環境可靠度測試項目介紹
楊志強
目錄
一.可靠度的定義
二.可靠度的產生與發展
三.相關環境可靠度測試標准
四.環境可靠度測試操作講解
AGREE(Advisory Group on Reliability of Electronic Equipment)報告于1957年7月在美國的發表﹐標志著可靠性學科的誕生。
從那時起﹐可靠性技朮在40多年的應用和發展歷程中﹐經歷了萌生﹑發展﹑成熟的過程﹐給美國的國防﹑工業帶來了莫大的技朮進步和難以估計的社會財富。
可靠性測試的意義
可靠性技朮貫穿于電子產品的整個壽命周期內﹐從產品的設計﹑制造﹑安裝﹑使用和維護的各個階段都有可靠性技朮的參與。
在產品的設計和制造階段參與可靠性技朮﹐為奠定產品的固有可靠性優為重要。
電子產品在使用過程中﹐會遇到各種各樣的復雜環境因素﹐如﹕高溫﹑低溫﹑高濕﹑低氣壓﹑有害氣體﹑霉菌﹑鹽霧﹑沖擊﹑振動﹑輻射﹑電磁干擾等。
可靠性測試的意義
這些環境因素的存在﹐將大大影響電子產品的可靠性。
只有通過可靠性設計。
制造工藝可靠性﹑可靠性試驗﹑
可靠性管理﹑可靠性分析﹐充分考慮產品在使用過程中
將要遇到的各種環境條件﹐采取耐環境設計﹑熱設計﹑
電磁兼容設計等各種可靠性設計手段和各種可靠性試驗
和分析技朮﹐建立各種可靠性失效分析模型﹐才能保証
產品在規定條件下的可靠性設計。
可靠性試驗技朮
ESS(Enviroment stress screen)環境應力篩選技朮環境應力篩選被廣泛的應用於產品研制和制造階段。
在進行試驗設計時首先要進行篩選度的計算﹐這樣才能更有效的把產品潛在的缺陷加速變成故
障﹐并檢驗排除。
HALT 和 HASS
HALT(Highly Accelerated Life Testing)和HASS(Highly Accelerated Stress Screening)是高加速壽命試驗和高加速應力篩選試驗。
在國際大的知名公司被廣泛采用。
HALT工作較為復雜﹐不單單是操作設備試驗就能獲得效果﹐要想得到滿意的效果﹐得到准確可信的數據﹐對于試驗技朮﹑失效模型分析和確定問題后改善設計技朮﹐都有環環相扣的關系。
1.冷熱沖擊測試
樣品的准備
測試之前的所有樣品表面必須清潔干淨﹐不可有臟污﹑粉塵﹑油污和指印痕等。
Thermal Shock Chamber TSK-D4C (G2 1.5F 1 Set) Temperature range : -60 ℃ ~ +150 ℃Three zones : hot , cold and room temp
Thermal Shock Chamber
TC-D4C (G2 1.5F 2 Sets/C18 3F 1 Set) Temperature range : -40 ℃ ~ +150 ℃
Two zones : hot and cold
两箱式冷熱沖擊箱
三箱式冷熱沖擊箱
測試過程
1.要求有兩個環境測試室,一個溫度設在-40℃,另一個設在85℃.
2.讓樣品在40小時內經受27個循環.
3.每個循環中, 樣品應保持在每個極限溫度下45分鐘,然後立即轉移到另一個溫度室.
注:如果樣品在兩個測試室間手動轉移,轉移應在5~10秒內完成.
4.循環應從高溫室開始.
5.循環完成后,應立即檢查樣品.
樣品評估
應檢查樣品確定目測外觀品質是否下降(即:裂紋.起泡.破碎).
允收標准
冷熱沖擊測試之后受試樣品須達到硬度測試﹑抗磨耗測試和附著力測試所要求的最底標准
最底標准﹕外觀無變化﹔硬度測試≧HB﹑
抗磨耗測試≧50Cycle﹑附著力≧3B
2.溫度循環測試
WK-270/70/17-Lin
V olume:270 Liter
Temperature range:-70 ℃ ~ +180 ℃
Temperature ramp rate:17℃/Min (Linear)
Humidity:10~95%RH
溫度循環試驗機
測試過程
1.為滿足測試的需要﹐測試箱要能設置溫度于40℃到75℃之間循環。
2.樣品測試從高溫端開始﹐并保持45分鐘﹕然后溫度以沒分鐘17的降溫速度降至底溫端﹐一旦至-40 ℃﹐樣品即保持45分鐘﹕之后溫度再次以17的速度向高溫端75℃爬升﹐如此往復。
3.整個測試循環將持續88小時。
溫度循環測試曲線圖
允收標准
冷熱沖擊測試之后受試樣品須達到硬度測試﹑抗磨耗測試和附著力測試所要求的最底標准
最底標准﹕外觀無變化﹔硬度測試≧HB﹑抗
磨耗測試≧50Cycle﹑附著力≧3B
3. 高溫高濕測試
THS-C6C-150(G2 1.5F 2 Sets)
Temperature : -60 ℃ ~ +150 ℃
Humidity : 10%R.H. ~ 98%R.H.
THS-C4C-150 (C18 3F 1 Set)
Temperature : -40 ℃ ~ +150 ℃
Humidity : 10%R.H. ~ 98%R.H.
THS-C0C-100 (G2 1.5F 1 Set)
Temperature : 0 ℃ ~ +100 ℃
Humidity : 10%R.H. ~ 98%R.H.
高溫高濕試驗機
涂和不涂防晒油耐高溫高濕測試
測試油類型﹕
推荐﹕Native Tan Regular Tanning 油SPF4
替代品﹕香蕉船牌SPF8制革防護油,濕法/蘆薈油Vera,或紫銅色調的SPF4金色\暗色制革油,維他命E&蘆薈油.
測試過程
1.將試樣分成2組,第1組樣品不涂防晒油,第2組樣品涂上防晒油進行測試.
2.再第2組水平放置的試板或測試面上涂敷少量Native Tan Regular Tanning 油SPF4(或等效油類)
3.將兩組試樣置于恆溫恆濕箱內,在溫度65℃,相對濕度90%RH的條件下放置48H或88小時.
4.取出樣品,冷卻至室溫.
5.戴上橡膠手套,取干布將涂防晒油的受試樣品表面擦拭干淨,檢查試樣外觀是否有明顯變化.
6.按本文件所述方法對試樣進行鉛筆硬度測試,RCA抗磨耗測試和附著力測試.
7.樣品必須滿足這些測試規定的最低要求.
最底標准﹕外觀無變化﹔硬度測試≧HB﹑抗
磨耗測試≧50Cycle﹑附著力≧3B
4.鹽霧測試
Salt Spray
Chamber
TMJ-9701
鹽霧試驗機
調整PH值
1. 中性鹽霧試驗
鹽溶液的PH值應在6.5~7.2之間﹐若PH值大于7.2則加少許冰醋酸進行酸鹼中和﹐若PH值小于6.5則加少許NaOH進行酸鹼中和。
2. 醋酸鹽霧試驗
在已配制的鹽溶液中加入適量的冰醋酸﹐使其PH值在3.1到3.3之間。
溶液的PH值可用冰醋酸和NaOH調整。
3. 銅加速醋酸鹽霧試驗
在已配制的鹽溶液中﹐加入氯化銅(CuCL2.2H2O),其濃度為
0.26g/L±0.02 g/L,溶液的PH值應在3.1到3.3之間﹐其PH值調整方法與前面相同。
試驗條件設定
1.中性鹽霧試驗和醋酸鹽霧試驗的試驗箱內溫度為 35+1.1℃/-1.7℃﹐飽和器溫度為47±2 ℃。
2. 銅加速醋酸鹽霧試驗的試驗箱內溫度為50±2 ℃,飽和器溫度為63±2 ℃。
3.測試期間至少16小時檢查收集霧量一次﹐其平均霧量為 12ml/80cm2/h.
試驗后樣品的處理
試驗后取出樣品﹐為減少腐蝕產物的脫落﹐樣品在清洗前應放在室內自然干燥
0.5~~1小時﹐然后用清潔流動水輕輕清洗以除去樣品表面殘留的鹽霧溶液﹐再立即用吹風機吹干。