高频变压器可靠度测试-2
(1)在變壓器過完IR-reflow測試後,觀察marking / label(有無外翹反捲)字體顏色有無變化脫落模糊等情況產生。
(2)在變壓器marking處使用酒精擦拭後,觀察marking字體顏色有無變化脫落模糊等情況產生。
(3)king處用約1kg的力以每秒5mm的速率拉動,觀察marking字體顏色有無變化脫落模糊等情況產生。
造成产品损坏另一重要原因是机械应力,产品在运输、使用中难免会遭遇不同机械环境,常见之试验有振动、冲击、颠簸、落下、包装运输、疲劳等。振动试验依振动方式概分成正弦振动与随机振动,依试验目的不同则分成正弦扫描、共振寻找、共振驻留等。就振动对产品之破坏来说产品结构之自然(共振)频率无疑是最重要特性。正弦振动施加于产品的是一正弦波振荡,可能是反复扫描或固定频率施加,受制于设备极限振幅有其限制;随机振动则符合实际环境,施加一固定能量密度之特定频带范围的噪声振动。冲击试验在模拟运输过程中可能遭遇之冲撞,依撞击地面不同可分成半正弦波、三角波、梯形波等;颠簸试验可视为重复之冲击,可模拟车辆行进于不良路面。落下试验则仿真产品摔落地面可能造成之破坏。包装运输试验在模拟未固定时运输条件、疲劳试验是施加一远小于材料破坏强度之反复力量,检视其多久会断裂。
變壓器依其用途測試耐高壓
Modem type︰依承認書規格測試在Temp.=70℃Hum.=85% RH
Inverter type︰Inverter 1800 Vrms /1mA/60sec/ 80 Khz / 85 % RH / 70℃
Power type︰依承認書規格測試在Temp.=70℃Hum.=85% RH
电子零件常见之耐久寿命试验,如湿热-偏压、高温偏压;机构件常以快速反复方法试验,如线材拉伸/弯折、开关动作、连接器的插拔;成品类可能以高温动作方式试验。
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(1).將試樣模擬其正常運輸方式置於振動臺面上。使其受振動時無水平方向之搖擺,亦不致因水平移動而跌出臺面外。但水平面方向仍有10mm範圍以內之移動。垂直方向之運動卻不得受阻。
温湿度稳态试验(又称湿热试验),最有名的是85/85试验,测试产品对高温高湿环境之耐受力,亦用于加速寿命试验;但加速程度受限于水100℃沸腾,进年来半导体业常用PCT(压力锅)、HAST(非饱和压力锅)进行121℃/85﹪试验。温湿度循环试验则在仿真各种温湿组合条件下产品之性能;另利用水结冰体积增大之特性,执行低温高湿复合试验可验证产品是否有微小隙缝裂痕存在。有鉴于信息通信产品用于空调环境机会很大,虽然传统试验设备在模拟低温低湿环境条件有所困难,但低湿试验日益受重视已是不争事实。
2-1.成品可靠度验证
据统计数字显示电子产品(含通讯、航天产品)故障损坏之原因有近八成与温度相关,故温度相关试验是环境试验基本.若以试验温度及温度变化区分可分成:耐寒低温试验、耐热高温试验、温度循环试验、高变率温度试验、温度(热)冲击试验。航天产品除温度试验外,高空(低气压)试验则是另一必要之考验,而信息电子产品使用空运运输日益平常,也使高空试验成为标准规格。
(1).面墜落:試樣之設定,須保持水平度2。以內,和墜落面衝撞時之水平度亦以2。以內為宜。
(2).稜及角之墜落:墜落之狀態,須以試樣重心之重力方向線,使其所通過之角或稜之部位衝擊之。且稜墜落之設定時,其稜之水平度須保持2。以內。
(3).墜落高度:依客戶要求而規定之,若無以100cm高度之許可差以±2%以內,次數為兩次。
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一.可靠度管理通常应包括下列重点工作:
建立可靠度保证体系:拟定可靠度计划执行方案,确立各项任务,划分职掌,排定时程,教育训练等。
确保设计可靠度:其工作包括可靠性目标分析及配当,可靠性预测,可靠度设计分析,零件及材料选择及鉴定,以可靠性发展、鉴定、接收等试验及其它方式评价可靠度等。
Switching power︰依承認書規格測試在/ 50~500 Khz / 85 % RH / 70℃
其餘依客戶要求規格執行。
完成測試後檢查其外觀及紀錄功能。
Modem & Inverter type︰將變壓器焊上測試板,測試PCB下放置一U字型固定架,U字兩端距離為90mm,變壓器初級側接腳﹑次級側接腳即變壓器中心位置與U字型兩端平行,且變壓器中心位置與U字型中心同一點,當位置擺定後加壓於中心位置(不可壓傷變壓器)下沉5mm至5秒鐘,往返三次,完成後檢查外觀及通路。
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我们所遭遇的环境中,温度与湿度是无法分离的环境条件,随地理、气候条件不同,两者组合方式会有很大差别,如台湾我们习于高湿气候、但大陆气候则常有低湿条件发生。产品对湿气有不同形态之物理反应,可能只是表面吸附、可能吸收渗入、有孔洞更有可能产生呼吸现象。
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两件事使得焊锡性相关之试验日受重视,一为环境保护,先是CFC禁用造成免洗/水洗制程成为主流,连带助焊剂中具腐蚀性之成份被禁用,近来更要求使用无铅焊锡,这些改变无可避免使焊锡性(零件、PCB、锡膏)更形重要;一是电子产品走向短小轻薄,使组装零件密度急速提高,除造成检验困难、缺点检出率降低,更造成维修、重工困难。
温湿试验基本上只单纯考虑湿气对产品之影响,产品表面是否结露(凝结)常会影响试验准确性,宜试前明确规定;又加湿用水不可含杂质,避免杂质造成产品损坏、控制用湿球温度计纱布不可沾污,以免影响试验结果。
腐蚀基本上是一种电化学反应,产品在运输及使用中都有可能发生,尤其是台湾海岛形气候及海运。腐蚀除会使产品外观劣化、严重时会造成结构破坏、接线断裂,电机电子产品最常见的则是接触劣化不良。
將Bobbin與變壓器之尺寸圖copy至Travel record,依照尺寸要求達到允許公差範圍,並記錄之。
將所需測試數量編號放入溫溼度實驗箱內,將溫度設定–25℃溼度不設定,待變壓器溫度達到-25℃後開始120小時儲存測試,時間達到後再將溫度設定85℃溼度設定85 %,待變壓器溫度達到85℃後開始120小時儲存測試,時間達到後關上溫箱電源將產品拿出檢查外觀並測量功能是否正常並記錄。
(2).開動振動試驗機,由頻率2HZ開始漸漸增加頻率至某特定比例之試樣被持續之振離臺面。為確定試樣已受到持續之往復振動,可使用一厚1.6mm,長、寬各50mm之鐵片,在試樣跳離臺面時,由試樣下方水平橫過,確定試樣離臺面至少100mm即固定頻率。
(3).持續在此頻率之振動至所試驗時間或所設定之損壞比率。試驗進行中可暫停檢視。
加强制程可靠度:管制零件及材料,执行有效的挑选试验,以淘汰不良品。
以上是择要的叙述可靠度工作,其中如可靠度预测、设计分析、可靠度试验,均为重要的可靠度技术,也是公司目前亟应加强研究、推广的品保技术之一。以下将针对产品发展阶段的可靠度计划作一介绍。
产品的可靠度包括了功能、环境条件、寿命﹙含任务时间﹚及机率四大要素,四者为可靠度的一体四面,应同时考量通过可靠度试验的产品,在平均故障间隔时间内,其任务可靠度(Mission Reliability)是保持不变的,此亦意谓在平均停机时间(MTBF)的时间内,产品的功能在既定的环境下应可维持其精准度。
(4).如試樣在實際運輸情況中被放置之方向可能不只一種,則至少需有一試樣在每一可能之方向,重復此試驗一次。
備注:試驗時間,每一試進行1小時。
(5).試驗完成後,詳細檢視外包裝及內容物,並記錄下任何因試驗造成之損壞。
(1).將試樣模擬正常被運輸之方式固定在臺面上,使其隨同臺面振動而不跳離,並將加速度計附著在試樣上。
由于环境试验尤其是高温试验,常隐含加速寿命试验之意义,长时间高温试验(可能加载、或加高湿)就成为标准寿命试验方法,尤其加偏压时,若试验者不小心或设备安全防护不足,极易因短路或过热而引起火灾,不得试验时须知影响试验结果有三个重要因素:试验设备、试样、操作人员。理想的试验设备要符合试验规格要求(时间稳定度、分布均一性)、使用易操作、环保要求(省电/环保冷媒/低噪音)、安全;试样的形状、热容量、试验时是否运转(发热)都会影响结果;操作人员是否依SOP小心试验,如试样放置形态、位置,设备设定、定期点检记录,都会影响试验之再现性不慎。
將所需測試數量編號放入高低溫衝擊實驗機箱內,將溫度程式設定低溫–40℃高溫125℃每隔30分鐘交換循環一次,待熱儲存箱溫度達到後開始100次循環衝擊測試,完成所有程序後關上溫箱電源將產品拿出檢查外觀並測量功能是否正常並記錄。
將所需測試數量編號放入高溫衝擊實驗機箱內,將溫度設定為SMT或DIP製程所需測試溫度及時間待熱儲存箱溫度達到需溫度值時衝擊實驗箱內變壓器,時間設定為90秒,時間達到後將實驗箱溫度降為常溫,如此程序連續三次,待回為常溫後拿出產品檢查外觀並測量功能是否正常並記錄。
所有品保人员除在意产品之性能品质,对产品之寿命同样关心。在可靠度工程领域中,可以预估方式预测产品寿命/失效率、可以市场回馈维修数据事后统计得知产品寿命,也可以在试验室中以试验验证、评估产品寿命。
为求快速得到产品寿命数据,一般会寻求加速试验方法以节省时间、运用统计技术确认结果之可信度。基本方法有:增加使用频次(如操作时间增加)、增加试验应力强度(如高温高湿、偏压)、增加试样数。其限制在实验产生之失效机制应与现实状况(正常操作使用)相同,否则试验失去意义;另要了解加速因子(活化能)方能由实验结果换算成实际寿命。
传统焊锡性试验常见的是浸视法(dip-n-look),表面至少95﹪沾锡,此法因制程改变其代表意义时有争议,常有通过测试零件仍有空焊、冷焊情形出现;沾锡天平则尝试以量化方式(如沾锡力、沾锡时间、接触角),表现零件/焊锡之性能;耐焊热试验主要在测试产品(PCB、零件)过锡炉时是否会受破坏,如破裂、变形,其效力与热冲击类似。会影响试验再现性的有试样之处理(如老化、是否清洁),试验条件(如助焊剂、温度、时间、浸锡速度)等。