热冲击试验
(1)试验目的：考核电子元器件在突然遭到温度剧烈变化时之 抵抗能力及适应能力的试验。 (2)试验原理：温度的剧烈变化伴随着热量的剧烈变化，热量 的剧烈变化引起热变形的剧烈变化，从而引起剧烈的应力变化。 应力超过极限应力，便会出现裂纹，甚至断裂。热冲击之后能 否正常工作便表明该电子元器件的抗热冲击能力。 热冲击试验是温度剧烈变化环境下的试验。在低温地带间断工 作的电子元器件会遇到突然遭到温度剧烈变化这种环境条件。 伴随而产生的巨大应力可使引线断开、封装开裂等，从而电子 元器件的机械性能或电性能发生变化。如：对半导体器件，热 冲击可使其衬底开裂、引线封接断开和管帽产生裂纹，以及由 于半导体绝缘体机械位移或硅气影响引起电特性的变化。所以 必须对电子元器件做热冲击试验。
④加涂覆层之后，时效老化一定时问。
⑤在外引线的中部反复弯曲直至断裂。弯曲时，弯曲角度不小于90。，弯曲半 径要求小于外引线厚度或直径的1／4。 ⑥试验判据：反复弯曲后，各涂覆层的接触面出现裂纹、剥落、脱皮、起泡 或分离等现象时应判为不合格。
外引线抗拉试验
试验目的：考核电子元器件外引线在与其平行方向拉力作用下的引线牢固性和封装密封性。 试验原理：让外引线承受一定的拉力，若引线出现裂纹、断裂，引线与基体间出现裂纹、 断开等现象，则表明该引线的抗拉强度不高，引线焊接不牢(或键合强度不足)，封装密封 性不好。这样，根据外引线在拉力下是否出现引线裂纹、断裂，引线与基体间的裂纹、断 开等现象就 可以判断外引线的抗拉强度和封装密封性。 试验设备： 试验设备包括加载祛码和给引线施加拉力的夹具。 试验程序和方法：
振动噪声试验
(1)试验目的：考核被试样品在规定的振动条件下有 没有噪声产生。
(2)试验原理：处于振动环境下的元器件，若存在接 触不良，则会使接触部分时而接触，时而断开，这 样就会使原有的电信号成为混有高频噪声的信号。 所以因接触不良等会使系统中的电信号产生高频干 扰信号，即正常的电信号上会叠加上噪声信号。
环 境 试 验 详 细 分 类 表
环境试验的适用性
环境试验一般操作过程
1. 预处理： 2. 初始检查测量： 3. 试验： 4. 恢复：
5. 最后检查与测量：
振动试验
振动台动作原理图：
正弦振动模型： 位移公式： 加速度公式：
y A sin t
a y A sin t
'' 2
加速度最大值： a0
环境试验
环境试验是将元器件等暴露在某种环境 中，以此来评价元器件在实际工作环境 中遇到的运输、储存、使用环境条件下 的性能。
电子元器件在使用过程中所遇到的主要环境条件
气候条件：温度、湿度、气压、盐雾、腐蚀性气体等 机械条件：振动、冲击、碰撞、离心、失重、爆炸等 生物条件：霉菌、昆虫、啮齿动物等 辐射条件：太阳辐射、核辐射、紫外线辐射、宇宙射线辐射 电磁条件：电场、磁场、雷击、放电等 人为因素：使用、维修、包装等
随机振动试验
(1)试验目的：考核被试样品的在随机激励下抵抗随机振 动的能力。 (2)试验原理：试验样品在随机激励下，产生随机振动。 由输入力的功率谱密度可得到被试验样品的响应的功率谱 密度。试验中把测量到的被试验样品响应的功率谱密度和 被试验样品响应的功率谱密度的极限值相比较，前者不大 于后者，则被试验样品合格。
A 4 f A
2 2 2
振动试验分类
1. 扫频动试验
2. 振动疲劳试验
3. 随机振动试验 4. 振动噪声试验
扫频振动试验
试验目的：寻找被试验的试验样品的各阶固有频率及在这 个频率段的耐振情况 试验原理：试验样品一般具有多阶固有频率。具有多阶固 有频率的试验样品当受到一个和它的某一个固有频率相一 致的外界激励时，便会产生共振，从而可以观测到显著的 振动。这样，在某个给定的频率范围内，让振动台的振动 频率由低到高，按一定的频率间隔，逐一进行一定时间的 振动。测得试验样品的振动的时间历程曲线，就可得样品 的频谱特性曲线，该曲线上的一个个尖峰所对应的频率就 是该试验样品的固有频率
高温试验
(1)试验目的：考核高温对电子元器件的影响，确定电子元器件在高温 条件下工作和储存的适应性。 (2)试验原理：有严重缺陷的电子元器件处于非平衡态，这是一种不稳 定态，由非平衡态向平衡态的过渡过程既是诱发有严重缺陷产品失效的过 程，也是促使产品从非稳定态向稳定态的过渡过程。这种过渡一般情况下 是物理变化，其速率遵循阿伦尼乌斯公式，随温度成指数增加。高温应力 的目的是为了缩短这种变化的时间。所以该实验又可以视为一项稳定产品 性能的工艺。 电子元器件在高温环境中，其冷却条件恶化，散热因难，将使器件 的电参数发生明显变化或绝缘性能下降。如：在高温条件下，存在于半导 体器件芯片表面及管壳内的杂质加速反应，促使沾污严重的产品加速退化。 此外，高温条件对芯片的体内缺陷、硅氧化层和铝膜中的缺陷，以及不良 的装片、键合工艺等也有一定的检验效果。
⑦试验判据为外引线浸润焊锡的面积与应覆盖面积之比，要求比值不小于95％。
外引线涂覆层附着力试验
试验目的：考核外引线各涂覆层的牢固性 试验原理：外引线涂覆层附着力好的引线外引线涂覆上涂覆层后，经过任意地弯 曲，各涂覆层的接触面均不会出现裂纹、剥落、脱皮、起泡或分离等现象。这样 ，弯曲涂覆上涂覆层的外引线，根据各涂覆层的接触面出现裂纹、剥落、脱皮、 起泡或分离等现象的强弱，就可以判断外引线涂覆层附着力的好坏。 试验设备：涂覆材料，引线弯曲夹具。 试验程序和方法： ①被试样品要在高温水汽下老化8小时 ②水汽老化后进行干燥处理。 ②给引线外表按要求涂覆一定厚度的给定涂覆层。
振动疲劳试验
(1)试验目的：为了考核被试样品在一定频率的 外载荷的长时间激励下，一直处于这种振动条件 状态时的抗疲劳能力。 (2)试验原理：当被试样品受到某一个固有频率 的外界长时期激励时，被试样品便会永远处于这 种振动状态，其上的应力会周而夏始地重复这种 振动的应力状态，从而引起应力疲劳，疲劳强度 降低，便会产生疲劳破坏。试验中被试样品是否 发生破坏，便表明被试样品对这种振动的抗疲劳 能力。
热性能试验
(1)试验目的：考核电子元器件的在高温下性能变化的大小。
(2)试验原理：在给定的热条件下测试电子元器件的有关性能， 热条件下的性能与常温下的性能的差别大小表明该电子元器件 的抗热能力的大小。 在高温环境下，电子元器件的散热条件变差，热匹配不好 的电子元器件内部温度发生变化。温度场的变化引起电子元器 件的性能发生变化。同一温度下，不同的电子元器件的性能变 化不同。为了考核电子元器件在高温下性能变化的大小必须做 热性能试验。
离心加速度试验
(1)试验目的：确定电子元器件在离心加速度作用下的适应能 力或评定其结构的牢靠性。
(2)试验原理：试验样品安装在离心加速度试验机上。当离心 加速度机以一定的角速度回转时，强大的离心力作用在试验样 品的各个截面上，从而引起各个截面的强大的拉应力，强度低 的试验样品便会出现裂纹，有的还会断裂。
元器件可靠性试验技术教程
第四章 元器件可靠性基础试验
本节内容
可靠性基础试验的分类 气候环境试验 机械环境试验 综合环境试验
可靠性基础试验的分类
1. • 按照施加应力的种类： 2. 3. 4. 5. 温度应力试验 机械应力试验 电应力试验 湿度应力试验 特殊应力实验
•
按照施加应力的方式：
1. 机械环境应力试验 2. 气候环境应力试验 3. 电性能参数测试验
与外引线有关的试验
1. 外引线可焊性试验
2. 引线涂覆层附着力试验 3. 引线牢固性试验： 抗拉试验 抗弯试验 抗扭试验 抗疲劳试验等
外引线可焊性试验
(1)试验目的：考核外引线接受低熔点焊接的能力。 (2)试验原理：在给定的条件下格外引线浸入规定组份、规定温度的熔锡中。经过 规定的时间后，可 焊性好的引线外表面会涂覆上足够面积的焊锡。 (3)试验设备：焊料槽、水汽老化室、焊剂(松香等)、焊料(焊锡等)、温度计、焊 接用夹具等。 (4)试验程序和方法 ①被试样品要在高温水汽下老化8小时，水汽老化后对被试验样品进行干燥处理 ②给引线外表加焊剂，所加焊剂的厚度及长度按试验要求进行。 ④加焊剂之后将外引线以一定速率(如(25土6.4)mm/s的速率)浸人规定组份的熔锡 ⑤外引线在熔锡中停留一定时问。外引线在熔锡中停留的时间应随其横截面积的 不同而有所差异。横截面积大的停留的时间长。 ⑥将外引线从熔锡中提起并从焊料槽取出，速率与浸入速率相同。
环境试验分类
研究实际环境应力与产品所能承受的强度的关系。 1. 现场试验：使用现场进行试验 2. 人工模拟试验：人工模拟试验设备中进行 *从模拟环境因素分类：单项应力试验，综合应力试验 *模拟环境应力大小分类：模拟试验、加速模拟试验 3. 天然暴露试验：样品长期暴露在天然气候环境中定期进行 测量及做表面检查，以了解样品在天然气候条件影响下的 电参数、机械性能及外观变化情况，从而鉴定元器件在该 环境条件下的可靠性，并与人工模拟试验结果比较，以确 定人工模拟试验的周期。
温度循环
试验目的：考核电子元器件在短期内反复承受温度变化的能力及 不同结构材料之间的热匹配性能。温度循环试验是模拟温度交替 变化环境对电子元器件的机械性能及电气性能影响的试验。 试验原理：温度循环试验中电子元器件在短期内反复承受温度变 化，其结果使电子元器件反复承受热胀冷缩变化，产生因为热胀 冷缩而引起的交变应力，这个交变应力会造成材料开裂、接触不 良、性能变化等有害影响。 对于半导体器件，主要是检验不同结构材料之间的热匹配性 能是否良好。它能有效地检验粘片、键合、内涂料和封装工艺等 潜在的缺陷；它能加速硅片潜在裂纹的暴露。
温度试验
温度试验的分类：
1. 高温试验 2. 低温试验 3. 热循环试验 4. 热冲击试验 5. 热性能试验
低温试验
（1）试验目的：考核低温对电子元器件的影响，确定电子元器件在低温条件下工作和储存 的适应性。例如，半导体器件在低温条件下能否正常工作，在低温作用后是否有机械损伤 和电参数变化的情况，以及在低温储存的条件下，保持性能的能力等。 （2）试验原理：低温下会使电子元器件的电参数发生变化、材料变脆及零件材料冷缩产生 颠力等。使电子元器件处于低温环境下一定时问，考核电子元器件的电参数是否发生变化 、材料是否变脆、零件材料冷缩产生应力有多大等，从而确定电子元器件的抗低温能力。 （3）试验设备 试验设备主要有低温箱(低温室)和温度计。低温箱或低温室提供一定的低温场所(环境)； 温度计用于测量和监控试验温度。试验设备还要有测量电性能参数的电测量系统。 （4）注意事项：应注意的是在低温试验中，常因夹具结冰引起器件外引线与夹具接触不良 ，或结冰漏电。遇到这种情况，应该反复检查夹具，位接触良好，消除结冰漏电之后，方 能测量电参数，否则测量结果不准确。