急速温度変化湿潤試験室は、サンプルの早期故障を引き起こす可能性のある気象、熱、または機械的ストレスをスクリーニングする方法を指します。たとえば、電子モジュール、材料、または製造における設計上の欠陥を見つけることができます。ストレススクリーニング(ESS)技術は、開発および製造段階での早期故障を検出し、設計選択エラーや製造プロセスの不良による故障リスクを低減し、製品の信頼性を大幅に向上させることができます。環境ストレススクリーニングを通じて、生産テスト段階に入った信頼性の低いシステムを発見することができます。これは、製品の通常の動作寿命を効果的に延ばすための品質改善の標準的な方法として使用されています。SESシステムは、冷蔵、加熱、除湿、加湿の自動調整機能を備えています(湿度機能はSESシステムのみ)。主に温度ストレススクリーニングに使用されますが、従来の高温、低温、高低温サイクル、恒湿、熱、湿度にも使用できます。湿潤熱、温湿度組み合わせなどの環境試験。
特徴:
温度変化率 5℃/分10℃/分15℃/分20℃/分等平均温度
湿度ボックスは、テスト結果の誤判定を避けるために結露しないように設計されています。
プログラム可能な負荷電源4つのオン/オフ出力制御により、試験対象機器の安全を保護
拡張可能なAPPモバイルプラットフォーム管理。拡張可能なリモートサービス機能。
環境に優しい冷媒流量制御、省エネ・節電、加熱・冷却速度が速い
独立した結露防止機能と温度、試験対象製品の無風および無煙保護機能
独自の動作モード、テスト後、キャビネットは室温に戻り、テスト対象製品を保護します。
データテストと同期したスケーラブルなネットワークビデオ監視
制御システムメンテナンス自動リマインダーおよび障害ケースソフトウェア設計機能
カラー画面 32ビット制御システム E イーサネット E 管理、UCB データアクセス機能
表面結露による急激な温度変化から試験対象製品を保護するために特別に設計された乾燥空気パージ
業界最低湿度範囲20℃/10%制御能力
自動給水システム、純水ろ過システム、水不足リマインダー機能を搭載
電子機器製品のストレススクリーニング、鉛フリープロセス、MIL-STD-2164、MIL-344A-4-16、MIL-2164A-19、NABMAT-9492、GJB-1032-90、GJB/Z34-5.1.6、IPC-9701などの試験要件を満たしています。注:温湿度分布均一性試験方法は、内箱と各側面間の距離1/10(GB5170.18-87)の有効空間測定に基づいています。
電子製品の動作プロセスでは、電気負荷の電圧や電流などの電気的ストレスに加えて、環境ストレスには高温や温度サイクル、機械的振動や衝撃、湿度や塩水噴霧、電磁場干渉なども含まれます。 上記の環境ストレスの影響により、製品は性能低下、パラメータドリフト、材料腐食などを経験し、さらには故障する可能性もあります。
電子製品は製造後、検査、在庫、輸送、使用、メンテナンスに至るまで、環境ストレスの影響を受け、製品の物理的、化学的、機械的、電気的特性が継続的に変化します。変化のプロセスは緩やかな場合もあれば一時的な場合もあり、環境ストレスの種類と強度によって大きく異なります。
定常温度ストレスとは、電子製品が特定の温度環境で動作または保管されている際の応答温度を指します。応答温度が製品の耐熱限界を超えると、構成製品は規定の電気パラメータ範囲内で動作できなくなり、製品材料の軟化・変形、絶縁性能の低下、さらには過熱による焼損を引き起こす可能性があります。製品にとって、この時製品は高温に晒されます。高温過負荷は、短時間の動作で製品の故障を引き起こす可能性があります。応答温度が製品の規定動作温度範囲を超えない場合、定常温度ストレスの影響は長期動作の影響として現れます。時間経過の影響により、製品材料は徐々に劣化し、電気性能パラメータの変動や劣化が生じ、最終的には製品の故障につながります。製品にとって、この時の温度ストレスが長期温度ストレスです。電子製品が受ける定常温度ストレスは、製品の周囲温度負荷と、製品自身の消費電力によって発生する熱によって発生します。例えば、放熱システムの故障や機器の高温熱流漏れなどにより、部品の温度が許容温度の上限を超え、部品が高温にさらされる場合があります。ストレス:保管環境温度の長期安定動作条件下では、製品は長期温度ストレスに耐えます。電子製品の耐高温限界能力は、段階的高温ベーキング試験によって判定でき、長期温度下における電子製品の耐用年数は、定常寿命試験(高温加速試験)によって評価できます。
温度変化による応力とは、電子製品が温度変化状態にあるとき、製品の機能材料の熱膨張係数の差により、材料界面が温度変化による熱応力を受けることを意味します。温度変化が急激な場合、製品は材料界面で瞬間的に破裂して故障する可能性があります。このとき、製品は温度変化過大応力または温度衝撃応力を受けます。温度変化が比較的遅い場合、温度変化による応力の影響は長期間にわたって現れます。材料界面は温度変化によって発生した熱応力に耐え続け、一部の微小領域で微小亀裂損傷が発生する可能性があります。この損傷は徐々に蓄積し、最終的に製品の材料界面の亀裂または破壊損失につながります。このとき、製品は長期的な温度変動応力または温度サイクル応力にさらされます。電子製品が耐える温度変化応力は、製品が置かれている環境の温度変化とそれ自身のスイッチング状態に起因します。たとえば、暖かい屋内から寒い屋外への移動、強い日射、突然の雨や水没、地上から航空機の高高度までの急激な温度変化、寒冷環境での断続的な作業、宇宙での日の出と日の入り、マイクロ回路モジュールのリフローはんだ付けやリワークなどの場合、製品は温度衝撃ストレスを受けます。機器は、自然気候温度の周期的な変化、断続的な作業条件、機器システム自体の動作温度の変化、通信機器の通話量の変化によって引き起こされます。消費電力の変動の場合、製品は温度サイクルストレスを受けます。熱衝撃試験は、急激な温度変化を受けたときの電子製品の耐性を評価するために使用でき、温度サイクル試験は、高温と低温が交互に繰り返される条件下での電子製品の長時間の動作への適応性を評価するために使用できます。
2. 機械的ストレス
電子製品の機械的ストレスには、機械的振動、機械的衝撃、一定加速度(遠心力)の 3 種類のストレスが含まれます。
機械振動ストレスとは、電子製品が環境外力の作用下で一定の平衡位置の周りを往復運動することで発生する機械的ストレスの一種です。機械振動は、その原因によって自由振動、強制振動、自励振動に分類されます。機械振動の運動法則によると、正弦波振動とランダム振動があります。これらの2つの振動形式は製品に対して異なる破壊力を持ちますが、後者は破壊的です。破壊力が大きいため、ほとんどの振動試験評価はランダム振動試験を採用しています。機械振動が電子製品に与える影響には、振動による製品の変形、曲がり、ひび割れ、破損などが含まれます。電子製品は長期にわたる振動ストレスを受けると、疲労による亀裂や機械的疲労破壊を引き起こします。共振が発生すると、過応力による亀裂破壊につながり、電子製品の構造的損傷を即座に引き起こします。電子製品の機械的振動ストレスは、航空機、車両、船舶、航空機、地上機械構造物の回転、脈動、振動などの環境機械的負荷など、動作環境の機械的負荷に起因します。特に、製品が非動作状態で輸送されている場合、および動作条件下で動作中の車載または航空機搭載部品として、機械的振動ストレスに耐えることは避けられません。機械振動試験(特にランダム振動試験)は、電子製品の動作中の反復機械的振動への適応性を評価するために使用できます。
機械的衝撃ストレスとは、電子製品と他の物体(または部品)が外部環境の力の作用下で単一の直接相互作用によって引き起こされる一種の機械的ストレスであり、製品の力、変位、速度、または加速度が瞬間的に突然変化します。機械的衝撃ストレスの作用下では、製品は非常に短時間でかなりのエネルギーを放出および伝達し、電子製品の故障、瞬間的な断線/短絡、組み立てられたパッケージ構造の亀裂や破損など、製品に重大な損傷を引き起こす可能性があります。振動の長期的な作用によって引き起こされる累積的な損傷とは異なり、製品に対する機械的衝撃の損傷は、エネルギーの集中的な放出として現れます。機械的衝撃試験の大きさは大きく、衝撃パルスの持続時間は短くなります。製品の損傷を引き起こすピーク値はメインパルスです。その持続時間はわずか数ミリ秒から数十ミリ秒で、メインパルス後の振動は急速に減衰します。この機械的衝撃ストレスの大きさは、ピーク加速度と衝撃パルスの持続時間によって決まります。ピーク加速度の大きさは、製品に加えられる衝撃力の大きさを反映し、衝撃パルスの持続時間が製品に与える影響は、製品の固有振動数に関係しています。関連しています。電子製品が受ける機械的衝撃ストレスは、車両の緊急ブレーキや衝突、航空機の空中投下や落下、砲撃、化学エネルギー爆発、核爆発、爆発など、電子機器や装置の機械的状態の急激な変化から生じます。機械的な衝撃、積み下ろし、輸送、現場作業などによる突発的な力や急激な動きも、製品が機械的衝撃に耐えられるようにします。機械的衝撃試験は、電子製品(回路構造など)の使用中および輸送中の非反復的な機械的衝撃に対する適応性を評価するために使用できます。
定加速度(遠心力)応力とは、電子製品が移動するキャリア上で動作しているときに、キャリアの移動方向が連続的に変化することによって発生する一種の遠心力を指します。遠心力は仮想的な慣性力であり、回転体を回転中心から遠ざけます。遠心力と向心力は大きさが等しく、方向が反対です。合力の外力によって形成され、円の中心に向けられた向心力が消えると、回転体は回転しなくなります。代わりに、この瞬間に回転軌道の接線方向に沿って飛び出し、この瞬間に製品が損傷します。遠心力の大きさは、移動体の質量、移動速度、加速度(回転半径)に関係しています。しっかりと溶接されていない電子部品の場合、遠心力の作用下ではんだ接合部の分離により部品が飛び散る現象が発生します。製品が故障します。電子製品が受ける遠心力は、走行中の車両、飛行機、ロケット、方向転換など、電子機器や機器の動作条件が移動方向に連続的に変化することに起因しており、電子機器や内部部品は重力以外の遠心力にも耐えなければなりません。作用時間は数秒から数分です。ロケットを例にとると、方向転換が完了すると遠心力は消え、再び遠心力が変化して再び作用し、長期にわたる連続的な遠心力を形成する可能性があります。定加速度試験(遠心試験)は、電子製品、特に大容量の表面実装部品の溶接構造の堅牢性を評価するために使用できます。
3. 水分ストレス
湿気ストレスとは、電子製品が一定の湿度の大気環境で動作する際に受ける湿気ストレスを指します。電子製品は湿度に非常に敏感です。環境の相対湿度が 30%RH を超えると、製品の金属材料が腐食し、電気性能パラメータが変動したり、低下したりする可能性があります。たとえば、長期間の高湿度条件下では、絶縁材料の絶縁性能は吸湿後に低下し、ショートや高電圧感電を引き起こします。プラグ、ソケットなどの接触型電子部品は、表面に水分が付着すると腐食しやすく、酸化膜が形成され、接触装置の抵抗が増加して、ひどい場合は回路がブロックされます。湿度の高い環境では、霧や水蒸気によってリレー接点が作動したときに火花が発生し、動作できなくなります。半導体チップは水蒸気に対してより敏感で、チップ表面の水蒸気が電子部品を腐食するのを防ぐために、カプセル化または気密包装技術を採用して、部品を外部の雰囲気や汚染から隔離します。電子製品が受ける水分ストレスは、電子機器や装置の動作環境における付着材料表面の水分と、部品に浸透する水分によって生じます。水分ストレスの大きさは、環境湿度のレベルに関係しています。わが国の南東部沿岸地域は湿度の高い地域であり、特に春と夏には相対湿度が90%RHを超えると、湿度の影響は避けられない問題となります。高湿度条件下での使用または保管に対する電子製品の適応性は、定常湿熱試験と耐湿試験によって評価できます。
4. 塩水噴霧ストレス
塩水噴霧ストレスとは、電子製品が塩分を含んだ微細な液滴からなる大気拡散環境下で動作する際に、材料表面に発生する塩水噴霧ストレスを指します。塩水噴霧は、一般的に海洋性気候環境や内陸塩湖気候環境から発生し、その主成分はNaClと水蒸気です。Na+イオンとCl-イオンの存在は、金属材料の腐食の根本原因です。塩水噴霧が絶縁体表面に付着すると、表面抵抗が低下し、絶縁体が塩水を吸収すると体積抵抗が4桁も低下します。また、塩水噴霧が可動部品の表面に付着すると、腐食物質の発生により摩擦係数が増加します。摩擦係数が上昇すると、可動部品が固着する可能性もあります。半導体チップの腐食を防ぐために封止技術や気密技術が採用されていますが、電子機器の外部ピンは塩水噴霧腐食によって機能を失うことがよくあります。PCBの腐食は、隣接する配線を短絡させる可能性があります。電子製品が受ける塩水噴霧ストレスは、大気中の塩水噴霧に起因します。沿岸地域や船舶などの大気中には塩分が多く含まれており、電子部品のパッケージに深刻な影響を与えます。塩水噴霧試験は、電子パッケージの腐食を加速させ、耐塩水噴霧性を評価するために用いられます。
5. 電磁ストレス
電磁ストレスとは、電子製品が交番する電場と磁場の電磁場の中で受ける電磁ストレスのことです。電磁場には電場と磁場の2つの側面があり、その特性はそれぞれ電場強度E(または電気変位D)と磁束密度B(または磁場強度H)で表されます。電磁場において、電場と磁場は密接に関連しています。時間とともに変化する電場は磁場を引き起こし、時間とともに変化する磁場は電場を引き起こします。電場と磁場の相互励起により、電磁場が移動して電磁波が形成されます。電磁波は真空中や物質中を自力で伝播することができます。電場と磁場は同位相で振動し、互いに垂直です。空間内を波として移動します。移動する電場、磁場、伝播方向は互いに垂直です。真空中の電磁波の伝播速度は光速(3×10^8m/s)です。一般的に、電磁干渉の対象となる電磁波は、ラジオ波とマイクロ波です。電磁波の周波数が高いほど、電磁放射能力は大きくなります。電子部品製品にとって、電磁場の電磁干渉(EMI)は、部品の電磁両立性(EMC)に影響を与える主な要因です。この電磁干渉源は、電子部品の内部部品間の相互干渉と外部電子機器の干渉に起因し、電子部品の性能と機能に深刻な影響を与える可能性があります。例えば、DC/DC電源モジュールの内部磁性部品が電子機器に電磁干渉を引き起こすと、出力リップル電圧パラメータに直接影響を与えます。無線周波放射が電子製品に与える影響は、製品の筐体を通して内部回路に直接侵入したり、電磁波に変換されて製品内に侵入したりします。電子部品の耐電磁干渉能力は、電磁両立性試験や電磁場近傍場走査検出によって評価できます。
投稿日時: 2023年9月11日
