電子產(chǎn)品的可靠性驗證的主要項目及檢測儀器

電子產(chǎn)品的可靠性測試電子產(chǎn)品的概念電子產(chǎn)品，是指采用電子信息技術(shù)制造的相關(guān)產(chǎn)品及其配件，有兩個顯著特征：一是需要電源才能工作；二是工作載體均是數(shù)字信息或者模擬信息的流轉(zhuǎn)。二、電子產(chǎn)品的分類1）電子元件：指在生產(chǎn)加工時不改變分子成分的成品。如電阻器、電容器、電感器。因為它本身不產(chǎn)生電子，它對電壓、電流無控制和變換作用，所以又稱無源器件。按分類標準，電子元件可分為11個大類。2）電子器件：指在生產(chǎn)加工時改變了分子結(jié)構(gòu)的成品。例如晶體管、電子管、集成電路。因為它本身能產(chǎn)生電子，對電壓、電流有控制、變換作用（放大、開關(guān)、整流、檢波、振蕩和調(diào)制等），所以又稱有源器件。按分類標準，電子器件可分為12個大類，可歸納為真空電子器件和半導體器件兩大塊。3）電子儀器：是指檢測、分析、測試電子產(chǎn)品性能、質(zhì)量、安全的裝置。大體可以概括為電子測量儀器、電子分析儀器和應用儀器三大塊，有光學電子儀器、電子元件測量儀器、動態(tài)分析儀器等24種細分類。4）電子工業(yè)專用設(shè)備：是指在電子工業(yè)生產(chǎn)中，為某種電子產(chǎn)品的某一工藝過程而專門設(shè)計制造的設(shè)備，它是根據(jù)電子產(chǎn)品分類來進行分類的，如集成電路專用設(shè)備、電子元件專用設(shè)備。共有十余類。三、可靠性試驗的定義為評價分析電子產(chǎn)品的可靠性而進行的試驗，廣義說，包括各種環(huán)境條件下的模擬試驗和現(xiàn)場試驗。按試驗項目可分為環(huán)境試驗、壽命試驗和特殊試驗；按試驗目的可分為篩選試驗、鑒定試驗和驗收試驗；按試驗性質(zhì)可分為破壞性試驗和非破壞性試驗。通過可靠性試驗，可以確定電子產(chǎn)品在各種環(huán)境條件下工作或存儲時的可靠性特征量，為使用、生產(chǎn)和設(shè)計提供有用的數(shù)據(jù)；也可以暴露產(chǎn)品在設(shè)計、原材料和工藝流程等方面存在的問題。通過失效分析、質(zhì)量控制等一系列反饋措施，可使產(chǎn)品存在的問題逐步解決，提高產(chǎn)品可靠性。四、可靠性驗證的主要項目及檢測儀器1）氣候環(huán)境試驗※高溫存儲試驗儀器：烘箱或者高低溫試驗箱、真空烘箱該試驗目的是考核在不施加電應力的情況下，高溫存儲對產(chǎn)品的影響。有嚴重缺陷的產(chǎn)品處于非平衡態(tài)，是一種不穩(wěn)定態(tài)，由非平衡態(tài)向平衡態(tài)的過渡過程既是誘發(fā)有嚴重缺陷產(chǎn)品失效的過程，也是促使產(chǎn)品從非穩(wěn)定態(tài)向穩(wěn)定態(tài)的過渡過程。這種過渡一般情況下是物理化學變化，其速率遵循阿倫尼烏斯公式，隨溫度成指數(shù)增加．高溫應力的目的是為了縮短這種變化的時間．所以該實驗又可以視為一項穩(wěn)定產(chǎn)品性能的工藝。試驗條件；一般選定一恒定的溫度應力和保持時間。微電路溫度應力范圍為75℃至400℃，試驗時間為24h以上。試驗前后被試樣品要在標準試驗環(huán)境中，既溫度為25土10℃、氣壓為86kPa~100kPa的環(huán)境中放置一定時間。多數(shù)的情況下，要求試驗后在規(guī)定的時間內(nèi)完成終點測試?！鶞囟妊h(huán)試驗儀器：高低溫交變試驗箱、快速溫變試驗箱該試驗目的是考核產(chǎn)品承受一定溫度變化速率的能力及對極端高溫和極端低溫環(huán)境的承受能力．是針對產(chǎn)品熱機械性能設(shè)置的。當構(gòu)成產(chǎn)品各部件的材料熱匹配較差，或部件內(nèi)應力較大時，溫度循環(huán)試驗可引發(fā)產(chǎn)品由機械結(jié)構(gòu)缺陷劣化產(chǎn)生的失效。如漏氣、內(nèi)引線斷裂、芯片裂紋等。試驗條件；在氣體環(huán)境下進行。主要是控制產(chǎn)品處于高溫和低溫時的溫度和時間及高低溫狀態(tài)轉(zhuǎn)換的速率。試驗箱內(nèi)氣體的流通情況、溫度傳感器的位置、夾具的熱容量都是保證試驗條件的重要因素。其控制原則是試驗所要求的溫度、時間和轉(zhuǎn)換速率都是指被試產(chǎn)品，不是試驗的局部環(huán)境。微電路的轉(zhuǎn)換時間要求不大于1min在高溫或低溫狀態(tài)下的保持時間要求不小于10min；低溫為-55℃或-65-10℃，高溫從85+10℃到300+10℃不等，※冷熱沖擊試驗儀器：冷熱沖擊試驗箱（兩箱、三箱）該試驗目的是考核產(chǎn)品承受溫度劇烈變化，即承受大溫度變化速率的能力。試驗可引發(fā)產(chǎn)品由機械結(jié)構(gòu)缺陷劣化產(chǎn)生的失效．熱沖擊試驗與溫度循環(huán)試驗的目的基本一致，但熱沖擊試驗的條件比溫度循環(huán)試驗要嚴酷得多。試驗條件：被試樣品是置于液體中。主要是控制樣品處于高溫和低溫狀態(tài)的溫度和時間及高低溫狀態(tài)轉(zhuǎn)換的速率。試驗箱內(nèi)液體的流通情況、溫度傳感器的位置、夾具的熱容量都是保證試驗條件的重要因素。其控制原則與溫度循環(huán)試驗一樣，試驗所要求的溫度、時間和轉(zhuǎn)換速率都是指被試樣品，不是試驗的局部環(huán)境。微電路的轉(zhuǎn)換時間要求不大于lo，：轉(zhuǎn)換時被試樣品要在5min內(nèi)達到規(guī)定的溫度；在高溫或低溫狀態(tài)下的停留時間要求不小于2min；高低溫條※恒定加速度試驗儀器：離心式恒加速度試驗機該試驗目的是考核傲電路承受恒定加速度的能力。它可以暴露由微電路結(jié)構(gòu)強度低和機械缺陷引起的失效。如芯片脫落、內(nèi)引線開路、管殼變形、漏氣等。試驗條件：在微電路芯片脫出方向、壓緊方向和與該方向垂直的方向施加大于1mm的恒定加速度，加速度取值范圍一般取為49000m／s：-1225000m／sV5000~125000z)之間．試驗時微電路的殼體應剛性固定在恒定加速器上．※機械沖擊試驗儀器：沖擊試驗臺該試驗目的是考核微電路承受機械沖擊的能力。即考核微電路承受突然受力的能力。在裝卸、運輸、現(xiàn)場工作過程中會使微電路突然受力。如跌落、碰撞時微電路會受到突發(fā)的機械應力．這些應力可能引起微電路的芯片脫落、內(nèi)引線開路、管殼變形、漏氣等失效。試驗條件：試驗時微電路的殼體應剛性固定在試驗臺基上，外引線要施加保護。對微電路的芯片脫出方向、壓緊方向和與該方向垂直的方向各施加五次半正弦波的機械沖擊脈沖．沖擊脈沖的峰值加速度取值范圍—般取為4900m／s2~294000m／s2(500g~30000g)脈沖持續(xù)時間為0.1ms—1.0ms，允許失真不大于峰值加速度的20％?！鶛C械振動試驗儀器：振動試驗臺振動試驗主要有四種，即掃頻振動試驗、振動疲勞試驗。振動噪聲試驗和隨機振動試驗。目的是考核微電路在不同振動條件下的結(jié)構(gòu)牢固性和電特性的穩(wěn)定性．掃頻振動試驗使微電路作等幅諧振動，其加速度峰值一般分為196m／s：(20e)、490m／s2(50g)和686m/s2(70g)三檔．振動頻率從20Hz一2000Hz范圍內(nèi)隨時間校對數(shù)變化。振動頻率從20Hz~2000Hz再回到20Hz的時間要求不小于4mm，并且在互相垂直的三個方向上(其中一個方向與芯片垂直)各進行五次。振動疲勞試驗也要使微電路作等幅諧振動，但是其振動頻率是固定的，一般為幾十到幾百赫茲，其加速度峰值一般也分為196m／s2(20g)、490m／s2(50g)和686m／s2(70g)三檔．在互相垂直的三個方向上(其中一個方向與芯片垂直)各進行一次，每次的時間大約為32h．隨機振動試驗的試驗條件是模擬各種現(xiàn)代化現(xiàn)場環(huán)境下可能產(chǎn)生的振動。隨機振動的振幅具有高斯分布。加速度譜密度與頻率的關(guān)系是特定的。頻率范圍為幾十到2000Hz。振動噪聲試驗的試驗條件與掃頗振動試驗基本相同。使微電路作等幅諧振動，其加速度峰值一般不小于196m／s2(20g)．振動頻率從20Hs一2oooHz范圍內(nèi)隨時間按對數(shù)變化．振動頻率從20Hz一2000Hz再回到20Hz的時間要求不小于4min，并且在互相垂直的三個方向上(其中一個方向與芯片垂直)各進行1次。但是微電路要施加規(guī)定的電壓和電流．測量在試驗過程中在規(guī)定負載電阻上的最大噪聲輸出電壓是否超出了規(guī)定值?！湓囼瀮x器：跌落試驗機※運輸試驗儀器：模擬運輸振動試驗臺3）物理試驗※可焊性試驗※