在電子產(chǎn)品在加工過(guò)程中,由于經(jīng)歷了復雜的加工和元器件物料的大量使用,無(wú)論是加工缺陷還是元器件缺陷,都可分為明顯缺陷和潛在缺陷,明顯缺陷指那些導致產(chǎn)品不能正常工作的缺陷,例如短路/斷路。而潛在缺陷導致產(chǎn)品暫時(shí)可以使用,但在使用中缺陷會(huì )很快暴露出來(lái),產(chǎn)品不能正常工作。潛在缺陷則無(wú)法用常規檢驗手段發(fā)現,而是運用老化的方法來(lái)剔除。如果老化方法效果不好,則未被剔除的潛在缺陷將最終在產(chǎn)品運行期間以早期失效(或故障)的形式表現出來(lái),從而導致產(chǎn)品返修率上升,維修成本增加。 ![]() 一、概念 老化(Burn in)老化也稱(chēng)“老練”,是指在一定的環(huán)境溫度下、較長(cháng)的時(shí)間內對元器件連續施加環(huán)境應力,而環(huán)境應力篩選(ESS:Environment Stress Screen )則不僅包括高溫應力,還包括其他很多應力,例如溫度循環(huán)、隨機振動(dòng)等,通過(guò)電-熱應力的綜合作用來(lái)加速元器件內部的各種物理、化學(xué)反應過(guò)程,促使隱藏于元器件內部的各種潛在缺陷及早暴露,從而達到剔除早期失效產(chǎn)品的目的。 老化是屬于環(huán)境應力篩選的一種。 ![]() 二、作用 1.對于工藝制造過(guò)程中可能存在的一系列缺陷,如表面沾污、引線(xiàn)焊接不良、溝道漏電、硅片裂紋、氧化層缺陷和局部發(fā)熱點(diǎn)等都有較好的篩選效果。 2.對于無(wú)缺陷的元器件,老化也可促使其電參數穩定。 三、老化測試項目 主要的老化試驗項目是: ![]() 1、光老化測試: 光老化是戶(hù)外使用材料受到的主要老化破壞,對于室內使用材料,也會(huì )受到一定程度的光老化。模擬光老化主要的三種燈源各有優(yōu)異,碳弧燈最早發(fā)明使用,建立的測量體系較早、很多日本標準和纖維材料方面的標準都使用碳弧燈,但由于碳弧燈價(jià)格較高、性能不夠穩定(燈管使用90小時(shí)后需要更換),已經(jīng)逐漸被氙弧燈、紫外燈代替。氙燈在模擬自然光方面有較大優(yōu)勢,價(jià)格也相對較低,適合多數產(chǎn)品的使用。紫外燈產(chǎn)生的是400nm以下的光,能較好地加速模擬自然光中紫外線(xiàn)對材料的破壞作用,加速因子比氙燈要高,光源穩定性也比氙燈要好,但容易產(chǎn)生非自然光產(chǎn)出的破壞(尤其是UVB燈)。QLH-010 主要應用范圍:戶(hù)外、室內使用的橡塑、涂料、油墨產(chǎn)品,通訊、電器等設備外殼,汽車(chē)件、摩托車(chē)配件。 2、熱老化 主要參考標準:GB/T 7141、ASTM D3045、JIS K 6257等 熱老化箱具備程序功能,可以通過(guò)程序設定溫度變化,適合各種產(chǎn)品熱老化的需要呢。 主要應用范圍:各種產(chǎn)品耐熱老化測試,如PCB板、電器中絕緣橡膠、長(cháng)壽命需求產(chǎn)品(如斜拉索大橋用外套料,使用年限要20年以上)等,考察材料隨著(zhù)使用時(shí)間的推移,產(chǎn)品性能的變化狀況,考察產(chǎn)品使用的可靠性。 3、濕熱老化 主要參考標準:通用標準有GB/T 15905、GB/T 2573等。 另外還可以根據不同的產(chǎn)品標準、企業(yè)標準設定濕度、溫度的變化曲線(xiàn),適合各種復雜的濕熱老化測試。產(chǎn)品使用過(guò)程中,容易受到溫度和濕度的雙重影響,對于一些對水敏感的材料,如PET、PBT等,需要進(jìn)行濕熱老化測試,以評定是否適合在潮濕的環(huán)境下長(cháng)期使用。 4、鹽霧老化 主要參考標準: GB/T 10125、GB/T 12000\、ASTM D117 、JISZ2371等標準 進(jìn)行中性鹽霧、酸性鹽霧、銅離子加速鹽霧測試。主要用于模擬大氣中的溶解于水蒸汽中的氯化鈉對涂層、鍍層等保護程以及金屬地材的腐蝕作用,尤其是沿海地區及內陸鹽湖周邊地區,空氣中鹽分較高,產(chǎn)品很容易受到鹽霧腐蝕。主要適用產(chǎn)品:各類(lèi)涂料,如建筑外墻涂料、船用涂料、貨柜用涂料等,各類(lèi)鍍層。 5、臭氧老化 主要參考標準:GB/T 7762、GB/T 24134、GB/T 13642、HG/T 2869、JIS K 6259、ASTM D 1149。 主要考察橡膠耐臭氧性能(橡膠中含有大量雙鍵,容易受到臭氧攻擊,尤其是在動(dòng)態(tài)使用或者是拉伸時(shí),臭氧對橡膠的破壞更加嚴重),也可以考察TPU、EPDM等新型彈性體的抗臭氧性能。。 6、高低溫循環(huán) 主要參考標準:GB/T 2423,JG/T 25建筑涂料涂層耐凍融循環(huán)性測定法等標準,可以按照不同產(chǎn)品標準中,關(guān)于高低溫循環(huán)、凍融循環(huán)的相關(guān)測試方法來(lái)開(kāi)展試驗。主要用于建筑涂料、特殊環(huán)境使用設備等檢測。 四、電子元器件老化測試注意事項 為了使老化取得滿(mǎn)意的效果,應注意下面幾點(diǎn): ① 老化設備應有良好的防自激振蕩措施。 ② 給器件施加電壓時(shí),要從零開(kāi)始緩慢地增加,去電壓時(shí)也要緩慢地減小,否則電源電壓的突變所產(chǎn)生的瞬間脈沖可能會(huì )損傷器件。老化后要在標準或規范規定的時(shí)間內及時(shí)測量,否則某些老化時(shí)超差的參數會(huì )恢復到原來(lái)的數值。 ③ 為保證晶體管能在最高結溫下老化,應準確測量晶體管熱阻。 對于集成電路來(lái)說(shuō),由于其工作電壓和工作電流都受到較大的限制,自身的結溫溫升很少,如不提高環(huán)境溫度很難達到有效地老化所需的溫度。因此,常溫靜態(tài)功率老化只在部分集成電路(線(xiàn)性電路和數字電路)中應用。 |