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電子元器件老化測(cè)試項(xiàng)目有哪些內(nèi)容?

  在電子產(chǎn)品在加工過(guò)程中,由于經(jīng)歷了復(fù)雜的加工和元器件物料的大量使用,無(wú)論是加工缺陷還是元器件缺陷,都可分為明顯缺陷和潛在缺陷,明顯缺陷指那些導(dǎo)致產(chǎn)品不能正常工作的缺陷,例如短路/斷路。
而潛在缺陷導(dǎo)致產(chǎn)品暫時(shí)可以使用,但在使用中缺陷會(huì)很快暴露出來(lái),產(chǎn)品不能正常工作。潛在缺陷則無(wú)法用常規(guī)檢驗(yàn)手段發(fā)現(xiàn),而是運(yùn)用老化的方法來(lái)剔除。
    如果老化方法效果不好,則未被剔除的潛在缺陷將最終在產(chǎn)品運(yùn)行期間以早期失效(或故障)的形式表現(xiàn)出來(lái),從而導(dǎo)致產(chǎn)品返修率上升,維修成本增加。
一、概念
老化(Burn in)是指在一定的環(huán)境溫度下、較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)對(duì)元器件連續(xù)施加環(huán)境應(yīng)力,而環(huán)境應(yīng)力篩選(ESS:Environment Stress Screen )則不僅包括高溫應(yīng)力,還包括其他很多應(yīng)力,例如溫度循環(huán)、隨機(jī)振動(dòng)等,通過(guò)電-熱應(yīng)力的綜合作用來(lái)加速元器件內(nèi)部的各種物理、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,促使隱藏于元器件內(nèi)部的各種潛在缺陷及早暴露,從而達(dá)到剔除早期失效產(chǎn)品的目的。
老化是屬于環(huán)境應(yīng)力篩選的一種。
二、作用
1.對(duì)于工藝制造過(guò)程中可能存在的一系列缺陷,如表面沾污、引線焊接不良、溝道漏電、硅片裂紋、氧化層缺陷和局部發(fā)熱點(diǎn)等都有較好的篩選效果。
2.對(duì)于無(wú)缺陷的元器件,老化也可促使其電參數(shù)穩(wěn)定。
三、老化測(cè)試項(xiàng)目
1.光老化
2.熱老化
3.濕熱老化
4.鹽霧老化
5.臭氧老化
6.高低溫循壞
 電子元器件老化測(cè)試項(xiàng)目及注意事項(xiàng)
1、光老化測(cè)試:
光老化是戶外使用材料受到的主要老化破壞,對(duì)于室內(nèi)使用材料,也會(huì)受到一定程度的光老化。模擬光老化主要的三種燈源各有優(yōu)異,碳弧燈最早發(fā)明使用,建立的測(cè)量體系較早、很多日本標(biāo)準(zhǔn)和纖維材料方面的標(biāo)準(zhǔn)都使用碳弧燈,但由于碳弧燈價(jià)格較高、性能不夠穩(wěn)定(燈管使用90小時(shí)后需要更換),已經(jīng)逐漸被氙弧燈、紫外燈代替。氙燈在模擬自然光方面有較大優(yōu)勢(shì),價(jià)格也相對(duì)較低,適合多數(shù)產(chǎn)品的使用。
      紫外燈產(chǎn)生的是400nm以下的光,能較好地加速模擬自然光中紫外線對(duì)材料的破壞作用,加速因子比氙燈要高,光源穩(wěn)定性也比氙燈要好,但容易產(chǎn)生非自然光產(chǎn)出的破壞(尤其是UVB燈)。
      主要應(yīng)用范圍:戶外、室內(nèi)使用的橡塑、涂料、油墨產(chǎn)品,通訊、電器等設(shè)備外殼,汽車件、摩托車配件。
2、熱老化
      主要參考標(biāo)準(zhǔn):GB/T 7141、ASTM D3045、JIS K 6257等。
      熱老化箱具備程序功能,可以通過(guò)程序設(shè)定溫度變化,適合各種產(chǎn)品熱老化的需要。
      主要應(yīng)用范圍:各種產(chǎn)品耐熱老化測(cè)試,如PCB板、電器中絕緣橡膠、長(zhǎng)壽命需求產(chǎn)品(如斜拉索大橋用外套料,使用年限要20年以上)等,考察材料隨著使用時(shí)間的推移,產(chǎn)品性能的變化狀況,考察產(chǎn)品使用的可靠性。
3、濕熱老化
      主要參考標(biāo)準(zhǔn):通用標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 15905、GB/T 2573等。
      另外還可以根據(jù)不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定濕度、溫度的變化曲線,適合各種復(fù)雜的濕熱老化測(cè)試。產(chǎn)品使用過(guò)程中,容易受到溫度和濕度的雙重影響,對(duì)于一些對(duì)水敏感的材料,如PET、PBT等,需要進(jìn)行濕熱老化測(cè)試,以評(píng)定是否適合在潮濕的環(huán)境下長(zhǎng)期使用。
4、鹽霧老化
      主要參考標(biāo)準(zhǔn):GB/T 10125、GB/T 12000\、ASTM D117 、JISZ2371等標(biāo)準(zhǔn)。
      進(jìn)行中性鹽霧、酸性鹽霧、銅離子加速鹽霧測(cè)試。主要用于模擬大氣中的溶解于水蒸汽中的氯化鈉對(duì)涂層、鍍層等保護(hù)程以及金屬地材的腐蝕作用,尤其是沿海地區(qū)及內(nèi)陸鹽湖周邊地區(qū),空氣中鹽分較高,產(chǎn)品很容易受到鹽霧腐蝕。
      主要適用產(chǎn)品:各類涂料,如建筑外墻涂料、船用涂料、貨柜用涂料等,各類鍍層。
5、臭氧老化
      主要參考標(biāo)準(zhǔn):GB/T 7762、GB/T 24134、GB/T 13642、HG/T 2869、JIS K 6259、ASTM D 1149。
      主要考察橡膠耐臭氧性能(橡膠中含有大量雙鍵,容易受到臭氧攻擊,尤其是在動(dòng)態(tài)使用或者是拉伸時(shí),臭氧對(duì)橡膠的破壞更加嚴(yán)重),也可以考察TPU、EPDM等新型彈性體的抗臭氧性能。
6、高低溫循環(huán)
      主要參考標(biāo)準(zhǔn):GB/T 2423,JG/T 25建筑涂料涂層耐凍融循環(huán)性測(cè)定法等標(biāo)準(zhǔn),可以按照不同產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中,關(guān)于高低溫循環(huán)、凍融循環(huán)的相關(guān)測(cè)試方法來(lái)開(kāi)展試驗(yàn)。主要用于建筑涂料、特殊環(huán)境使用設(shè)備等檢測(cè)。
四、電子元器件老化測(cè)試注意事項(xiàng)
      為了使老化取得滿意的效果,應(yīng)注意下面幾點(diǎn):
      ① 老化設(shè)備應(yīng)有良好的防自激振蕩措施。
      ② 給器件施加電壓時(shí),要從零開(kāi)始緩慢地增加,去電壓時(shí)也要緩慢地減小,否則電源電壓的突變所產(chǎn)生的瞬間脈沖可能會(huì)損傷器件。老化后要在標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范規(guī)定的時(shí)間內(nèi)及時(shí)測(cè)量,否則某些老化時(shí)超差的參數(shù)會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的數(shù)值。
      ③ 為保證晶體管能在最高結(jié)溫下老化,應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量晶體管熱阻。
      對(duì)于集成電路來(lái)說(shuō),由于其工作電壓和工作電流都受到較大的限制,自身的結(jié)溫溫升很少,如不提高環(huán)境溫度很難達(dá)到有效地老化所需的溫度。因此,常溫靜態(tài)功率老化只在部分集成電路(線性電路和數(shù)字電路)中應(yīng)用。
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