一文全面了解電工電子產(chǎn)品高加速壽命HALT試驗
加速壽命試驗是在保持失效機理不變的情況下,通過加大試驗應力促使受試樣品在短期內(nèi)失效,以預測其在正常工作條件或儲存條件下的可靠性的一種試驗方法。使用加速壽命試驗可以縮短試驗時間,提高試驗效率,降低試驗成本。
高加速壽命試驗適用于電工電子產(chǎn)品及其電子部件、印制電路板組件等的研發(fā)、設計和試產(chǎn)階段,也可以用于批量生產(chǎn)階段。對于大型整機設備,應優(yōu)先考慮在前端的裝配級別(如印制電路板組件、子模塊)上進行試驗。
一、什么是高加速壽命試驗HALT
指通過逐步增強施加在試驗樣品上的試驗應力(如溫度、振動、快速溫變及振動綜合應力等),確定產(chǎn)品的耐受應力極限的試驗。
二、高加速壽命試驗方案應包含哪些內(nèi)容
1、試驗樣品的信息;
2、試驗應力條件;
3、試驗過程中的測量;
4、試驗樣品的工作狀態(tài)及失效和故障的判定;
5、試驗實施計劃。
三、試驗樣品的數(shù)量
試驗樣品一般不少于3個,特殊要求的除外。
試驗前應對受試樣品進行充分的分析,評估可能發(fā)生失效或故障的元器件、連接措施、焊接工藝等,方便提前準備替代或修復措施。必要時候,需要提供產(chǎn)品的電路原理圖、元器件清單、制造工藝文件等資料。
四、試驗項目及試驗順序
1、常溫性能試驗-檢查樣品的功能,測量其性能指標,確認樣品各項功能正常。
2、溫度均勻性試驗-通常在低溫步進試驗前,進行溫度均勻性測試。
3、低溫步進試驗-確定樣品的低溫工作極限和低溫破壞極限。
4、高溫步進試驗-確定樣品的高溫工作極限和高溫破壞極限。
5、快速溫變循環(huán)試驗-確定5次高低溫循環(huán)變化過程中樣品的性能表現(xiàn)。
6、振動步進試驗-進行耐久性隨機振動試驗,步進值為5Grms,確定樣品的振動工作極限和振動破壞極限。
7、快速溫變循環(huán)與振動步進綜合試驗-在快速溫度循環(huán)與振動步進綜合應力條件下,考核產(chǎn)品的功能性能表現(xiàn)。
五、試驗曲線
六、試驗設備
高加速壽命試驗裝置主要由溫度應力試驗系統(tǒng)和振動應力試驗系統(tǒng)兩部分構成。在環(huán)境激發(fā)試驗中,該裝置產(chǎn)生的強化應力,能加速試驗樣品的疲勞損傷。
1、溫度應力試驗系統(tǒng)
溫度應力試驗系統(tǒng)是試驗裝置進行溫度應力試驗的測量、控制和反饋系統(tǒng),能進行低溫步進、高溫步進、快速溫變循環(huán)等激發(fā)試驗。目前,試驗裝置是以大功率阻性電熱元件和液氮制冷的方式,實現(xiàn)溫度應力階梯步進或快速溫變。
因為試驗溫度范圍寬,且溫度變化速率快,溫度傳感器應具有良好的響應特性。
2、振動應力試驗系統(tǒng)
振動應力試驗系統(tǒng)是試驗裝置進行振動應力試驗的測量、控制和反饋系統(tǒng)。系統(tǒng)通過壓縮空氣驅動多個氣錘,作三軸六自由度運動,擊打振動臺面,輸出非高斯寬帶隨機振動應力。利用該應力,可進行
高效能的振動激發(fā)試驗,能較充分地暴露試驗樣品的潛在缺陷。試驗時,振動臺面會因氣錘多點重復沖擊的作用而產(chǎn)生不規(guī)則的扭曲,致使臺面上振動能級的均勻性發(fā)生較大變化;另外,試驗樣品(含夾具)的位置、重量和數(shù)量也是影響振動能級均勻性的因素。壓縮空氣的流量及壓力大小直接影響到振動輸出量級的強弱。一般而言,壓縮空氣流量達250m'/h是合適的;其壓力大小,須與試驗裝置的規(guī)格匹配。
對壓縮空氣進行前置干燥處理是必要的,可避免因空氣中含有水分而導致氣動系統(tǒng)中的金屬部件發(fā)生銹蝕。
七、目前,實驗室具備高加速壽命可靠性強化HALT試驗箱:
溫度范圍-100℃~200℃;
溫度變化速率:可達70℃/min;
振動加速度:5Grms~75Grms;
振動頻率:10Hz~5000Hz。
檢測試驗找彭工136-9109-3503。
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