In generale, i test condotti per valutare e analizzare l'affidabilità dei prodotti elettronici sono chiamati test di affidabilità. Al fine di prevedere la qualità del prodotto dal momento in cui lascia la fabbrica fino alla fine della sua vita utile, dopo aver selezionato uno stress ambientale molto simile all'ambiente di mercato, lo scopo principale di impostare il livello di stress ambientale e il tempo di applicazione è valutare correttamente l’affidabilità del prodotto nel più breve tempo possibile. In corrispondenza a ciò ci sono diverse camere di prova, come ad esempio:camera di prova a temperatura e umidità costanti, camera di prova di invecchiamento UV, camera di prova di nebbia salina, camera di prova di invecchiamento con lampada allo xeno, ecc.
Il test di affidabilità serve a determinare se i prodotti che hanno superato il test di qualificazione di affidabilità e vengono trasferiti alla produzione di massa soddisfano i requisiti di affidabilità specificati in condizioni specificate e a verificare se l'affidabilità del prodotto cambia con il processo, le attrezzature, il flusso di lavoro, e parti durante la produzione di massa. Diminuito a causa di cambiamenti nella qualità e altri fattori. Solo così è possibile fidarsi delle prestazioni del prodotto e garantire che la qualità del prodotto sia eccellente.
Classificazione dei test di affidabilità dei prodotti elettronici
Test ambientali
Alcune monografie sull'affidabilità collocano i campioni in ambienti di stoccaggio, trasporto e lavoro simulati naturali o artificiali. I test sono collettivamente chiamati test ambientali. Sono utilizzati per valutare la prestazione dei prodotti in diversi ambienti (vibrazioni, urti, centrifugazione, temperatura, shock termico, vampate di calore, salsedine). La capacità di adattamento a condizioni quali nebbia, bassa pressione atmosferica, ecc. è uno dei metodi di prova importanti per valutare l'affidabilità del prodotto. Generalmente si distinguono principalmente le seguenti tipologie:
(1) Cottura di stabilità, ovvero test di conservazione ad alta temperatura
Scopo del test: valutare l'impatto della conservazione ad alta temperatura sui prodotti senza applicare stress elettrico. I prodotti con gravi difetti si trovano in uno stato di non equilibrio, ovvero uno stato instabile. Il processo di transizione dallo stato di non equilibrio allo stato di equilibrio non è solo un processo che induce il fallimento di prodotti con gravi difetti, ma anche un processo di transizione che promuove i prodotti da uno stato instabile a uno stato stabile. .
Questa transizione è generalmente un cambiamento fisico e chimico e la sua velocità segue la formula di Arrhenius e aumenta esponenzialmente con la temperatura. Lo scopo dello stress da alta temperatura è quello di abbreviare il tempo di questo cambiamento. Pertanto, questo esperimento può essere considerato come un processo per stabilizzare le prestazioni del prodotto.
Condizioni di prova: generalmente vengono selezionati uno stress termico e un tempo di mantenimento costanti. L'intervallo di stress termico del microcircuito è compreso tra 75 e 400 gradi e il tempo di test è superiore a 24 ore. Prima e dopo il test, il campione testato deve essere collocato per un certo periodo di tempo in un ambiente di test standard, con una temperatura di 25±10 gradi e una pressione dell'aria di 86kPa~100kPa. Nella maggior parte dei casi, il test dell'endpoint deve essere completato entro un tempo specificato dopo il test.
(2) Prova del ciclo di temperatura
Scopo del test: valutare la capacità del prodotto di resistere a un determinato tasso di variazione della temperatura e la sua capacità di resistere ad ambienti con temperature estremamente elevate ed estremamente basse. Viene impostato in base alle proprietà termomeccaniche del prodotto. Quando i materiali che compongono i componenti del prodotto hanno una scarsa corrispondenza termica o lo stress interno del componente è elevato, il test del ciclo termico può causare guasti al prodotto causati dal deterioramento dei difetti strutturali meccanici. Come perdite d'aria, rottura del cavo interno, crepe da trucioli, ecc.
Condizioni di prova: condotto in ambiente gassoso. Controlla principalmente la temperatura e il tempo in cui il prodotto si trova ad alta e bassa temperatura e il tasso di conversione dello stato ad alta e bassa temperatura. La circolazione del gas nella camera di prova, la posizione del sensore di temperatura e la capacità termica dell'apparecchio sono tutti fattori importanti per garantire le condizioni di prova.
Il principio di controllo è che la temperatura, il tempo e il tasso di conversione richiesti dal test si riferiscono al prodotto da testare, non all'ambiente locale del test. Il tempo di commutazione del microcircuito non deve essere superiore a 1 minuto e il tempo di mantenimento ad alta o bassa temperatura non è inferiore a 10 minuti; la temperatura minima è -55 grado o -65-10 grado e la temperatura massima varia da 85+10 grado a 300+10 grado .
(3) Prova di shock termico
Scopo del test: valutare la capacità del prodotto di resistere a drastici cambiamenti di temperatura, ovvero di resistere a grandi velocità di cambiamento di temperatura. Il test può causare guasti al prodotto causati da difetti strutturali meccanici e deterioramento. Lo scopo del test dello shock termico e del test del ciclo termico sono sostanzialmente gli stessi, ma le condizioni del test dello shock termico sono molto più severe del test del ciclo termico.
(4) Prova a bassa pressione
Scopo del test: valutare l'adattabilità del prodotto agli ambienti di lavoro a bassa pressione (come ambienti di lavoro ad alta quota). Quando la pressione dell'aria diminuisce, la forza isolante dell'aria o dei materiali isolanti si indebolirà; si verificheranno facilmente scariche corona, aumento della perdita dielettrica e ionizzazione; la diminuzione della pressione dell'aria peggiorerà le condizioni di dissipazione del calore e aumenterà la temperatura dei componenti. Questi fattori faranno perdere al campione di prova le sue funzioni specificate in condizioni di bassa pressione e talvolta causeranno danni permanenti.
Condizioni di test: il campione da testare viene posto in una camera sigillata, viene applicata la tensione specificata e la temperatura del campione deve essere mantenuta nell'intervallo di {{0}},0 gradi da 20 minuti prima la pressione viene ridotta nella camera stagna fino al termine della prova. La camera sigillata viene ridotta dalla pressione normale alla pressione dell'aria specificata, quindi riportata alla pressione normale e durante questo processo viene monitorato se il campione di prova può funzionare normalmente. La frequenza della tensione applicata al campione di prova del microcircuito è compresa tra CC e 20 MHz. Il verificarsi di una scarica effetto corona sul terminale di tensione è considerato un guasto. Il valore di bassa pressione del test corrisponde all'altitudine ed è suddiviso in più livelli. Ad esempio, il valore della pressione atmosferica di livello A del test a bassa pressione del microcircuito è 58 kPa e l'altezza corrispondente è 4572 m. Il valore della pressione atmosferica del livello E è 1,1 kPa e l'altezza corrispondente è 30480 m, ecc.
(5) Test di resistenza all'umidità
Scopo del test: valutare la capacità dei microcircuiti di resistere al decadimento in condizioni umide e calde applicando uno stress accelerato. È progettato per i tipici ambienti a clima tropicale. I principali meccanismi di decadimento dei microcircuiti in condizioni umide e calde sono la corrosione causata da processi chimici e processi fisici causati dall'immersione, condensazione e congelamento del vapore acqueo che causano la crescita di microfessure. Il test esamina anche la possibilità che si verifichi o esacerba l'elettrolisi nei materiali che costituiscono il microcircuito in condizioni umide e calde. L'elettrolisi modificherà la resistenza del materiale isolante e ne indebolirà la capacità di resistere alla rottura dielettrica.
Condizioni di test: esistono due tipi di test delle vampate di calore, vale a dire il test delle vampate di calore variabili e il test delle vampate di calore costanti. Il test delle vampate di calore richiede che il campione da testare si trovi in un intervallo di umidità relativa compreso tra il 90% e il 100%. È necessario un certo periodo di tempo (solitamente 2,5 ore) per aumentare la temperatura da 25 gradi a 65 gradi e mantenerla per più di 3 ore; e poi ancora Nell'intervallo di umidità relativa compreso tra 80% e 100%, utilizzare un certo periodo di tempo (generalmente 2,5 ore) per abbassare la temperatura da 6 gradi a 25 gradi. Dopo un altro ciclo simile, abbassare la temperatura a qualsiasi umidità. a -10 gradi e conservarlo per più di 3 ore prima di tornare a uno stato in cui la temperatura è di 25 gradi e l'umidità relativa è pari o superiore all'80%. Questo completa un ciclo di alterazioni del sangue fino a vampate di calore, che dura circa 24 ore.
Generalmente, per un test di resistenza all’umidità, è necessario eseguire il suddetto ampio ciclo di vampate di calore alternate 10 volte. Durante il test, al campione da testare viene applicata una certa tensione. Il volume di ricambio d'aria al minuto nella camera di prova deve essere maggiore di 5 volte il volume della camera di prova. Il campione da testare dovrebbe essere quello che è stato sottoposto a test non distruttivi di tenuta del piombo.
(6) Prova in nebbia salina
Scopo del test: utilizzare un metodo accelerato per valutare la resistenza alla corrosione delle parti esposte dei componenti in nebbia salina, umidità e condizioni calde. È progettato per ambienti con clima tropicale marino o offshore. I componenti con struttura superficiale scadente corroderanno le parti esposte in condizioni di nebbia salina, umidità e caldo.
Condizioni di prova: il test in nebbia salina richiede che le parti esposte del campione di prova in direzioni diverse siano nelle stesse condizioni specificate in termini di temperatura, umidità e tasso di deposizione del sale ricevuto. Questo requisito è soddisfatto dalla distanza minima tra i campioni posizionati nella camera di prova e l'angolo con cui sono posizionati i campioni.
Temperatura del test: il requisito generale è (35+-3)'C e il tasso di deposizione del sale in 24 ore è 2X104mg/m2~5X104mg/m2. Il tasso di deposizione del sale e l'umidità sono determinati dalla temperatura e dalla concentrazione della soluzione salina che genera nebbia salina e dal flusso d'aria che la attraversa. La proporzione di ossigeno e azoto nel flusso d'aria dovrebbe essere la stessa dell'aria.
Tempo di prova: generalmente suddiviso in 24h, 48h, 96h e 240h.
(7) Prova di irradiazione
Scopo del test: valutare la capacità operativa del microcircuito in un ambiente di irradiazione di particelle ad alta energia. Le particelle ad alta energia che entrano nei microcircuiti possono causare cambiamenti nella microstruttura che producono difetti o generano cariche o correnti aggiuntive. Ciò provoca il degrado dei parametri del microcircuito, il blocco, l'inversione del circuito o un picco di corrente che causa bruciature e guasti. L'irradiazione oltre un certo limite può causare danni permanenti ai microcircuiti.
Condizioni di prova: i test di irradiazione del microcircuito includono principalmente l'irradiazione di neutroni e l'irradiazione di raggi gamma. È ulteriormente suddiviso in test di irradiazione con dose totale e test di irradiazione con velocità di dose. L'irradiazione della dose testa tutti i microcircuiti di prova irradiati sotto forma di impulsi. Nel test, la stringa di dose e la dose totale di irradiazione devono essere rigorosamente controllate in base a diversi microcircuiti e diversi scopi del test. In caso contrario, il campione verrà danneggiato a causa dell'irradiazione superiore al limite oppure non sarà possibile ottenere il valore di soglia ricercato. I test sulle radiazioni devono avere misure di sicurezza per prevenire lesioni umane.
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