Zkušební komora s rychlou změnou teploty a vlhkým teplem označuje metodu screeningu povětrnostního, tepelného nebo mechanického namáhání, které může způsobit předčasné selhání vzorku. Dokáže například odhalit vady v konstrukci elektronického modulu, materiálech nebo výrobě. Technologie screeningu namáhání (ESS) dokáže odhalit včasné poruchy ve fázích vývoje a výroby, snížit riziko selhání v důsledku chyb při výběru konstrukce nebo špatných výrobních procesů a výrazně zlepšit spolehlivost výrobku. Prostřednictvím screeningu namáhání vlivem prostředí lze odhalit nespolehlivé systémy, které vstoupily do fáze výrobních testů. Používá se jako standardní metoda pro zlepšení kvality, která efektivně prodlužuje běžnou životnost výrobku. Systém SES má automatické funkce nastavení pro chlazení, vytápění, odvlhčování a zvlhčování (funkce vlhkosti je pouze pro systém SES). Používá se hlavně pro screening teplotního namáhání. Lze jej také použít pro tradiční cykly vysokých teplot, nízkých teplot, vysokých a nízkých teplot, konstantní vlhkosti, tepla a vlhkosti. Environmentální testy, jako je vlhké teplo, kombinace teploty a vlhkosti atd.
Vlastnosti:
Rychlost změny teploty 5℃/min. 10℃/min. 15℃/min. 20℃/min. izoprůměrná teplota
Vlhkostní box je navržen tak, aby v něm nedocházelo ke kondenzaci, a tím se zabránilo chybnému vyhodnocení výsledků testů.
Programovatelný napájecí zdroj zátěže se 4 výstupy ZAP/VYP pro ochranu bezpečnosti testovaného zařízení
Rozšiřitelná správa mobilní platformy APP. Rozšiřitelné funkce vzdálené obsluhy.
Ekologicky šetrná regulace průtoku chladiva, úspora energie a energie, rychlé vytápění a chlazení
Nezávislá funkce proti kondenzaci a teplota, ochrana proti větru a kouři testovaného produktu
Unikátní provozní režim, po zkoušce se skříň vrátí na pokojovou teplotu, aby chránila testovaný produkt
Škálovatelný síťový video dohled, synchronizovaný s testováním dat
Funkce automatického připomenutí údržby řídicího systému a návrhu softwaru pro případ poruchy
Barevná obrazovka, 32bitový řídicí systém, Ethernet, správa, funkce přístupu k datům UCB
Speciálně navržené proplachování suchým vzduchem pro ochranu testovaného produktu před rychlými změnami teploty v důsledku povrchové kondenzace
Nízký rozsah vlhkosti v průmyslu 20℃/10% regulovatelnost
Vybaven automatickým systémem přívodu vody, systémem filtrace čisté vody a funkcí upozornění na nedostatek vody
Splňuje požadavky na screening elektronických zařízení, bezolovnatý proces, MIL-STD-2164, MIL-344A-4-16, MIL-2164A-19, NABMAT-9492, GJB-1032-90, GJB/Z34-5.1.6, IPC -9701... a další zkušební požadavky. Poznámka: Metoda testování rovnoměrnosti rozložení teploty a vlhkosti je založena na efektivním prostorovém měření vzdálenosti mezi vnitřní krabicí a každou stranou 1/10 (GB5170.18-87).
V pracovním procesu elektronických výrobků, kromě elektrického namáhání, jako je napětí a proud elektrické zátěže, zahrnuje namáhání prostředí také vysokou teplotu a teplotní cykly, mechanické vibrace a rázy, vlhkost a solnou mlhu, rušení elektromagnetického pole atd. Působením výše uvedeného namáhání prostředí může dojít ke snížení výkonu výrobku, posunu parametrů, korozi materiálu atd. nebo dokonce k selhání.
Po výrobě elektronických výrobků, od screeningu, skladování, přepravy až po použití a údržbu, jsou všechny procesy ovlivňovány vlivy prostředí, což způsobuje neustálé změny fyzikálních, chemických, mechanických a elektrických vlastností výrobku. Proces změn může být pomalý nebo přechodný a zcela závisí na typu a velikosti vlivů prostředí.
Teplotní namáhání v ustáleném stavu označuje teplotu odezvy elektronického výrobku při jeho provozu nebo skladování v určitém teplotním prostředí. Pokud teplota odezvy překročí limit, který výrobek snese, jeho součástka nebude schopna pracovat v rámci specifikovaného rozsahu elektrických parametrů, což může způsobit změknutí a deformaci materiálu výrobku, snížení izolačního výkonu nebo dokonce přepálení v důsledku přehřátí. V tomto okamžiku je výrobek vystaven vysoké teplotě. Nadměrné namáhání vysokou teplotou může způsobit krátkodobé selhání výrobku. Pokud teplota odezvy nepřekročí specifikovaný rozsah provozních teplot výrobku, projeví se účinek teplotního namáhání v ustáleném stavu dlouhodobým působením. Vliv času způsobuje postupné stárnutí materiálu výrobku a kolísání nebo zhoršení parametrů elektrického výkonu, což nakonec vede k selhání výrobku. Teplotní namáhání v tomto okamžiku je dlouhodobým teplotním namáháním. Teplotní namáhání v ustáleném stavu, kterému jsou elektronické výrobky vystaveny, pochází ze zatížení výrobkem okolní teplotou a tepla generovaného jeho vlastní spotřebou energie. Například v důsledku selhání systému odvodu tepla a úniku tepla z vysokoteplotního zařízení překročí teplota součásti horní hranici povolené teploty. Součást je vystavena vysoké teplotě. Namáhání: Za dlouhodobě stabilních provozních podmínek skladovacího prostředí je výrobek vystaven dlouhodobému teplotnímu namáhání. Mezní odolnost elektronických výrobků vůči vysokým teplotám lze určit stupňovitou zkouškou vypalováním při vysokých teplotách a životnost elektronických výrobků při dlouhodobém teplotním zatížení lze vyhodnotit zkouškou ustálené životnosti (zrychlení při vysokých teplotách).
Změna teplotního namáhání znamená, že když se elektronické výrobky nacházejí v proměnlivém teplotním stavu, v důsledku rozdílu v koeficientech tepelné roztažnosti funkčních materiálů výrobku je materiálové rozhraní vystaveno tepelnému namáhání způsobenému změnami teploty. Při dramatické změně teploty může výrobek okamžitě prasknout a selhat na materiálovém rozhraní. V tomto okamžiku je výrobek vystaven přepětí způsobenému změnou teploty nebo teplotnímu šoku; pokud je změna teploty relativně pomalá, účinek měnícího se teplotního namáhání se projevuje po dlouhou dobu. Materiálové rozhraní nadále odolává tepelnému namáhání generovanému změnou teploty a v některých mikrooblastech se může objevit poškození mikrotrhlinami. Toto poškození se postupně hromadí a nakonec vede k praskání nebo ztrátě materiálu na materiálovém rozhraní výrobku. V tomto okamžiku je výrobek vystaven dlouhodobému působení teploty, proměnnému namáhání nebo teplotnímu cyklickému namáhání. Změna teplotního namáhání, kterému elektronické výrobky čelí, pochází ze změny teploty prostředí, ve kterém se výrobek nachází, a z jeho vlastního spínacího stavu. Například při přesunu z teplého vnitřního prostoru do studeného venkovního, při silném slunečním záření, náhlém dešti nebo ponoření do vody, při rychlých změnách teploty od země do vysoké nadmořské výšky letadla, při přerušované práci v chladném prostředí, při vycházejícím a zpětném slunci ve vesmíru. V případě změn, pájení reflow a přepracování modulů mikroobvodů je výrobek vystaven teplotnímu šokovému namáhání; zařízení je způsobeno periodickými změnami přirozené teploty klimatu, přerušovanými pracovními podmínkami, změnami provozní teploty samotného systému zařízení a změnami hlasitosti hovorů komunikačního zařízení. V případě kolísání spotřeby energie je výrobek vystaven teplotnímu cyklickému namáhání. Zkouška tepelným šokem může být použita k vyhodnocení odolnosti elektronických výrobků při vystavení drastickým změnám teploty a zkouška teplotním cyklem může být použita k vyhodnocení přizpůsobivosti elektronických výrobků dlouhodobému provozu za střídavých vysokých a nízkých teplotních podmínek.
2. Mechanické namáhání
Mechanické namáhání elektronických výrobků zahrnuje tři druhy namáhání: mechanické vibrace, mechanické rázy a konstantní zrychlení (odstředivá síla).
Mechanické vibrační namáhání označuje druh mechanického namáhání generovaného elektronickými výrobky, které se vratně pohybují kolem určité rovnovážné polohy působením vnějších sil prostředí. Mechanické vibrace se podle svých příčin dělí na volné vibrace, vynucené vibrace a samobuzené vibrace. Podle zákona pohybu mechanických vibrací existují sinusové vibrace a náhodné vibrace. Tyto dva druhy vibrací mají na výrobek odlišné destruktivní síly, přičemž druhá je destruktivní. Je větší, proto se většina vibračních zkoušek zabývá náhodnými vibracemi. Dopad mechanických vibrací na elektronické výrobky zahrnuje deformaci výrobku, ohyb, praskliny, lomy atd. způsobené vibracemi. Elektronické výrobky vystavené dlouhodobému vibračnímu namáhání způsobí praskání konstrukčních materiálů v důsledku únavy a mechanického únavového selhání; pokud k tomu dojde, rezonance vede k praskání v důsledku přepětí, což způsobí okamžité strukturální poškození elektronických výrobků. Mechanické vibrační namáhání elektronických výrobků pochází z mechanického zatížení pracovního prostředí, jako je rotace, pulzace, kmitání a další mechanické zatížení prostředí letadly, vozidly, loděmi, leteckými dopravními prostředky a pozemními mechanickými konstrukcemi, zejména pokud je výrobek přepravován v nefunkčním stavu. A jako součást namontovaná na vozidle nebo ve vzduchu v provozu za pracovních podmínek je nevyhnutelné odolat mechanickému vibračnímu namáhání. Zkouška mechanickými vibracemi (zejména zkouška náhodnými vibracemi) může být použita k posouzení adaptability elektronických výrobků na opakované mechanické vibrace během provozu.
Mechanické rázové namáhání označuje druh mechanického namáhání způsobeného jednorázovou přímou interakcí mezi elektronickým výrobkem a jiným objektem (nebo součástí) působením vnějších sil prostředí, což má za následek náhlou změnu síly, posunutí, rychlosti nebo zrychlení výrobku v okamžiku. Působením mechanického rázového namáhání může výrobek ve velmi krátkém čase uvolnit a přenést značnou energii, což může způsobit vážné poškození výrobku, jako je porucha elektronického výrobku, okamžité přerušení/zkrat, praskání a zlomení sestavené konstrukce pouzdra atd. Na rozdíl od kumulativního poškození způsobeného dlouhodobým působením vibrací se poškození výrobku mechanickým rázem projevuje jako koncentrované uvolnění energie. Velikost mechanického rázového testu je větší a doba trvání rázového impulsu je kratší. Vrcholem, který způsobuje poškození výrobku, je hlavní impuls. Jeho doba trvání je pouze několik milisekund až desítek milisekund a vibrace po hlavním impulsu rychle odezní. Velikost tohoto mechanického rázového namáhání je určena vrcholovým zrychlením a dobou trvání rázového impulsu. Velikost maximálního zrychlení odráží velikost nárazové síly působící na výrobek a dopad trvání rázového impulsu na výrobek souvisí s jeho vlastní frekvencí. Mechanické rázové namáhání, kterému jsou elektronické výrobky vystaveny, pochází z drastických změn mechanického stavu elektronických zařízení a vybavení, jako je nouzové brzdění a náraz vozidel, výsadky a shazování letadel, dělostřelecká palba, chemické energetické výbuchy, jaderné výbuchy, exploze atd. Mechanický náraz, náhlá síla nebo náhlý pohyb způsobený nakládkou a vykládkou, přepravou nebo prací v terénu také způsobí, že výrobek odolá mechanickému nárazu. Zkouška mechanickým nárazem může být použita k posouzení přizpůsobivosti elektronických výrobků (například obvodových struktur) jednorázovým mechanickým rázům během používání a přepravy.
Konstantní akcelerace (odstředivá síla) označuje druh odstředivé síly generované neustálou změnou směru pohybu nosiče, když elektronické výrobky pracují na pohybujícím se nosiči. Odstředivá síla je virtuální setrvačná síla, která drží rotující objekt v dostatečné vzdálenosti od středu otáčení. Odstředivá síla a dostředivá síla mají stejnou velikost a opačný směr. Jakmile dostředivá síla tvořená výslednou vnější silou a směřující do středu kružnice zmizí, rotující objekt se již neotáčí. Místo toho v tomto okamžiku vyletí ve směru tečny dráhy otáčení a výrobek se v tomto okamžiku poškodí. Velikost odstředivé síly souvisí s hmotností, rychlostí pohybu a zrychlením (poloměrem otáčení) pohybujícího se objektu. U elektronických součástek, které nejsou pevně svařeny, dochází v důsledku oddělení pájených spojů k jevu odlétávání součástek v důsledku oddělení pájených spojů působením odstředivé síly. Výrobek selhal. Odstředivá síla, kterou elektronické výrobky nesou, pochází z neustále se měnících provozních podmínek elektronických zařízení a zařízení ve směru pohybu, jako je pohyb vozidel, letadel, raket a změna směru. Elektronická zařízení a vnitřní součásti musí odolávat odstředivé síle jiné než gravitaci. Doba působení se pohybuje od několika sekund do několika minut. Vezměme si jako příklad raketu, jakmile je změna směru dokončena, odstředivá síla zmizí a znovu se mění a znovu působí, což může vést k dlouhodobé nepřetržité odstředivé síle. Zkouška konstantním zrychlením (odstředivá zkouška) může být použita k posouzení robustnosti svařované struktury elektronických výrobků, zejména velkoobjemových povrchově montovaných součástek.
3. Vlhkostní stres
Vlhkostní namáhání označuje vlhkostní namáhání, kterému elektronické výrobky snášejí při provozu v atmosférickém prostředí s určitou vlhkostí. Elektronické výrobky jsou velmi citlivé na vlhkost. Jakmile relativní vlhkost prostředí překročí 30 % relativní vlhkosti, kovové materiály výrobku mohou korodovat a elektrické parametry se mohou měnit nebo zhoršovat. Například za dlouhodobě vysoké vlhkosti se izolační vlastnosti izolačních materiálů po absorpci vlhkosti snižují, což způsobuje zkraty nebo úrazy elektrickým proudem vysokým napětím; kontaktní elektronické součástky, jako jsou zástrčky, zásuvky atd., jsou náchylné ke korozi, když se na jejich povrch přichytí vlhkost, což vede k oxidovému filmu, který zvyšuje odpor kontaktního zařízení, což v závažných případech způsobí zablokování obvodu; ve velmi vlhkém prostředí způsobí mlha nebo vodní pára jiskry při aktivaci kontaktů relé, které již nemohou fungovat; polovodičové čipy jsou citlivější na vodní páru, jakmile se povrch čipu dostane do kontaktu s vodní párou. Aby se zabránilo korozi elektronických součástek vodní párou, používá se technologie zapouzdření nebo hermetického balení, která je izoluje od vnější atmosféry a znečištění. Vlhkostní namáhání elektronických výrobků pochází z vlhkosti na povrchu připevněných materiálů v pracovním prostředí elektronických zařízení a zařízení a z vlhkosti, která proniká do součástek. Velikost vlhkostního namáhání souvisí s úrovní vlhkosti prostředí. Jihovýchodní pobřežní oblasti mé země jsou oblasti s vysokou vlhkostí, zejména na jaře a v létě, kdy relativní vlhkost dosahuje nad 90 % RH, je vliv vlhkosti nevyhnutelným problémem. Přizpůsobivost elektronických výrobků pro použití nebo skladování za podmínek vysoké vlhkosti lze posoudit pomocí zkoušky ustáleného vlhkého tepla a zkoušky odolnosti vůči vlhkosti.
4. Stres ze solné mlhy
Napětí v solné mlze označuje namáhání solné mlhy na povrchu materiálu, když elektronické výrobky pracují v atmosférickém disperzním prostředí složeném z drobných kapiček obsahujících sůl. Solná mlha obecně pochází z mořského klimatu a klimatu vnitrozemských slaných jezer. Jejími hlavními složkami jsou NaCl a vodní pára. Přítomnost iontů Na+ a Cl- je hlavní příčinou koroze kovových materiálů. Když solná mlha ulpí na povrchu izolantu, sníží se jeho povrchový odpor a poté, co izolant absorbuje solný roztok, se jeho objemový odpor sníží o 4 řády; když solná mlha ulpí na povrchu pohyblivých mechanických částí, zvýší se v důsledku tvorby korozivních látek. Pokud se zvýší koeficient tření, pohyblivé části se mohou dokonce zaseknout; i když se používá technologie zapouzdření a vzduchového těsnění, aby se zabránilo korozi polovodičových čipů, vnější piny elektronických zařízení nevyhnutelně často ztratí svou funkci v důsledku koroze v solné mlze; koroze na desce plošných spojů může způsobit zkrat sousedních vodičů. Napětí v solné mlze, kterému jsou vystaveny elektronické výrobky, pochází ze solné mlhy v atmosféře. V pobřežních oblastech, na lodích a lodích obsahuje atmosféra velké množství soli, což má vážný dopad na balení elektronických součástek. Zkouška solnou mlhou může být použita k urychlení koroze elektronického pouzdra a k vyhodnocení adaptability odolnosti vůči solné mlze.
5. Elektromagnetické namáhání
Elektromagnetické namáhání označuje elektromagnetické namáhání, kterému je elektronický výrobek vystaven v elektromagnetickém poli střídavých elektrických a magnetických polí. Elektromagnetické pole zahrnuje dva aspekty: elektrické pole a magnetické pole a jeho charakteristiky jsou reprezentovány intenzitou elektrického pole E (nebo elektrickým posunutím D) a hustotou magnetického toku B (nebo intenzitou magnetického pole H). V elektromagnetickém poli spolu elektrické a magnetické pole úzce souvisí. Časově proměnné elektrické pole způsobuje magnetické pole a časově proměnné magnetické pole způsobuje elektrické pole. Vzájemné buzení elektrického a magnetického pole způsobuje pohyb elektromagnetického pole a vytváří elektromagnetickou vlnu. Elektromagnetické vlny se mohou šířit ve vakuu nebo hmotě samy o sobě. Elektrická a magnetická pole oscilují ve fázi a jsou na sebe kolmá. V prostoru se pohybují ve tvaru vln. Pohybující se elektrické pole, magnetické pole a směr šíření jsou na sebe kolmé. Rychlost šíření elektromagnetických vln ve vakuu je rychlost světla (3×10^8m/s). Elektromagnetické vlny, kterých se týká elektromagnetické rušení, jsou obecně rádiové vlny a mikrovlny. Čím vyšší je frekvence elektromagnetických vln, tím větší je schopnost elektromagnetického záření. U elektronických součástek je elektromagnetické rušení (EMI) elektromagnetického pole hlavním faktorem ovlivňujícím elektromagnetickou kompatibilitu (EMC) součástky. Toto elektromagnetické rušení vzniká vzájemným rušením mezi vnitřními součástkami elektronické součástky a rušením externích elektronických zařízení. Může mít vážný dopad na výkon a funkce elektronických součástek. Například pokud vnitřní magnetické součástky napájecího modulu DC/DC způsobují elektromagnetické rušení elektronických zařízení, bude to přímo ovlivňovat parametry výstupního zvlnění napětí; dopad rádiofrekvenčního záření na elektronické výrobky bude přímo vstupovat do vnitřního obvodu přes plášť výrobku nebo bude přeměněn na rušivé vedení a vnikne do výrobku. Schopnost elektronických součástek odolávat elektromagnetickému rušení lze vyhodnotit pomocí testu elektromagnetické kompatibility a detekce elektromagnetického pole blízkého pole skenováním.
Čas zveřejnění: 11. září 2023
