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소식

전자제품 고장의 주요 원인 환경 스트레스, 급격한 온도 변화, 습열 시험 챔버

급속 온도 변화 습열 시험 챔버는 샘플의 조기 고장을 유발할 수 있는 기상, 열 또는 기계적 응력을 스크리닝하는 방법을 의미합니다. 예를 들어, 전자 모듈, 재료 또는 생산 설계의 결함을 발견할 수 있습니다. 응력 스크리닝(ESS) 기술은 개발 및 생산 단계에서 조기 고장을 감지하고, 설계 선택 오류 또는 불량 제조 공정으로 인한 고장 위험을 줄이며, 제품 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 환경 응력 스크리닝을 통해 생산 시험 단계에 진입한 신뢰할 수 없는 시스템을 발견할 수 있습니다. 이는 제품의 정상 작동 수명을 효과적으로 연장하기 위한 품질 개선의 표준 방법으로 사용되어 왔습니다. SES 시스템은 냉장, 난방, 제습 및 가습을 위한 자동 조절 기능을 갖추고 있습니다(습도 기능은 SES 시스템에만 해당). 주로 온도 응력 스크리닝에 사용되며, 기존의 고온, 저온, 고온 및 저온 사이클, 항습, 열 및 습도 시험에도 사용할 수 있습니다. 습열, 온습도 조합 등의 환경 시험도 가능합니다.

특징:

온도 변화율 5℃/최소 10℃/최소 15℃/최소 20℃/최소 등평균 온도

습도 상자는 테스트 결과에 대한 잘못된 판단을 방지하기 위해 비응축성으로 설계되었습니다.

프로그래밍 가능한 부하 전원 공급 장치 4 ON/OFF 출력 제어로 테스트 중인 장비의 안전을 보호합니다.

확장 가능한 APP 모바일 플랫폼 관리. 확장 가능한 원격 서비스 기능.

친환경 냉매 흐름 제어, 에너지 절약 및 전력 절감, 빠른 가열 및 냉각 속도

시험 대상 제품의 독립적인 결로 방지 기능 및 온도, 바람 및 연기 방지 기능 없음

디트르(2)

독특한 작동 모드, 테스트 후 캐비닛은 테스트 중인 제품을 보호하기 위해 실온으로 돌아갑니다.

데이터 테스트와 동기화된 확장 가능한 네트워크 비디오 감시

제어 시스템 유지관리 자동 알림 및 고장 사례 소프트웨어 설계 기능

컬러 화면 32비트 제어 시스템 E 이더넷 E 관리, UCB 데이터 액세스 기능

표면 응축으로 인한 급격한 온도 변화로부터 테스트 중인 제품을 보호하기 위해 특별히 설계된 건조 공기 퍼지

산업용 저습도 범위 20℃/10% 제어 능력

자동급수 시스템, 정수여과 시스템, 물부족 알림 기능 탑재

전자 장비 제품의 스트레스 검사, 무연 공정, MIL-STD-2164, MIL-344A-4-16, MIL-2164A-19, NABMAT-9492, GJB-1032-90, GJB/Z34-5.1.6, IPC-9701 등 기타 시험 요건을 충족합니다. 참고: 온도 및 습도 분포 균일성 시험 방법은 내부 박스와 각 측면 사이의 거리를 1/10로 측정하는 유효 공간 측정 방식(GB5170.18-87)을 기반으로 합니다.

전자제품의 작동 과정에서는 부하의 전압, 전류 등의 전기적 스트레스 외에도 고온, 고온 사이클, 기계적 진동 및 충격, 습도 및 염분 분무, 전자기장 간섭 등 다양한 환경적 스트레스가 발생합니다. 이러한 환경적 스트레스의 영향으로 제품은 성능 저하, 파라미터 드리프트, 재료 부식 등의 현상이 발생하거나 심지어 고장이 발생할 수 있습니다.

전자 제품은 제조 후 선별, 재고 관리, 운송, 사용, 그리고 유지 보수에 이르기까지 모든 과정에서 환경 스트레스의 영향을 받으며, 이로 인해 제품의 물리적, 화학적, 기계적, 전기적 특성이 지속적으로 변화합니다. 이러한 변화 과정은 느리게 진행될 수도 있고, 일시적일 수도 있으며, 이는 전적으로 환경 스트레스의 종류와 그 정도에 따라 달라집니다.

정상 상태 온도 응력은 전자 제품이 특정 온도 환경에서 작동하거나 보관될 때 발생하는 반응 온도를 의미합니다. 반응 온도가 제품이 견딜 수 있는 한계를 초과하면, 구성 제품은 지정된 전기적 매개변수 범위 내에서 작동하지 못하게 되어 제품 소재가 연화 및 변형되거나 절연 성능이 저하되거나 과열로 인해 소손될 수 있습니다. 이 시점에서 제품은 고온에 노출됩니다. 고온 과응력은 단시간 작용으로도 제품 고장을 유발할 수 있습니다. 반응 온도가 제품의 지정된 작동 온도 범위를 초과하지 않으면, 정상 상태 온도 응력의 영향은 장기 작용으로 나타납니다. 시간의 영향으로 제품 소재가 점차 노화되고 전기적 성능 매개변수가 변동하거나 저하되어 결국 제품 고장으로 이어집니다. 이 시점에서 제품의 온도 응력은 장기 온도 응력입니다. 전자 제품이 경험하는 정상 상태 온도 응력은 제품의 주변 온도 부하와 자체 전력 소비로 인해 발생하는 열에서 비롯됩니다. 예를 들어, 방열 시스템 고장 및 장비의 고온 열 흐름 누출로 인해 부품 온도가 허용 온도의 상한을 초과하게 됩니다. 부품은 고온에 노출됩니다. 응력: 보관 환경 온도의 장기간 안정적인 작동 조건에서 제품은 장기간 온도 응력을 견뎌냅니다. 전자 제품의 고온 내성 한계 성능은 단계별 고온 베이킹 시험을 통해 확인할 수 있으며, 장기간 온도에서 전자 제품의 사용 수명은 정상 상태 수명 시험(고온 가속)을 통해 평가할 수 있습니다.

온도 변화 응력이란 전자 제품이 온도 변화 상태에 있을 때 제품의 기능성 재료의 열팽창 계수 차이로 인해 재료 계면이 온도 변화로 인한 열 응력을 받는다는 것을 의미합니다.온도가 급격하게 변하면 제품이 순간적으로 파열되어 재료 계면에서 파손될 수 있습니다.이때 제품은 온도 변화 과응력 또는 온도 충격 응력을 받습니다.온도 변화가 비교적 느릴 때 온도 변화 응력의 영향이 오랫동안 나타납니다.재료 계면은 온도 변화로 인해 발생하는 열 응력을 계속 견뎌내고 일부 미세 영역에서 미세 균열 손상이 발생할 수 있습니다.이 손상은 점차 누적되어 결국 제품 재료 계면 균열 또는 파손 손실로 이어집니다.이때 제품은 장기간 온도에 노출됩니다.가변 응력 또는 온도 순환 응력.전자 제품이 견뎌내는 온도 변화 응력은 제품이 위치한 환경의 온도 변화와 자체 스위칭 상태에서 비롯됩니다. 예를 들어, 따뜻한 실내에서 차가운 실외로 이동할 때, 강한 태양 복사, 갑작스러운 비 또는 물에 잠기는 경우, 항공기의 지상에서 고고도로의 급격한 온도 변화, 추운 환경에서의 간헐적 작업, 우주에서 떠오르는 태양과 되돌아오는 태양의 변화, 마이크로 회로 모듈의 리플로우 솔더링 및 재작업의 경우, 제품은 온도 충격 응력을 받습니다.장비는 자연 기후 온도의 주기적 변화, 간헐적 작업 조건, 장비 시스템 자체의 작동 온도 변화 및 통신 장비 통화량의 변화로 인해 발생합니다.전력 소비량의 변동의 경우, 제품은 온도 순환 응력을 받습니다.열 충격 시험은 급격한 온도 변화에 노출되었을 때 전자 제품의 내구성을 평가하는 데 사용할 수 있으며 온도 순환 시험은 고온 및 저온 조건이 번갈아 가며 장시간 작동하는 전자 제품의 적응성을 평가하는 데 사용할 수 있습니다.

2. 기계적 응력

전자제품의 기계적 응력에는 기계적 진동, 기계적 충격, 일정 가속도(원심력)의 세 가지 응력이 포함됩니다.

기계적 진동 응력은 환경적 외력의 작용 하에 특정 평형 위치 주위를 왕복 운동하는 전자 제품에 의해 생성되는 일종의 기계적 응력을 말합니다. 기계적 진동은 그 원인에 따라 자유 진동, 강제 진동, 자려 진동으로 분류됩니다. 기계적 진동의 운동 법칙에 따르면 사인파 진동과 랜덤 진동이 있습니다. 이 두 가지 형태의 진동은 제품에 서로 다른 파괴력을 가하는 반면, 후자는 파괴적입니다. 더 큰 진동이기 때문에 대부분의 진동 시험 평가는 랜덤 진동 시험을 채택합니다. 기계적 진동이 전자 제품에 미치는 영향에는 진동으로 인한 제품 변형, 굽힘, 균열, 파단 등이 포함됩니다. 장기간 진동 응력을 받는 전자 제품은 피로 및 기계적 피로 파괴로 인해 구조적 계면 재료에 균열을 일으킵니다. 공진이 발생하면 과응력 균열 파괴로 이어져 전자 제품에 즉각적인 구조적 손상을 초래합니다. 전자 제품의 기계적 진동 응력은 항공기, 차량, 선박, 항공기 및 지상 기계 구조물의 회전, 맥동, 진동 및 기타 환경적 기계적 하중과 같은 작업 환경의 기계적 부하에서 비롯됩니다. 특히 제품이 비작동 상태로 운송될 때, 그리고 작동 조건에서 작동하는 차량 장착 또는 공중 부품으로서 기계적 진동 응력을 견뎌야 하는 것은 불가피합니다. 기계적 진동 시험(특히 랜덤 진동 시험)은 작동 중 반복적인 기계적 진동에 대한 전자 제품의 적응성을 평가하는 데 사용될 수 있습니다.

기계적 충격 응력은 외부 환경력의 작용 하에 전자 제품과 다른 물체(또는 구성 요소) 간의 단일 직접 상호 작용으로 인해 발생하는 일종의 기계적 응력으로, 제품의 힘, 변위, 속도 또는 가속도가 순식간에 갑자기 변합니다. 기계적 충격 응력의 작용 하에 제품은 매우 짧은 시간 내에 상당한 에너지를 방출하고 전달하여 전자 제품 오작동, 순간적인 개방/단락, 조립된 패키지 구조의 균열 및 파손 등 제품에 심각한 손상을 일으킬 수 있습니다. 진동의 장기간 작용으로 인한 누적 손상과 달리, 제품에 대한 기계적 충격 손상은 에너지의 집중적인 방출로 나타납니다. 기계적 충격 시험의 크기는 더 크고 충격 펄스 지속 시간은 더 짧습니다. 제품 손상을 유발하는 피크 값은 주 펄스입니다. 지속 시간은 수 밀리초에서 수십 밀리초에 불과하며 주 펄스 이후의 진동은 빠르게 감소합니다. 이 기계적 충격 응력의 크기는 피크 가속도와 충격 펄스 지속 시간에 의해 결정됩니다. 최대 가속도의 크기는 제품에 가해지는 충격력의 크기를 반영하며, 충격 펄스 지속 시간이 제품에 미치는 영향은 제품의 고유 진동수와 관련이 있습니다.관련.전자 제품이 받는 기계적 충격 응력은 비상 제동 및 차량 충돌, 항공기의 공수 및 투하, 포격, 화학 에너지 폭발, 핵폭발, 폭발 등과 같이 전자 장비 및 장비의 기계적 상태의 급격한 변화에서 비롯됩니다.적재 및 하역, 운송 또는 현장 작업으로 인한 기계적 충격, 갑작스러운 힘 또는 갑작스러운 움직임도 제품이 기계적 충격을 견뎌내도록 합니다.기계적 충격 시험은 사용 및 운송 중 비반복적인 기계적 충격에 대한 전자 제품(예: 회로 구조)의 적응성을 평가하는 데 사용할 수 있습니다.

등가속도(원심력) 응력은 전자 제품이 움직이는 캐리어 위에서 작동할 때 캐리어의 이동 방향이 지속적으로 변하면서 발생하는 일종의 원심력을 말합니다. 원심력은 회전하는 물체를 회전 중심에서 멀리 떨어지게 하는 가상의 관성력입니다. 원심력과 구심력은 크기가 같고 방향이 반대입니다. 외력의 합력에 의해 형성되고 원의 중심을 향하는 구심력이 사라지면 회전하는 물체는 더 이상 회전하지 않고, 대신 이 순간 회전 궤적의 접선 방향을 따라 날아가며, 이 순간 제품이 손상됩니다. 원심력의 크기는 움직이는 물체의 질량, 이동 속도 및 가속도(회전 반경)와 관련이 있습니다. 단단히 용접되지 않은 전자 부품의 경우, 원심력의 작용으로 납땜 접합부가 분리되어 부품이 날아가는 현상이 발생합니다. 제품이 고장난 것입니다. 전자 제품이 받는 원심력은 주행 중인 차량, 비행기, 로켓, 방향 전환 등 전자 장비 및 장비의 이동 방향이 끊임없이 변하는 작동 조건에서 비롯됩니다. 따라서 전자 장비 및 내부 부품은 중력 이외의 원심력을 견뎌야 합니다. 작용 시간은 수 초에서 수 분에 이릅니다. 로켓을 예로 들면, 방향 전환이 완료되면 원심력이 사라지고, 원심력이 다시 바뀌어 작용하여 장기간 지속되는 원심력을 형성할 수 있습니다. 등가속도 시험(원심력 시험)은 전자 제품, 특히 대용량 표면 실장 부품의 용접 구조의 견고성을 평가하는 데 사용할 수 있습니다.

3. 수분 스트레스

수분 스트레스는 전자 제품이 특정 습도의 대기 환경에서 작동할 때 견뎌야 하는 수분 스트레스를 말합니다. 전자 제품은 습도에 매우 민감합니다. 환경의 상대 습도가 30%RH를 초과하면 제품의 금속 재료가 부식될 수 있으며 전기적 성능 매개변수가 드리프트되거나 불량해질 수 있습니다. 예를 들어, 장기간 고습 조건에서는 수분 흡수 후 절연 재료의 절연 성능이 저하되어 단락이나 고전압 감전이 발생할 수 있습니다. 플러그, 소켓 등과 같은 접촉 전자 부품은 표면에 수분이 부착되면 부식되기 쉽고 산화 피막이 형성되어 접촉 소자의 저항이 증가하여 심각한 경우 회로가 차단될 수 있습니다. 습도가 매우 높은 환경에서는 릴레이 접점이 활성화되어 더 이상 작동하지 않을 때 안개 또는 수증기가 스파크를 일으킬 수 있습니다. 반도체 칩은 수증기에 더 민감하며 칩 표면이 수증기로 인해 부식되는 것을 방지하기 위해 캡슐화 또는 밀폐 패키징 기술을 채택하여 부품을 외부 대기 및 오염으로부터 격리합니다. 전자 제품이 받는 수분 응력은 전자 장비 및 기기의 작동 환경 내 부착된 재료 표면의 수분과 부품 내부로 침투하는 수분에 의해 발생합니다. 수분 응력의 크기는 주변 습도와 관련이 있습니다. 우리나라 남동부 해안 지역은 습도가 높은 지역이며, 특히 봄과 여름에는 상대 습도가 90%를 초과하여 습도의 영향을 피할 수 없습니다. 고습 환경에서의 사용 또는 보관에 대한 전자 제품의 적응성은 정상 상태 내습성 시험 및 내습성 시험을 통해 평가할 수 있습니다.

4. 소금 분무 스트레스

염수 분무 응력은 전자 제품이 소금을 함유한 미세 입자로 구성된 대기 분산 환경에서 작동할 때 재료 표면에 발생하는 염수 분무 응력을 의미합니다. 염무는 일반적으로 해양성 기후 환경과 내륙 염호 기후 환경에서 발생합니다. 주요 구성 요소는 NaCl과 수증기입니다. Na+와 Cl- 이온의 존재는 금속 재료 부식의 근본 원인입니다. 염수가 절연체 표면에 부착되면 표면 저항이 감소하고, 절연체가 염용액을 흡수하면 체적 저항이 1000분의 1로 감소합니다. 염수가 움직이는 기계 부품 표면에 부착되면 부식성 물질이 생성되어 체적 저항이 증가합니다. 마찰 계수가 증가하면 움직이는 부품이 고착될 수도 있습니다. 반도체 칩의 부식을 방지하기 위해 캡슐화 및 공기 밀봉 기술을 채택했지만, 전자 장치의 외부 핀은 염수 분무 부식으로 인해 기능을 상실하는 경우가 많습니다. PCB의 부식은 인접 배선을 단락시킬 수 있습니다. 전자 제품이 받는 염분 분무 응력은 대기 중의 염분 분무에서 비롯됩니다. 해안 지역, 선박 및 선박의 ​​대기에는 다량의 염분이 포함되어 있어 전자 부품 포장에 심각한 영향을 미칩니다. 염분 분무 시험은 전자 패키지의 부식을 가속화하여 염분 분무 저항의 적응성을 평가하는 데 사용될 수 있습니다.

5. 전자기 응력

전자기 응력은 전자 제품이 교류 전기장과 자기장의 전자기장 내에서 받는 전자기 응력을 의미합니다. 전자기장은 전기장과 자기장, 두 가지 측면으로 구성되며, 그 특성은 각각 전기장 세기 E(또는 전기 변위 D)와 자속 밀도 B(또는 자기장 세기 H)로 표현됩니다. 전자기장에서 전기장과 자기장은 밀접한 관련이 있습니다. 시간에 따라 변하는 전기장은 자기장을 발생시키고, 시간에 따라 변하는 자기장은 전기장을 발생시킵니다. 전기장과 자기장의 상호 여기(mutual excitation)는 전자기장의 움직임을 유발하여 전자기파를 형성합니다. 전자기파는 진공이나 물질 속에서 스스로 전파될 수 있습니다. 전기장과 자기장은 위상이 같고 서로 수직이며, 공간에서 파동의 형태로 이동합니다. 움직이는 전기장, 자기장, 그리고 전파 방향은 서로 수직입니다. 진공에서 전자기파의 전파 속도는 빛의 속도(3×10^8m/s)입니다. 일반적으로 전자기 간섭과 관련된 전자파는 전파와 마이크로파입니다. 전자파의 주파수가 높을수록 전자기 복사 능력이 커집니다. 전자 부품 제품의 경우 전자기장의 전자기 간섭(EMI)은 부품의 전자기 적합성(EMC)에 영향을 미치는 주요 요인입니다. 이 전자기 간섭원은 전자 부품 내부 부품 간의 상호 간섭과 외부 전자 장비의 간섭에서 발생합니다. 전자 부품의 성능과 기능에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, DC/DC 전원 모듈의 내부 자기 부품이 전자 장치에 전자기 간섭을 유발하는 경우 출력 리플 전압 매개 변수에 직접적인 영향을 미칩니다. 전자 제품에 대한 무선 주파수 복사의 영향은 제품 쉘을 통해 내부 회로로 직접 들어가거나 방해로 변환되어 제품에 들어갑니다. 전자 부품의 전자기 간섭 방지 능력은 전자기 적합성 테스트와 전자기장 근거리 스캐닝 감지를 통해 평가할 수 있습니다.


게시 시간: 2023년 9월 11일