidelighedskrav. Indholdet af testen er generelt i overensstemmelse med kvalitetskonsistenskontrollen. Alle fire grupper af test A, B, C og D udføres, og produkter med krav til strålingsmodstandsintensitet skal også gennemgå gruppe E-test. Pålidelighedskvalifikationstest er også påkrævet, når der er væsentlige ændringer i produktets design, struktur, materialer eller processer.
Pålidelighedskvalifikationstesten af proces (herunder materialer) bruges til at vurdere, om produktionslinjens udvælgelses- og kontrolevner af materialer og processer kan sikre kvaliteten og pålideligheden af de fremstillede produkter, og om den kan opfylde kravene til et bestemt kvalitetssikringsniveau .
06.Andre
(1) Konstant accelerationstest
Formålet med denne test er at evaluere kredsløbets evne til at modstå konstant acceleration. Det kan afsløre fejl forårsaget af lav strukturel styrke i mikrokredsløbet og mekaniske defekter. Såsom chip, der falder af, åbent kredsløb i indre ledning, deformation af rørskal, luftlækage osv.
Testbetingelser: En konstant acceleration større end 1 mm påføres i retning af fjernelse af mikrokredsløbschip, kompressionsretning og retningen vinkelret på denne retning. Accelerationsværdiområdet er generelt mellem 49000m/s:-1225000m/sV5 000~125000z). Under testen skal mikrokredsløbets hus være stift fastgjort til den konstante accelerator.
(2) Mekanisk slagprøve
Formålet med denne test er at vurdere mikrokredsløbets evne til at modstå mekaniske stød. Det vil sige, at mikrokredsløbets evne til at modstå pludselig kraft vurderes. Mikrokredsløb kan pludselig blive belastet under lastning, losning, transport og arbejde på stedet. For eksempel vil mikrokredsløb blive udsat for pludselige mekaniske belastninger, når de tabes eller kolliderer. Disse spændinger kan få mikrokredsløbschips til at falde af, indre ledninger til at åbne, rørskaller til at deformeres, luftlækager og andre fejl.
Testbetingelser: Under testen skal mikrokredsløbets skal være stift fastgjort på testbænkens base, og de ydre ledninger skal beskyttes. Fem halvsinusbølge mekaniske stødimpulser påføres hver af mikrokredsløbets chipudstødningsretning, presseretning og retning vinkelret på denne retning. Det maksimale accelerationsværdiområde for stødimpulsen er generelt 4900m/s2~294 000m/s2 (500g~30000g). Pulsvarigheden er 0,1ms-1,0ms, og den tilladte forvrængning er ikke større end 20 % af spidsaccelerationen.
(3) Mekanisk vibrationstest
Der er fire hovedtyper af vibrationstest, nemlig sweep frekvens vibrationstest, vibrationstræthedstest, vibrationsstøjtest og tilfældig vibrationstest. Formålet er at vurdere den strukturelle soliditet og elektriske egenskabers stabilitet af mikrokredsløb under forskellige vibrationsforhold.
Frekvenssweep-vibrationstesten får mikrokredsløbet til at vibrere med konstant amplitude, og dets accelerationsspidsværdi er generelt opdelt i tre niveauer: 196 m/s: (20e), 490m/s2 (50g) og 686m/s2 (70g). Vibrationsfrekvensen ændres med tiden i intervallet 20Hz til 2000Hz. Den tid, det tager for vibrationsfrekvensen at gå fra 20Hz til 2 000HZ og tilbage til 20Hz, er ikke mindre end 4 mm, og det skal gøres fem gange i tre indbyrdes vinkelrette retninger (hvoraf den ene er vinkelret på chippen) .
Vibrationstræthedstesten kræver også, at mikrokredsløbet vibrerer med konstant amplitude, men dets vibrationsfrekvens er fast, generelt ti til hundrede af Hz, og dets accelerationstoppe er generelt opdelt i 196ms2 (20g), 490m/s2 (50g) og 686ms2 ( 70g) Tredje gear. Udfør dette én gang i hver af tre retninger, der er vinkelrette på hinanden (en retning er vinkelret på chippen), og tiden for hver gang er cirka 32 timer.
Testbetingelserne for den tilfældige vibrationstest er at simulere de vibrationer, der kan forekomme i forskellige moderne feltmiljøer. Amplituden af tilfældige vibrationer har en Gaussisk fordeling. Forholdet mellem accelerationsspektraltæthed og frekvens er specifik. Frekvensområdet er fra tiere til 2000HZ.
Testbetingelserne for vibrations- og støjtesten er grundlæggende de samme som for den fejende vibrationstest. Når mikrokredsløbet bringes til at vibrere med konstant amplitude, er dets accelerationsspidsværdi generelt ikke mindre end 196m/s2 (20g). Vibrationsfrekvensen ændres logaritmisk med tiden i intervallet 20HZ til 2000Hz. Den tid, der kræves for at vibrationsfrekvensen går fra 20HZ til 2000Hz og tilbage til 20Hz, er ikke mindre end 4 minutter, og det skal gøres én gang i tre indbyrdes vinkelrette retninger (hvoraf den ene er vinkelret på chippen).
Men mikrokredsløbet skal anvende specificeret spænding og strøm. Mål om den maksimale støjudgangsspænding ved den specificerede belastningsmodstand overstiger den specificerede værdi under testen.