电子产品寿命试验该怎么做?

标签:
电子产品寿命试验pcba加工厂pcba加工广州pcba加工 |
寿命试验是为了验证产品在规定条件下,处于工作(使用)状态或贮存状态时,其寿命到底有多长,即要了解产品在一定应力条件下的寿命。根据工作状态、贮存状态,产品寿命试验分为工作寿命试验、贮存寿命试验。
对于高可靠性电子产品而言,寿命试验时间很长。为便于快速评价产品的寿命和可靠性,PCBA加工厂家就需要一种被命名为加速寿命试验的试验。按照增加应力的方式,加速寿命试验可以分为恒定应力、步进应力、序进应力加速寿命试验三种。接下来,佩特科技小编就为大家讲解介绍一下。
寿命试验分类如下:
一、工作寿命试验
在一定环境条件下加负荷,模拟使用状态的试验。其目的是验证产品首翻期或使用寿命指标量值。
1、试验条件:应尽可能模拟实际的使用条件。
2、试验时间:一般取产品首翻期的1~1.5倍作为试验时间,也可根据其使用特点确定试验时间。
3、被试产品的选择:具备定型条件的合格产品;对已定型或现场使用的产品,应选用做完定期试验或在现场使用到一定寿命的产品作为被试产品。
4、被试产品数量:不应少于2台(套)。
5、数据评估
若受试全部产品均未发生关联故障时,则产品寿命首翻期或使用期的T0
http://s6/mw690/006oJEBkzy7joxWFHylb5&690
若受试产品寿命试验到t0截至时,有γ个关联故障发生,则产品首翻期或使用期限T0r
http://s15/mw690/006oJEBkzy7joxXmOdg5e&690
式中:ti为第i个受试产品发生关联故障的时间;n为被试产品数量;γ为发生的关联故障数;K0为经验修正系数,可取1.5。
二、贮存寿命试验
有的产品出厂以后,通常要经历长时间的贮存。在贮存环境的作用下(如温度、湿度、大气污染等)使产品特性参数发生变化,当参数变化超过允许值时,产品将失效不能满足使用要求。为了评价产品的贮存期到底有多长的试验,称为贮存寿命试验。
产品在贮存过程中处于非工作状态,贮存环境应力比工作应力小得多。产品因贮存而失效,就需要一个长期的缓变过程。通过对产品这种缓变过程的评估,以便决定在产品贮存失效前是否启封使用,或采取修复、更换等措施,延长贮存期。因此,产品贮存寿命试验是保证产品可靠性的重要工作项目之一。
三、加速寿命试验
用加大应力(如热应力、电应力、机械应力等),而又不改变失效机理的办法,使产品的故障进程加速。根据加速寿命试验结果,可以推出正常使用状态或降额使用状态下的产品寿命。
按照施加应力的方式不同,加速寿命试验可以分为三种:
1、恒定应力加速寿命试验,它是试验过程中应力保持不变(大于产品额定状态下的应力水平)的情况下的寿命试验;该方法简单、易行。
2、步进应力加速寿命试验,它是将受试样品分成几组,每组样品固定一个试验时间间隔,从低应力级开始试验,每次试验增加一级应力,看那一级应力水平会引起产品故障;
3、序进应力加速寿命试验,这种试验的试验应力是随着时间增大的,而且按线性或其他规律连续等效地增加应力水平,直到试验样品出现故障。
相对于恒定应力加速寿命试验,步进、序进应力加速试验较为复杂,试验设备复杂,但如能应用,其加速的效果会更好。
加速寿命试验要建立在一定的物理化学模型基础上,加速应力(或称加速变量)类型不同,有不同的物理化学模型。常用的模型有:
1)以温度作为加速变量,常采用阿列尼斯方程作为寿命与温度关系模型。经验公式为:
http://s7/mw690/006oJEBkzy7joxYxnZY76&690
式中,t——寿命;T——施加的绝对温度;A——常数;B——为激活能有关的参数。
2)以电压或压力为加速度变量,寿命与电压或压力关系模型的经验公式为:
http://s12/mw690/006oJEBkzy7joxZmBN9fb&690
式中,t——寿命;V——施加的电压或压力;K,a——均为与产品类型有关的参数。
3)寿命加速度系数τ,利用前两个式可分别求出两种加速寿命试验的寿命加速度系数。
以温度作为加速试验变量的寿命加速系数:
http://s4/mw690/006oJEBkzy7joxZZQSD53&690
以电压或压力为加速试验变量的寿命加速系数:
http://s3/mw690/006oJEBkzy7joy0K0cqd2&690
由以上两式可知,如果通过摸底试验,可以求出加速系数τ,由已知的某应力下寿命,可以预测另一种应力水平下未知的寿命。
4、恒定应力加速寿命试验的一般步骤
1)加速变量选取:加速变量随试验对象、试验目的不同而不同。选取的一般原则是,要选择对失效机理起主要促进作用的那些应力为试验应力;而且这种应力条件要便于进行人工控制;同时还要考虑有没有较为成熟的物理化学模型作为基础。例如电子元、部件、非金属材料,通常选择温度作为加速变量;
2)应力水平选取:由于某一应力水平下的寿命具有随机性,因而寿命遵循某种分布。选取应力水平时,应使不同应力水平下寿命分布相同,且失效机理相同。如果这个前提不能满足,说明选取的各级应力水平不够合理,选取应力水平时要注意最高应力与最低应力之间,不能相隔太近,以避免不同应力级别之间的互相干扰。最高应力不应超过产品所能承受的极限应力,以免带来新的失效机理;
3)在各级应力下进行寿命试验,并进行失效统计,按照普通寿命试验方法确定测试周期,记录各测试周期内的失效数、累积失效数、累积失效概率;
4)检验寿命分布:并估出分布参数,在寿命分布未知情况下,可以先假定为威布尔分布。将各级应力下寿命试验数据(ti,F(ti))在威布尔概率纸上描点,并拟合诸点成一直线,利用该直线估计分布参数;
5)配制加速曲线:根据加速寿命数学模型,利用数理统计、回归方法等确定加速曲线;目标是确定加速曲线,可以预测任何应力下的寿命;
6)求算加速系数:由公式可求任何一级对另一级应力的加速系数,利用它可以求出某一应力下未知的寿命。
广州佩特电子科技有限公司www.gzpeite.com,广州地区老牌电子加工厂,能够给你提供优质的SMT贴片加工服务,同时还有丰富的PCBA加工经验,PCBA包工包料为你解忧。佩特科技还可以承接DIP插件加工及PCB生产、电子线路板制造服务。