電(diàn)子设备的老化测试

2020-06-16

一旦计划生产任何新(xīn)板，就可(kě)能(néng)要為(wèi)新(xīn)产品计划一系列测试。这些测试通常侧重于功能(néng)，对于高速/高频板，则侧重于信号/電(diàn)源完整性。但是，您可(kě)能(néng)打算让产品在很(hěn)長(cháng)一段时间内运行，并且需要一些数据来可(kě)靠地对产品的使用(yòng)寿命设置较低的限制。

除了在線(xiàn)测试，功能(néng)测试以及可(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。如果您打算大规模生产，最好在大批量生产之前进行。

什么是老化测试？

在老化测试过程中，特殊老化板上的组件要承受或超过其额定工作条件，以消除可(kě)能(néng)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，操作频率或指定為(wèi)上限的任何其他(tā)操作条件。这些类型的压力测试有(yǒu)时称為(wèi)加速寿命测试（HALT / HASS的子集），因為(wèi)它们模拟了组件在较長(cháng)时间和极端条件下的运行。

这些可(kě)靠性测试的目的是收集足够的数据以形成浴盆曲線(xiàn)（示例如下所示）。不幸的是，“婴儿死亡率”部分(fēn)包括由于制造缺陷而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

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或高于预期基材材料的玻璃化转变温度的条件下进行老化测试和环境应力测试。这将提供有(yǒu)关板的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

静态老化仅涉及向每个组件施加极端温度和/或電(diàn)压而无需施加输入信号。这是一种简单，低成本，加速的寿命测试。只需要将探针插入环境室中，使该室达到温度，然后将设备升高至所需的施加電(diàn)压。此类测试最适合用(yòng)作热测试，以模拟极端温度下的存储。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，因此无法全面了解组件的可(kě)靠性。

动态测试

这种类型的测试包括在老化板暴露于极端温度和電(diàn)压下时，向每个组件施加输入信号。由于可(kě)以评估IC的内部電(diàn)路的可(kě)靠性，因此可(kě)以更全面地了解组件的可(kě)靠性。可(kě)以在动态测试过程中监视输出，从而准确了解板上的哪些点最容易出现故障。

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上可(kě)能(néng)既耗时又(yòu)昂贵，但是对于最大化产品的使用(yòng)寿命和确定设计选择至关重要。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)产品推向了极限。

板级与组件级可(kě)靠性测试

老化测试并非专门针对原型板的压力测试，通常将其命名為(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的故障。这些测试可(kě)以完全在规格或高于指定的工作条件下执行。

一些電(diàn)路板设计人员可(kě)能(néng)会不愿意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)压力测试得出的结果。其背后的逻辑是，在预期的环境中部署时，電(diàn)路板和/或组件永遠(yuǎn)不会看到此类操作条件，因此测试结果必须无效。这错过了通常过度测试的老化测试和压力测试的重点。

板级压力测试可(kě)以在您的下一个设计中防止此类灾难。

板级压力测试可(kě)以在您的下一个设计中防止此类灾难。

超出规格运行这些测试可(kě)以找到更多(duō)的故障点。连续运行多(duō)个测试可(kě)以使您了解这些故障点是如何随着时间推移而出现的，从而使您更好地了解可(kě)靠性。超规格运行只会大大延長(cháng)产品的使用(yòng)寿命，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中发现的任何故障点，则可(kě)以显着延長(cháng)成品板的使用(yòng)寿命。如果您可(kě)以使用(yòng)设计软件中的供应链数据进行访问，则可(kě)以轻松地更换具有(yǒu)较長(cháng)额定寿命的合适替换组件。所有(yǒu)这些步骤对延長(cháng)成品的使用(yòng)寿命大有(yǒu)帮助