什么是電(diàn)子产品老化测试？

2021-06-24

什么是電(diàn)子产品老化测试？

一旦您计划生产任何新(xīn)板，您很(hěn)可(kě)能(néng)会為(wèi)您的新(xīn)产品计划一系列测试。这些测试通常侧重于功能(néng)性，对于高速/高频板，还侧重于信号/電(diàn)源完整性。但是，您可(kě)能(néng)打算让您的产品在极端时间内运行，并且您需要一些数据来可(kě)靠地為(wèi)产品的使用(yòng)寿命设置下限。

除了在線(xiàn)测试、功能(néng)测试和可(kě)能(néng)的机械测试之外，组件和電(diàn)路板本身也可(kě)以从老化测试中受益。如果您计划大规模生产，最好在增加到大批量之前执行此操作。

什么是老化测试？

在老化测试期间，特殊老化板上的组件会承受等于或高于其额定工作条件的压力，以消除在其额定寿命之前过早失效的任何组件。这些操作条件可(kě)以包括温度、電(diàn)压/電(diàn)流、操作频率或任何其他(tā)被指定為(wèi)上限的操作条件。这些类型的压力测试有(yǒu)时被称為(wèi)加速寿命测试（HALT/HASS 的一个子集），因為(wèi)它们模拟组件在极端条件下長(cháng)时间运行。

这些可(kě)靠性测试的目标是收集足够的数据以形成浴盆曲線(xiàn)（示例如下所示）。不幸命名的“婴儿死亡率”部分(fēn)包括由于制造缺陷导致的早期组件故障。这些测试通常在 125 °C 下进行。

浴缸曲線(xiàn)显示产品可(kě)靠性

可(kě)以使用(yòng)原型板在 125 °C 或高于预期基板材料的玻璃化转变温度下进行老化测试和环境压力测试。这将提供有(yǒu)关電(diàn)路板机械应力故障的一些极端数据以及有(yǒu)关组件故障的数据。老化测试包括两种不同类型的测试：

静态测试

静态老化涉及简单地向每个组件施加极端温度和/或電(diàn)压，而不施加输入信号。这是一个简单、低成本、加速的寿命测试。探头只需进入环境室，环境室升温，设备升温至所需的施加電(diàn)压。这种类型的测试最适合用(yòng)作模拟极端温度下存储的热测试。在测试期间施加静态電(diàn)压不会激活设备中的所有(yǒu)节点，因此它无法全面了解组件的可(kě)靠性。

动态测试

这种类型的测试涉及在老化板暴露在极端温度和電(diàn)压下时向每个组件施加输入信号。这提供了更全面的组件可(kě)靠性视图，因為(wèi)可(kě)以评估 IC 中的内部電(diàn)路的可(kě)靠性。可(kě)以在动态测试期间监控输出，从而准确了解電(diàn)路板上的哪些点最容易发生故障。

任何导致故障的老化测试都需要进行彻底检查。在原型板的压力测试中尤其如此。这些测试在时间和材料方面可(kě)能(néng)既耗时又(yòu)昂贵，但它们对于最大限度地延長(cháng)产品的使用(yòng)寿命和验证您的设计选择至关重要。这些测试遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了在線(xiàn)测试和功能(néng)测试，因為(wèi)它们将新(xīn)产品推向了临界点。

板级与组件级可(kě)靠性测试

老化测试并不特指原型板的压力测试——这通常被命名為(wèi) HALT/HASS。老化测试以及其他(tā)环境/压力测试可(kě)以揭示板级和组件级故障。这些测试可(kě)以准确地在规范或高于指定的操作条件下进行。

一些電(diàn)路板设计人员可(kě)能(néng)不愿接受超出组件规格或超出電(diàn)路板/组件预期工作条件的老化测试和其他(tā)压力测试的结果。这背后的逻辑是，板子和/或组件在其预期环境中部署时永遠(yuǎn)不会看到此类操作条件，因此测试结果一定无效。这通常忽略了超出规格的老化测试和压力测试的要点。

板级压力测试可(kě)以在您的下一个设计中防止这种类型的灾难。

运行这些超出规格的测试可(kě)以定位更多(duō)的故障点。连续运行多(duō)个测试可(kě)以让您了解这些故障点是如何随着时间的推移而出现的，从而更好地了解可(kě)靠性。超出规格运行只会為(wèi)您的产品寿命提供更大的加速，并让您更深入地了解浴缸曲線(xiàn)。

如果您可(kě)以解决在超规格测试期间发现的任何故障点，您就可(kě)以显着延長(cháng)成品板的使用(yòng)寿命。如果您可(kě)以在您的设计软件中访问供应链数据，您可(kě)以轻松地更换具有(yǒu)更長(cháng)额定寿命的合适替代品的组件。所有(yǒu)这些步骤对延長(cháng)成品的使用(yòng)寿命大有(yǒu)帮助。