電子生產(chǎn)環(huán)境高加速壽命試驗(yàn)?zāi)Ｐ脱芯?/h1>
2020-12-28 06:58:46郭夢(mèng)伊胡鑒清楊杰
消費(fèi)電子 2020年4期
郭夢(mèng)伊 胡鑒清 楊杰
【關(guān)鍵詞】環(huán)境 高加速壽命試驗(yàn) 模型
環(huán)境高加速壽命試驗(yàn)的開展需要構(gòu)建對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，基于模型針?duì)實(shí)際情況進(jìn)行具體分析，從而確保試驗(yàn)高質(zhì)、高效開展，促使產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)力提升。在構(gòu)建環(huán)境高加速壽命試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜁r(shí)，需要明確標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)利用信息技術(shù)優(yōu)化模型，盡可能保障模型的精確性與全面性。
1.高加速壽命試驗(yàn)概述
高加速壽命試驗(yàn)指在高、低溫快速變換的震蕩體系中開展試驗(yàn)，從而發(fā)現(xiàn)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)問(wèn)題。該試驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)是通過(guò)環(huán)境變化對(duì)產(chǎn)品破壞極限加以測(cè)試，從而針對(duì)性地采取合理對(duì)策進(jìn)行處理，優(yōu)化產(chǎn)品可靠性。在現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，高加速壽命試驗(yàn)的重要性愈發(fā)重要，如何保障試驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)性、可靠性也成為廣受關(guān)注的問(wèn)題。高加速壽命試驗(yàn)一般需要進(jìn)行多次測(cè)試，通過(guò)連續(xù)的測(cè)試、失效分析、缺陷改進(jìn)、驗(yàn)證形成連貫性的閉環(huán)循環(huán)。除非一次性就能經(jīng)受住加速試驗(yàn)，否則需要多次試驗(yàn)。高加速壽命試驗(yàn)的流程較為復(fù)雜，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺陷和不足，在實(shí)際操作時(shí)往往需要對(duì)低溫、高溫、熱循環(huán)、振動(dòng)、綜合應(yīng)力、工作應(yīng)力等環(huán)境進(jìn)行模擬，從而達(dá)到測(cè)試其失效破壞極限的作用。該試驗(yàn)之所以能夠在現(xiàn)代電子行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，除了該試驗(yàn)?zāi)軌蛴行Оl(fā)現(xiàn)并消除產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺陷，提高設(shè)計(jì)可靠性，確保能獲得早期高可靠性，提高產(chǎn)品外靠可靠性之外，還包含其他大量?jī)?yōu)勢(shì)。高加速壽命試驗(yàn)?zāi)軌蛴行p少鑒定試驗(yàn)時(shí)的故障，也能降低壽命周期成本，更能確切掌握產(chǎn)品在極限條件下的運(yùn)行情況，這能為高加速應(yīng)力篩選方案確定應(yīng)力量級(jí)提供依據(jù)。而且和傳統(tǒng)的環(huán)境試驗(yàn)相比，高加速壽命試驗(yàn)還具有見效快，促使產(chǎn)品可靠性提高，避免產(chǎn)品上市前不必要的時(shí)間浪費(fèi)，降低產(chǎn)品成本等優(yōu)勢(shì)，這也是其能夠在電子行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵所在。而與加速壽命試驗(yàn)相比，高加速壽命試驗(yàn)雖然不用于確定產(chǎn)品壽命，而且對(duì)設(shè)備要求較高，但是在找尋影響外場(chǎng)使用的缺陷方面有著明顯優(yōu)勢(shì)，因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中通常需要同時(shí)開展這兩種試驗(yàn)。
高加速壽命試驗(yàn)的開展對(duì)各方面要求均較高，但凡其中有任何一點(diǎn)不符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或要求，均會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果。為了保障高加速壽命試驗(yàn)有效開展，需要做好試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，形成由產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、制造工藝和質(zhì)控等專業(yè)技術(shù)人員所組成的試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，搭建相應(yīng)的失效分析平臺(tái)，明確試驗(yàn)相關(guān)測(cè)試細(xì)節(jié)，主要包括實(shí)驗(yàn)儀器及樣品檢測(cè)儀器等相關(guān)儀器的功能和參數(shù)、產(chǎn)品在臺(tái)面的安裝方式、監(jiān)測(cè)樣品狀態(tài)的熱電偶、加速度傳感器安裝位置及方式、測(cè)試程式和試驗(yàn)嚴(yán)酷度等。另外高加速壽命試驗(yàn)設(shè)備必須包括滿足一定要求的溫度試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)兩項(xiàng)基本能力，并且能同時(shí)進(jìn)行溫度和振動(dòng)的組合試驗(yàn)，即相應(yīng)的振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)參數(shù)、溫度試驗(yàn)參數(shù)、溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、振動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)均是必須嚴(yán)格規(guī)范的設(shè)備要求，另外還需要對(duì)其他輔助測(cè)試設(shè)備、液氮和壓縮空氣供應(yīng)等進(jìn)行明確要求。
2.環(huán)境高加速壽命試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>
2.1 常見的物理模型
2.1.1 失效率模型。該模型用于反映產(chǎn)品失效情況，重點(diǎn)反映產(chǎn)品不同時(shí)期的失效率，從而以較為直觀的形式表現(xiàn)產(chǎn)品使用可靠性及壽命等。對(duì)環(huán)境高加速壽命試驗(yàn)而言，失效率模型是最為重要的部分。該模型主要是將早期失效、隨機(jī)失效及磨損失效三大時(shí)期進(jìn)行銜接，以曲線的形式進(jìn)行表達(dá)。其中早期失效期指產(chǎn)品投入使用初期的故障率相對(duì)較高，且具有迅速下降的特征的時(shí)期，導(dǎo)致該時(shí)期故障的原因主要是設(shè)計(jì)和制造缺陷，可通過(guò)可靠性設(shè)計(jì)、加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制以減少失效;偶然失效期指產(chǎn)品投入使用一段時(shí)間后，產(chǎn)品故障率降到一個(gè)較低水平且基本處于平穩(wěn)狀態(tài)，該時(shí)期故障原因往往是一些難于確定、不可測(cè)的因素，可通過(guò)改善設(shè)計(jì)選材和工藝來(lái)減少失效;至于磨損失效期則是指產(chǎn)品使用相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間后，故障率隨時(shí)間增加而明顯上升的時(shí)期，此時(shí)期的故障原因主要為組成產(chǎn)品的元器件老化、疲勞、磨損、維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)?shù)?。需要注意的是，失效率模型在試?yàn)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在早期失效階段，該階段是反映產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵;而后兩個(gè)階段屬于正常范圍內(nèi)的產(chǎn)品失效，在以強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品可靠性試驗(yàn)中應(yīng)用相對(duì)較少。失效率模型如圖1 所示：
2.1.2 應(yīng)力與強(qiáng)度模型。應(yīng)力是高加速壽命試驗(yàn)中不可或缺的重要因素，是檢測(cè)產(chǎn)品可承受強(qiáng)度的基礎(chǔ)。當(dāng)產(chǎn)品承受環(huán)境應(yīng)力超過(guò)一定范圍，導(dǎo)致其承受強(qiáng)度過(guò)大時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)失效情況，如果這一情況發(fā)生在早期失效階段，自然意味著產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)力不夠可靠。在產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)后，其強(qiáng)度分布并非一成不變，而是會(huì)逐漸隨時(shí)間而有所變化，這就意味著其在不同時(shí)期所能承受的最大環(huán)境應(yīng)力也有所差異。當(dāng)某一時(shí)間點(diǎn)應(yīng)力分布無(wú)法和強(qiáng)度分布一一對(duì)應(yīng)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)失效情況，故而必須研究相應(yīng)的應(yīng)力與強(qiáng)度模型。
2.1.3 最弱鏈條模型。該模型主要是針對(duì)元器件最薄弱部位進(jìn)行研究，這是因?yàn)樵摬课蛔钊菀装l(fā)生失效情況。對(duì)電子產(chǎn)品而言，高溫環(huán)境是最適合應(yīng)用最弱鏈條模型的情況，這是因?yàn)楦邷叵码娮釉骷?nèi)部的各種微觀缺陷和污染容易受影響而擴(kuò)大，從而導(dǎo)致產(chǎn)品失效。
2.1.4 反應(yīng)速度模型。該模型主要是基于微觀角度而構(gòu)建，即元器件在出現(xiàn)分子、原子層面的物理、化學(xué)變化后會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變化，使得產(chǎn)品特性參數(shù)退化，而且在退化至一定程度后引起失效。
2.2 加速因子的計(jì)算
加速因子即產(chǎn)品在正常環(huán)境與加速環(huán)境下的壽命比，也是反應(yīng)加速水平的因素。對(duì)高加速壽命試驗(yàn)而言，加速因子無(wú)疑是極為重要的基礎(chǔ)因素，通常其值越大，實(shí)驗(yàn)條件就越苛刻，相應(yīng)的產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)力要求也就越高。以溫度加速因子為例，產(chǎn)品正常工作環(huán)境溫度即室溫，在不同的加速因子下，加速溫度有所變化，相應(yīng)的加速試驗(yàn)也有所不同。
2.2.1. 溫度加速因子。溫度的加速因子由Arrhenius 模型計(jì)算：
該模型的計(jì)算就是基于正常壽命與高溫壽命的比值。而要計(jì)算這一比值，則需要用到正常室溫下和高溫下的絕對(duì)溫度，同時(shí)還要掌握實(shí)效反應(yīng)的活化能以及玻爾茲曼常數(shù)。該模型的適用范圍極廣，基本上所有電子元器件的失效情況均適用，應(yīng)用該模型能夠在設(shè)計(jì)階段及時(shí)發(fā)現(xiàn)電子產(chǎn)品缺陷并加以改善。不同電子元器件失效反應(yīng)的活化能有所不同，具體見表1。
2.2.2. 電壓加速因子。其通常使用Eyring 模型進(jìn)行計(jì)算：
該模型實(shí)際上就是以自然常數(shù)e 為底的指數(shù)函數(shù)，自變量則是加速試驗(yàn)電壓和正常工作電壓之前的差值與電壓加速率常數(shù)之積。
2.2.3. 濕度加速因子。濕其一般可通過(guò)Hallberg 和Peck模型計(jì)算：
該模型實(shí)際上就是以高加速試驗(yàn)和正常工作狀態(tài)下的相對(duì)濕度之比為底的指數(shù)函數(shù)，對(duì)應(yīng)的自變量為濕度的加速率常數(shù)。該自變量在不同失效類型下有所不同，不過(guò)范圍一般為2 ～ 3。
2.2.4 溫度變化加速因子。其一般可通過(guò)Coffin -Mason 公式加以計(jì)算：
該模型實(shí)際上就是以試驗(yàn)和正常狀態(tài)下的溫度變化之比為底，對(duì)應(yīng)的自變量為溫度變化的加速率常數(shù)，失效類型不同，相應(yīng)的自變量也會(huì)有所差異，不過(guò)該自變量范圍通常為4 ～ 8。
2.3 試驗(yàn)方案
本試驗(yàn)使用的是分析儀，由于電路板是影響甚至決定該設(shè)備使用壽命的關(guān)鍵，而且對(duì)應(yīng)的壽命環(huán)境因素通常是溫度與濕度，故而可以應(yīng)用最弱鏈條失效模型。在試驗(yàn)中將溫度與濕度分別設(shè)置為50-70℃、90%RH，對(duì)應(yīng)的加速因子應(yīng)為溫度加速因子、溫度變化加速因子和濕度加速因子的乘積。
3.結(jié)語(yǔ)
綜上可知，環(huán)境高加速壽命試驗(yàn)的開展能夠在設(shè)計(jì)階段對(duì)電子產(chǎn)品的缺陷及不足加以發(fā)現(xiàn)，從而針對(duì)性地進(jìn)行改善，提高產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)力，確保產(chǎn)品消費(fèi)者獲得的產(chǎn)品質(zhì)量足夠高。為了支持環(huán)境高加速壽命試驗(yàn)的開展，有必要建立系統(tǒng)化的試驗(yàn)?zāi)Ｐ停鶕?jù)實(shí)際需求選擇并建立合適的基礎(chǔ)模型，做好加速因子計(jì)算，并在此基礎(chǔ)上明確試驗(yàn)方案。只有在試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷挠行еС窒?，高加速壽命試?yàn)才能正常、高效開展，為電子行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供支持與保障。
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【關(guān)鍵詞】環(huán)境 高加速壽命試驗(yàn) 模型
環(huán)境高加速壽命試驗(yàn)的開展需要構(gòu)建對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，基于模型針?duì)實(shí)際情況進(jìn)行具體分析，從而確保試驗(yàn)高質(zhì)、高效開展，促使產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)力提升。在構(gòu)建環(huán)境高加速壽命試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜁r(shí)，需要明確標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)利用信息技術(shù)優(yōu)化模型，盡可能保障模型的精確性與全面性。
1.高加速壽命試驗(yàn)概述
高加速壽命試驗(yàn)指在高、低溫快速變換的震蕩體系中開展試驗(yàn)，從而發(fā)現(xiàn)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)問(wèn)題。該試驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)是通過(guò)環(huán)境變化對(duì)產(chǎn)品破壞極限加以測(cè)試，從而針對(duì)性地采取合理對(duì)策進(jìn)行處理，優(yōu)化產(chǎn)品可靠性。在現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，高加速壽命試驗(yàn)的重要性愈發(fā)重要，如何保障試驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)性、可靠性也成為廣受關(guān)注的問(wèn)題。高加速壽命試驗(yàn)一般需要進(jìn)行多次測(cè)試，通過(guò)連續(xù)的測(cè)試、失效分析、缺陷改進(jìn)、驗(yàn)證形成連貫性的閉環(huán)循環(huán)。除非一次性就能經(jīng)受住加速試驗(yàn)，否則需要多次試驗(yàn)。高加速壽命試驗(yàn)的流程較為復(fù)雜，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺陷和不足，在實(shí)際操作時(shí)往往需要對(duì)低溫、高溫、熱循環(huán)、振動(dòng)、綜合應(yīng)力、工作應(yīng)力等環(huán)境進(jìn)行模擬，從而達(dá)到測(cè)試其失效破壞極限的作用。該試驗(yàn)之所以能夠在現(xiàn)代電子行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，除了該試驗(yàn)?zāi)軌蛴行Оl(fā)現(xiàn)并消除產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺陷，提高設(shè)計(jì)可靠性，確保能獲得早期高可靠性，提高產(chǎn)品外靠可靠性之外，還包含其他大量?jī)?yōu)勢(shì)。高加速壽命試驗(yàn)?zāi)軌蛴行p少鑒定試驗(yàn)時(shí)的故障，也能降低壽命周期成本，更能確切掌握產(chǎn)品在極限條件下的運(yùn)行情況，這能為高加速應(yīng)力篩選方案確定應(yīng)力量級(jí)提供依據(jù)。而且和傳統(tǒng)的環(huán)境試驗(yàn)相比，高加速壽命試驗(yàn)還具有見效快，促使產(chǎn)品可靠性提高，避免產(chǎn)品上市前不必要的時(shí)間浪費(fèi)，降低產(chǎn)品成本等優(yōu)勢(shì)，這也是其能夠在電子行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵所在。而與加速壽命試驗(yàn)相比，高加速壽命試驗(yàn)雖然不用于確定產(chǎn)品壽命，而且對(duì)設(shè)備要求較高，但是在找尋影響外場(chǎng)使用的缺陷方面有著明顯優(yōu)勢(shì)，因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中通常需要同時(shí)開展這兩種試驗(yàn)。
高加速壽命試驗(yàn)的開展對(duì)各方面要求均較高，但凡其中有任何一點(diǎn)不符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或要求，均會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果。為了保障高加速壽命試驗(yàn)有效開展，需要做好試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，形成由產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、制造工藝和質(zhì)控等專業(yè)技術(shù)人員所組成的試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，搭建相應(yīng)的失效分析平臺(tái)，明確試驗(yàn)相關(guān)測(cè)試細(xì)節(jié)，主要包括實(shí)驗(yàn)儀器及樣品檢測(cè)儀器等相關(guān)儀器的功能和參數(shù)、產(chǎn)品在臺(tái)面的安裝方式、監(jiān)測(cè)樣品狀態(tài)的熱電偶、加速度傳感器安裝位置及方式、測(cè)試程式和試驗(yàn)嚴(yán)酷度等。另外高加速壽命試驗(yàn)設(shè)備必須包括滿足一定要求的溫度試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)兩項(xiàng)基本能力，并且能同時(shí)進(jìn)行溫度和振動(dòng)的組合試驗(yàn)，即相應(yīng)的振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)參數(shù)、溫度試驗(yàn)參數(shù)、溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、振動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)均是必須嚴(yán)格規(guī)范的設(shè)備要求，另外還需要對(duì)其他輔助測(cè)試設(shè)備、液氮和壓縮空氣供應(yīng)等進(jìn)行明確要求。
2.環(huán)境高加速壽命試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>
2.1 常見的物理模型
2.1.1 失效率模型。該模型用于反映產(chǎn)品失效情況，重點(diǎn)反映產(chǎn)品不同時(shí)期的失效率，從而以較為直觀的形式表現(xiàn)產(chǎn)品使用可靠性及壽命等。對(duì)環(huán)境高加速壽命試驗(yàn)而言，失效率模型是最為重要的部分。該模型主要是將早期失效、隨機(jī)失效及磨損失效三大時(shí)期進(jìn)行銜接，以曲線的形式進(jìn)行表達(dá)。其中早期失效期指產(chǎn)品投入使用初期的故障率相對(duì)較高，且具有迅速下降的特征的時(shí)期，導(dǎo)致該時(shí)期故障的原因主要是設(shè)計(jì)和制造缺陷，可通過(guò)可靠性設(shè)計(jì)、加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制以減少失效;偶然失效期指產(chǎn)品投入使用一段時(shí)間后，產(chǎn)品故障率降到一個(gè)較低水平且基本處于平穩(wěn)狀態(tài)，該時(shí)期故障原因往往是一些難于確定、不可測(cè)的因素，可通過(guò)改善設(shè)計(jì)選材和工藝來(lái)減少失效;至于磨損失效期則是指產(chǎn)品使用相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間后，故障率隨時(shí)間增加而明顯上升的時(shí)期，此時(shí)期的故障原因主要為組成產(chǎn)品的元器件老化、疲勞、磨損、維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)?shù)?。需要注意的是，失效率模型在試?yàn)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在早期失效階段，該階段是反映產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵;而后兩個(gè)階段屬于正常范圍內(nèi)的產(chǎn)品失效，在以強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品可靠性試驗(yàn)中應(yīng)用相對(duì)較少。失效率模型如圖1 所示：
2.1.2 應(yīng)力與強(qiáng)度模型。應(yīng)力是高加速壽命試驗(yàn)中不可或缺的重要因素，是檢測(cè)產(chǎn)品可承受強(qiáng)度的基礎(chǔ)。當(dāng)產(chǎn)品承受環(huán)境應(yīng)力超過(guò)一定范圍，導(dǎo)致其承受強(qiáng)度過(guò)大時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)失效情況，如果這一情況發(fā)生在早期失效階段，自然意味著產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)力不夠可靠。在產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)后，其強(qiáng)度分布并非一成不變，而是會(huì)逐漸隨時(shí)間而有所變化，這就意味著其在不同時(shí)期所能承受的最大環(huán)境應(yīng)力也有所差異。當(dāng)某一時(shí)間點(diǎn)應(yīng)力分布無(wú)法和強(qiáng)度分布一一對(duì)應(yīng)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)失效情況，故而必須研究相應(yīng)的應(yīng)力與強(qiáng)度模型。
2.1.3 最弱鏈條模型。該模型主要是針對(duì)元器件最薄弱部位進(jìn)行研究，這是因?yàn)樵摬课蛔钊菀装l(fā)生失效情況。對(duì)電子產(chǎn)品而言，高溫環(huán)境是最適合應(yīng)用最弱鏈條模型的情況，這是因?yàn)楦邷叵码娮釉骷?nèi)部的各種微觀缺陷和污染容易受影響而擴(kuò)大，從而導(dǎo)致產(chǎn)品失效。
2.1.4 反應(yīng)速度模型。該模型主要是基于微觀角度而構(gòu)建，即元器件在出現(xiàn)分子、原子層面的物理、化學(xué)變化后會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變化，使得產(chǎn)品特性參數(shù)退化，而且在退化至一定程度后引起失效。
2.2 加速因子的計(jì)算
加速因子即產(chǎn)品在正常環(huán)境與加速環(huán)境下的壽命比，也是反應(yīng)加速水平的因素。對(duì)高加速壽命試驗(yàn)而言，加速因子無(wú)疑是極為重要的基礎(chǔ)因素，通常其值越大，實(shí)驗(yàn)條件就越苛刻，相應(yīng)的產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)力要求也就越高。以溫度加速因子為例，產(chǎn)品正常工作環(huán)境溫度即室溫，在不同的加速因子下，加速溫度有所變化，相應(yīng)的加速試驗(yàn)也有所不同。
2.2.1. 溫度加速因子。溫度的加速因子由Arrhenius 模型計(jì)算：
該模型的計(jì)算就是基于正常壽命與高溫壽命的比值。而要計(jì)算這一比值，則需要用到正常室溫下和高溫下的絕對(duì)溫度，同時(shí)還要掌握實(shí)效反應(yīng)的活化能以及玻爾茲曼常數(shù)。該模型的適用范圍極廣，基本上所有電子元器件的失效情況均適用，應(yīng)用該模型能夠在設(shè)計(jì)階段及時(shí)發(fā)現(xiàn)電子產(chǎn)品缺陷并加以改善。不同電子元器件失效反應(yīng)的活化能有所不同，具體見表1。
2.2.2. 電壓加速因子。其通常使用Eyring 模型進(jìn)行計(jì)算：
該模型實(shí)際上就是以自然常數(shù)e 為底的指數(shù)函數(shù)，自變量則是加速試驗(yàn)電壓和正常工作電壓之前的差值與電壓加速率常數(shù)之積。
2.2.3. 濕度加速因子。濕其一般可通過(guò)Hallberg 和Peck模型計(jì)算：
該模型實(shí)際上就是以高加速試驗(yàn)和正常工作狀態(tài)下的相對(duì)濕度之比為底的指數(shù)函數(shù)，對(duì)應(yīng)的自變量為濕度的加速率常數(shù)。該自變量在不同失效類型下有所不同，不過(guò)范圍一般為2 ～ 3。
2.2.4 溫度變化加速因子。其一般可通過(guò)Coffin -Mason 公式加以計(jì)算：
該模型實(shí)際上就是以試驗(yàn)和正常狀態(tài)下的溫度變化之比為底，對(duì)應(yīng)的自變量為溫度變化的加速率常數(shù)，失效類型不同，相應(yīng)的自變量也會(huì)有所差異，不過(guò)該自變量范圍通常為4 ～ 8。
2.3 試驗(yàn)方案
本試驗(yàn)使用的是分析儀，由于電路板是影響甚至決定該設(shè)備使用壽命的關(guān)鍵，而且對(duì)應(yīng)的壽命環(huán)境因素通常是溫度與濕度，故而可以應(yīng)用最弱鏈條失效模型。在試驗(yàn)中將溫度與濕度分別設(shè)置為50-70℃、90%RH，對(duì)應(yīng)的加速因子應(yīng)為溫度加速因子、溫度變化加速因子和濕度加速因子的乘積。
3.結(jié)語(yǔ)
綜上可知，環(huán)境高加速壽命試驗(yàn)的開展能夠在設(shè)計(jì)階段對(duì)電子產(chǎn)品的缺陷及不足加以發(fā)現(xiàn)，從而針對(duì)性地進(jìn)行改善，提高產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)力，確保產(chǎn)品消費(fèi)者獲得的產(chǎn)品質(zhì)量足夠高。為了支持環(huán)境高加速壽命試驗(yàn)的開展，有必要建立系統(tǒng)化的試驗(yàn)?zāi)Ｐ停鶕?jù)實(shí)際需求選擇并建立合適的基礎(chǔ)模型，做好加速因子計(jì)算，并在此基礎(chǔ)上明確試驗(yàn)方案。只有在試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷挠行еС窒?，高加速壽命試?yàn)才能正常、高效開展，為電子行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供支持與保障。
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