En términos generales, las pruebas realizadas para evaluar y analizar la confiabilidad de los productos electrónicos se denominan pruebas de confiabilidad. Para predecir la calidad del producto desde el momento en que sale de fábrica hasta el final de su vida útil, después de seleccionar un estrés ambiental que sea muy similar al entorno del mercado, el objetivo principal es establecer el nivel de estrés ambiental y el tiempo de aplicación. es evaluar correctamente la confiabilidad del producto en el menor tiempo posible. A esto le corresponden varias cámaras de prueba, como por ejemplo:cámara de prueba de temperatura y humedad constantes, cámara de prueba de envejecimiento UV, cámara de prueba de niebla salina, cámara de prueba de envejecimiento de lámpara de xenón, etc.
La prueba de confiabilidad es para determinar si los productos que han pasado la prueba de calificación de confiabilidad y se transfieren a la producción en masa cumplen con los requisitos de confiabilidad especificados en condiciones específicas, y para verificar si la confiabilidad del producto cambia con el proceso, las herramientas, el flujo de trabajo, y piezas durante la producción en masa. Disminuido debido a cambios en la calidad y otros factores. Sólo así se puede confiar en el rendimiento del producto y su calidad puede ser excelente.
Clasificación de pruebas de confiabilidad de productos electrónicos.
Pruebas ambientales
Algunas monografías de confiabilidad colocan muestras en entornos de trabajo, transporte y almacenamiento simulados naturales o artificiales. Las pruebas se denominan colectivamente pruebas ambientales. Se utilizan para evaluar el rendimiento de los productos en diversos entornos (vibración, choque, centrifugación, temperatura, choque térmico, sofocos, sal). La capacidad de adaptarse a condiciones como niebla, baja presión de aire, etc. es uno de los métodos de prueba importantes para evaluar la confiabilidad del producto. Generalmente, existen principalmente los siguientes tipos:
(1) Cocción de estabilidad, es decir, prueba de almacenamiento a alta temperatura.
Propósito de la prueba: Evaluar el impacto del almacenamiento a alta temperatura en productos sin aplicar tensión eléctrica. Los productos con defectos graves se encuentran en un estado de desequilibrio, que es un estado inestable. El proceso de transición del estado de no equilibrio al estado de equilibrio no es sólo un proceso que induce la falla de productos con defectos graves, sino también un proceso de transición que promueve productos de un estado inestable a un estado estable. .
Esta transición es generalmente un cambio físico y químico, y su velocidad sigue la fórmula de Arrhenius y aumenta exponencialmente con la temperatura. El propósito del estrés por altas temperaturas es acortar el tiempo de este cambio. Por lo tanto, este experimento puede considerarse como un proceso para estabilizar el rendimiento del producto.
Condiciones de prueba: Generalmente, se seleccionan una tensión de temperatura y un tiempo de mantenimiento constantes. El rango de tensión de temperatura del microcircuito es de 75 grados a 400 grados y el tiempo de prueba es de más de 24 horas. Antes y después de la prueba, la muestra analizada debe colocarse durante un cierto período de tiempo en un entorno de prueba estándar, con una temperatura de 25 ± 10 grados y una presión de aire de 86kPa ~ 100 kPa. En la mayoría de los casos, la prueba de punto final debe completarse dentro de un tiempo específico después de la prueba.
(2) Prueba de ciclo de temperatura
Propósito de la prueba: Evaluar la capacidad del producto para soportar una determinada tasa de cambio de temperatura y su capacidad para soportar ambientes con temperaturas extremadamente altas y bajas. Se fija en función de las propiedades termomecánicas del producto. Cuando los materiales que componen los componentes del producto tienen una mala adaptación térmica, o la tensión interna del componente es grande, la prueba del ciclo de temperatura puede causar fallas en el producto causadas por el deterioro de defectos estructurales mecánicos. Como fugas de aire, roturas de cables internos, grietas en virutas, etc.
Condiciones de prueba: Realizado en ambiente gaseoso. Controla principalmente la temperatura y el tiempo cuando el producto está a temperaturas altas y bajas y la tasa de conversión de estado de temperatura alta y baja. La circulación de gas en la cámara de prueba, la posición del sensor de temperatura y la capacidad calorífica del dispositivo son factores importantes para garantizar las condiciones de prueba.
El principio de control es que la temperatura, el tiempo y la tasa de conversión requeridos por la prueba se refieren al producto que se está probando, no al entorno local de la prueba. Se requiere que el tiempo de conmutación del microcircuito no sea superior a 1 minuto y el tiempo de mantenimiento a temperatura alta o baja no sea inferior a 10 minutos; la temperatura baja es -55 grados o -65-10 grados, y la temperatura alta oscila entre 85+10 grados y 300+10 grados.
(3) Prueba de choque térmico
Propósito de la prueba: Evaluar la capacidad del producto para soportar cambios drásticos de temperatura, es decir, para soportar grandes velocidades de cambio de temperatura. La prueba puede causar fallas en el producto causadas por defectos estructurales mecánicos y deterioro. El propósito de la prueba de choque térmico y la prueba del ciclo de temperatura son básicamente los mismos, pero las condiciones de la prueba de choque térmico son mucho más severas que las de la prueba del ciclo de temperatura.
(4) Prueba de baja presión
Propósito de la prueba: Evaluar la adaptabilidad del producto a entornos de trabajo de baja presión (como entornos de trabajo a gran altitud). Cuando la presión del aire disminuye, la resistencia del aislamiento del aire o de los materiales aislantes se debilitará; fácilmente se producirán descargas en corona, aumento de la pérdida dieléctrica e ionización; la disminución de la presión del aire empeorará las condiciones de disipación de calor y aumentará la temperatura de los componentes. Estos factores harán que la muestra de prueba pierda sus funciones especificadas en condiciones de baja presión y, en ocasiones, causarán daños permanentes.
Condiciones de prueba: la muestra a analizar se coloca en una cámara sellada, se aplica el voltaje especificado y se requiere que la temperatura de la muestra se mantenga en el rango de {{0}}.0 grados desde 20 minutos antes la presión se reduce en la cámara sellada hasta el final de la prueba. La cámara sellada se reduce de la presión normal a la presión de aire especificada y luego se regresa a la presión normal, y durante este proceso se monitorea si la muestra de prueba puede funcionar normalmente. La frecuencia del voltaje aplicado a la muestra de prueba del microcircuito está en el rango de CC a 20 MHz. La aparición de una descarga de corona en el terminal de voltaje se considera una falla. El valor de baja presión de la prueba corresponde a la altitud y se divide en varios niveles. Por ejemplo, el valor de presión de aire de nivel A de la prueba de baja presión del microcircuito es 58 kPa y la altura correspondiente es 4572 m. El valor de presión del aire del nivel E es 1,1 kPa y la altura correspondiente es 30480 m, etc.
(5) Prueba de resistencia a la humedad
Propósito de la prueba: Evaluar la capacidad de los microcircuitos para resistir la descomposición en condiciones de humedad y calor mediante la aplicación de tensión acelerada. Está diseñado para ambientes típicos de clima tropical. Los principales mecanismos de descomposición de los microcircuitos en condiciones de humedad y calor son la corrosión causada por procesos químicos y los procesos físicos causados por la inmersión, condensación y congelación del vapor de agua que provocan el crecimiento de microfisuras. La prueba también examina la posibilidad de que se produzca o agrave la electrólisis en los materiales que constituyen el microcircuito en condiciones de humedad y calor. La electrólisis cambiará la resistencia del material aislante y debilitará su capacidad para resistir la ruptura dieléctrica.
Condiciones de prueba: Hay dos tipos de pruebas de sofocos, a saber, prueba de sofocos variables y prueba de sofocos constantes. La prueba de sofocos requiere que la muestra a analizar esté en un rango de humedad relativa del 90% al 100%. Se necesita un cierto período de tiempo (generalmente 2,5 h) para elevar la temperatura de 25 grados a 65 grados y mantenerla durante más de 3 h; y luego nuevamente Dentro del rango de humedad relativa del 80% al 100%, use un cierto período de tiempo (generalmente 2,5 horas) para bajar la temperatura de 6 grados a 25 grados. Después de otro ciclo de este tipo, baje la temperatura con cualquier humedad. a -10 grados y manténgalo durante más de 3 horas antes de volver a un estado en el que la temperatura sea de 25 grados y la humedad relativa sea igual o superior al 80 %. Esto completa un ciclo de cambios sanguíneos a sofocos, que dura aproximadamente 24 horas.
Generalmente, para una prueba de resistencia a la humedad, el ciclo largo mencionado anteriormente de sofocos alternos debe realizarse 10 veces. Durante la prueba, se aplica un cierto voltaje a la muestra que se está probando. Se requiere que el volumen de intercambio de aire por minuto en la cámara de prueba sea mayor que 5 veces el volumen de la cámara de prueba. La muestra a analizar debe ser una que haya sido sometida a pruebas de estanqueidad del cable no destructivas.
(6) Prueba de niebla salina
Propósito de la prueba: utilizar un método acelerado para evaluar la resistencia a la corrosión de las partes expuestas de los componentes bajo niebla salina, humedad y condiciones de calor. Está diseñado para entornos climáticos costeros o marinos tropicales. Los componentes con una estructura superficial deficiente corroerán las piezas expuestas en condiciones de niebla salina, humedad y calor.
Condiciones de prueba: La prueba de niebla salina requiere que las partes expuestas de la muestra de prueba en diferentes direcciones estén bajo las mismas condiciones especificadas en términos de temperatura, humedad y tasa de deposición de sal recibida. Este requisito se cumple mediante la distancia mínima entre las muestras colocadas en la cámara de prueba y el ángulo en el que se colocan las muestras.
Temperatura de prueba: el requisito general es (35+-3)'C y la tasa de deposición de sal en 24 horas es 2X104 mg/m2 ~ 5X104 mg/m2. La tasa de deposición de sal y la humedad están determinadas por la temperatura y la concentración de la solución salina que genera la niebla salina y el flujo de aire que fluye a través de ella. La proporción de oxígeno y nitrógeno en el flujo de aire debe ser la misma que la del aire.
Tiempo de prueba: generalmente dividido en 24h, 48h, 96h y 240h.
(7) prueba de irradiación
Propósito de la prueba: Evaluar la capacidad de funcionamiento del microcircuito en un entorno de irradiación de partículas de alta energía. Las partículas de alta energía que ingresan a los microcircuitos pueden provocar cambios en la microestructura para producir defectos o generar cargas o corrientes adicionales. Esto da como resultado la degradación de los parámetros del microcircuito, bloqueo, inversión del circuito o sobrecorriente que causa desgaste y fallas. La irradiación más allá de cierto límite puede causar daños permanentes a los microcircuitos.
Condiciones de prueba: Las pruebas de irradiación de microcircuitos incluyen principalmente irradiación de neutrones e irradiación de rayos gamma. Se divide además en prueba de irradiación de dosis total y prueba de irradiación de tasa de dosis. La irradiación de tasa de dosis prueba todos los microcircuitos de prueba irradiados en forma de pulsos. En la prueba, la cadena de dosis y la dosis total de irradiación deben controlarse estrictamente en función de diferentes microcircuitos y diferentes propósitos de la prueba. De lo contrario, la muestra se dañará debido a que la irradiación excede el límite o no se obtendrá el valor umbral buscado. Las pruebas de radiación deben contar con medidas de seguridad para evitar lesiones humanas.
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