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什么是電子產(chǎn)品老化測試？
什么是電子產(chǎn)品老化測試？
一旦您計劃生產(chǎn)任何新板，您很可能會(huì )為您的新產(chǎn)品計劃一系列測試。這些測試通常側重于功能性，對于高速/高頻板，還側重于信號/電源完整性。但是，您可能打算讓您的產(chǎn)品在極端時(shí)間內運行，并且您需要一些數據來(lái)可靠地為產(chǎn)品的使用壽命設置下限。
除了在線(xiàn)測試、功能測試和可能的機械測試之外，組件和電路板本身也可以從老化測試中受益。如果您計劃大規模生產(chǎn)，最好在增加到大批量之前執行此操作。
什么是老化測試？
在老化測試期間，特殊老化板上的組件會(huì )承受等于或高于其額定工作條件的壓力，以消除在其額定壽命之前過(guò)早失效的任何組件。這些操作條件可以包括溫度、電壓/電流、操作頻率或任何其他被指定為上限的操作條件。這些類(lèi)型的壓力測試有時(shí)被稱(chēng)為加速壽命測試（HALT/HASS 的一個(gè)子集），因為它們模擬組件在極端條件下長(cháng)時(shí)間運行。
這些可靠性測試的目標是收集足夠的數據以形成浴盆曲線(xiàn)（示例如下所示）。不幸命名的“嬰兒死亡率”部分包括由于制造缺陷導致的早期組件故障。這些測試通常在 125 °C 下進(jìn)行。
浴缸曲線(xiàn)顯示產(chǎn)品可靠性
可以使用原型板在 125 °C 或高于預期基板材料的玻璃化轉變溫度下進(jìn)行老化測試和環(huán)境壓力測試。這將提供有關(guān)電路板機械應力故障的一些極端數據以及有關(guān)組件故障的數據。老化測試包括兩種不同類(lèi)型的測試：
靜態(tài)測試
靜態(tài)老化涉及簡(jiǎn)單地向每個(gè)組件施加極端溫度和/或電壓，而不施加輸入信號。這是一個(gè)簡(jiǎn)單、低成本、加速的壽命測試。探頭只需進(jìn)入環(huán)境室，環(huán)境室升溫，設備升溫至所需的施加電壓。這種類(lèi)型的測試最適合用作模擬極端溫度下存儲的熱測試。在測試期間施加靜態(tài)電壓不會(huì )激活設備中的所有節點(diǎn)，因此它無(wú)法全面了解組件的可靠性。
動(dòng)態(tài)測試
這種類(lèi)型的測試涉及在老化板暴露在極端溫度和電壓下時(shí)向每個(gè)組件施加輸入信號。這提供了更全面的組件可靠性視圖，因為可以評估 IC 中的內部電路的可靠性?？梢栽趧?dòng)態(tài)測試期間監控輸出，從而準確了解電路板上的哪些點(diǎn)最容易發(fā)生故障。
任何導致故障的老化測試都需要進(jìn)行徹底檢查。在原型板的壓力測試中尤其如此。這些測試在時(shí)間和材料方面可能既耗時(shí)又昂貴，但它們對于最大限度地延長(cháng)產(chǎn)品的使用壽命和驗證您的設計選擇至關(guān)重要。這些測試遠遠超出了在線(xiàn)測試和功能測試，因為它們將新產(chǎn)品推向了臨界點(diǎn)。
板級與組件級可靠性測試
老化測試并不特指原型板的壓力測試——這通常被命名為 HALT/HASS。老化測試以及其他環(huán)境/壓力測試可以揭示板級和組件級故障。這些測試可以準確地在規范或高于指定的操作條件下進(jìn)行。
一些電路板設計人員可能不愿接受超出組件規格或超出電路板/組件預期工作條件的老化測試和其他壓力測試的結果。這背后的邏輯是，板子和/或組件在其預期環(huán)境中部署時(shí)永遠不會(huì )看到此類(lèi)操作條件，因此測試結果一定無(wú)效。這通常忽略了超出規格的老化測試和壓力測試的要點(diǎn)。
板級壓力測試可以在您的下一個(gè)設計中防止這種類(lèi)型的災難。
運行這些超出規格的測試可以定位更多的故障點(diǎn)。連續運行多個(gè)測試可以讓您了解這些故障點(diǎn)是如何隨著(zhù)時(shí)間的推移而出現的，從而更好地了解可靠性。超出規格運行只會(huì )為您的產(chǎn)品壽命提供更大的加速，并讓您更深入地了解浴缸曲線(xiàn)。
如果您可以解決在超規格測試期間發(fā)現的任何故障點(diǎn)，您就可以顯著(zhù)延長(cháng)成品板的使用壽命。如果您可以在您的設計軟件中訪(fǎng)問(wèn)供應鏈數據，您可以輕松地更換具有更長(cháng)額定壽命的合適替代品的組件。所有這些步驟對延長(cháng)成品的使用壽命大有幫助。