• page_banner01

Новости

Основными факторами воздействия окружающей среды, вызывающими выход из строя электронных изделий, являются резкие перепады температуры и испытания в камере с повышенной влажностью.

Камера для испытаний на воздействие влажного тепла и экстремальных температур — это метод проверки воздействия погодных, термических или механических напряжений, которые могут привести к преждевременному выходу образца из строя. Например, она позволяет выявлять дефекты в конструкции электронного модуля, материалах или производстве. Технология проверки на воздействие внешних факторов (ESS) позволяет обнаруживать ранние отказы на этапах разработки и производства, снижать риск отказов из-за ошибок в проектировании или некачественных производственных процессов и значительно повышать надежность продукции. Благодаря проверке на воздействие внешних факторов можно выявлять ненадежные системы, уже прошедшие стадию производственных испытаний. Этот метод используется в качестве стандартного способа повышения качества для эффективного продления срока службы изделия. Система SES имеет функции автоматической регулировки охлаждения, нагрева, осушения и увлажнения (функция увлажнения доступна только в системе SES). Она в основном используется для проверки на воздействие температурных факторов. Также может применяться для традиционных испытаний на воздействие высоких и низких температур, циклов высоких и низких температур, постоянной влажности, тепла и влажности, таких как испытания на воздействие влажного тепла, комбинированные испытания температуры и влажности и т. д.

Функции:

Скорость изменения температуры 5℃/мин. 10℃/мин. 15℃/мин. 20℃/мин. изосредняя температура

Конструкция камеры для измерения влажности исключает образование конденсата, что позволяет избежать искажения результатов испытаний.

Программируемый источник питания нагрузки с 4 выходами включения/выключения для обеспечения безопасности тестируемого оборудования.

Расширяемое управление мобильной платформой приложения. Расширяемые функции удаленного обслуживания.

Экологически безопасное регулирование потока хладагента, энергосбережение и экономия электроэнергии, высокая скорость нагрева и охлаждения.

Независимая функция защиты от конденсации и перепадов температуры, отсутствие защиты от ветра и дыма у тестируемого изделия.

dytr (2)

Уникальный режим работы: после завершения испытания шкаф возвращается к комнатной температуре для защиты тестируемого изделия.

Масштабируемая сетевая система видеонаблюдения, синхронизированная с тестированием данных.

Функция автоматического напоминания о техническом обслуживании системы управления и проектирования программного обеспечения для обработки неисправностей

Цветной экран, 32-битная система управления, Ethernet, управление, функция доступа к данным UCB.

Специально разработанная система продувки сухим воздухом защищает испытываемый продукт от резких перепадов температуры, вызванных образованием конденсата на поверхности.

Возможность регулирования влажности в низком диапазоне, характерном для промышленного применения, до 20℃/10%.

Оснащен автоматической системой водоснабжения, системой фильтрации чистой воды и функцией напоминания о нехватке воды.

Соответствует требованиям испытаний на прочность электронных изделий, бессвинцовой технологии, MIL-STD-2164, MIL-344A-4-16, MIL-2164A-19, NABMAT-9492, GJB-1032-90, GJB/Z34-5.1.6, IPC-9701 и другим стандартам. Примечание: Метод испытания на равномерность распределения температуры и влажности основан на измерении эффективного пространства, равного 1/10 расстояния между внутренним корпусом и каждой стороной (GB5170.18-87).

В процессе работы электронных изделий, помимо электрических нагрузок, таких как напряжение и ток электрической нагрузки, также воздействуют факторы окружающей среды, включая высокие температуры и температурные циклы, механическую вибрацию и удары, влажность и солевой туман, электромагнитные помехи и т. д. Под воздействием вышеупомянутых факторов окружающей среды изделие может испытывать ухудшение характеристик, дрейф параметров, коррозию материала и т. д., или даже выйти из строя.

После изготовления электронных изделий, на всех этапах — от проверки качества и складирования до транспортировки и обслуживания — они подвергаются воздействию окружающей среды, что приводит к непрерывному изменению физических, химических, механических и электрических свойств продукта. Процесс изменения может быть медленным или временным, это полностью зависит от типа и величины воздействия окружающей среды.

Температурная нагрузка в установившемся режиме относится к температуре отклика электронного изделия при его работе или хранении в определенной температурной среде. Когда температура отклика превышает допустимый предел, компонент изделия не сможет работать в пределах заданного диапазона электрических параметров, что может привести к размягчению и деформации материала, снижению изоляционных характеристик или даже к перегреву. В это время изделие подвергается воздействию высоких температур. Перегрев может привести к выходу изделия из строя за короткий период времени; когда температура отклика не превышает заданный диапазон рабочих температур изделия, эффект температурной нагрузки в установившемся режиме проявляется в течение длительного времени. Со временем материал изделия постепенно стареет, электрические параметры изменяются или ухудшаются, что в конечном итоге приводит к выходу изделия из строя. В это время температурная нагрузка на изделие представляет собой долговременную температурную нагрузку. Температурная нагрузка, испытываемая электронными изделиями в установившемся режиме, возникает из-за воздействия температуры окружающей среды и тепла, выделяемого при потреблении энергии. Например, из-за отказа системы теплоотвода и утечки высокотемпературного теплового потока из оборудования температура компонента превысит верхний предел допустимой температуры. Компонент подвергается воздействию высоких температур. Стресс: В условиях длительной стабильной работы при температуре окружающей среды, в которой хранится изделие, оно подвергается длительному температурному воздействию. Предельную термостойкость электронных изделий можно определить с помощью ступенчатого испытания на воздействие высоких температур, а срок службы электронных изделий при длительном воздействии высоких температур можно оценить с помощью испытания на установившийся срок службы (ускорение при высоких температурах).

Изменение температурного напряжения означает, что когда электронные изделия находятся в условиях изменяющейся температуры, из-за разницы в коэффициентах теплового расширения функциональных материалов изделия, межфазная граница материала подвергается термическому напряжению, вызванному изменениями температуры. При резком изменении температуры изделие может мгновенно разрушиться и выйти из строя в месте соединения материалов. В это время изделие подвергается перенапряжению, вызванному изменением температуры, или температурному шоку; при относительно медленном изменении температуры эффект изменения температурного напряжения проявляется в течение длительного времени. Межфазная граница материала продолжает выдерживать термическое напряжение, вызванное изменением температуры, и в некоторых микрообластях могут возникать микротрещины. Эти повреждения постепенно накапливаются, в конечном итоге приводя к растрескиванию или разрушению межфазной границы материала изделия. В это время изделие подвергается длительному воздействию температуры, переменному напряжению или температурным циклам. Изменение температурного напряжения, которому подвергаются электронные изделия, обусловлено изменением температуры окружающей среды, в которой находится изделие, и его собственным состоянием переключения. Например, при перемещении из теплого помещения на холодный открытый воздух, под воздействием сильного солнечного излучения, внезапного дождя или погружения в воду, резких перепадах температуры при подъеме с земли на большую высоту в самолете, периодической работе в холодной среде, восходящем и обратном солнце в космосе, а также при внесении изменений, пайке оплавлением и доработке микросхемных модулей, изделие подвергается температурному шоку; оборудование подвергается воздействию периодических изменений температуры естественного климата, прерывистых условий работы, изменений рабочей температуры самой системы оборудования и изменений объема вызовов коммуникационного оборудования. При колебаниях энергопотребления изделие подвергается циклическому воздействию температуры. Испытание на термошок может использоваться для оценки устойчивости электронных изделий к резким изменениям температуры, а испытание на циклическое воздействие температуры — для оценки адаптивности электронных изделий к длительной работе в условиях чередования высоких и низких температур.

2. Механическое напряжение

Механические нагрузки на электронные изделия включают три вида нагрузок: механическую вибрацию, механический удар и постоянное ускорение (центробежную силу).

Механические вибрационные напряжения — это виды механических напряжений, возникающих при возвратно-поступательном движении электронных изделий вокруг определенного положения равновесия под действием внешних сил. В зависимости от причин механические колебания классифицируются на свободные, вынужденные и автоколебательные; согласно закону движения механических колебаний, существуют синусоидальные и случайные колебания. Эти две формы колебаний оказывают различное разрушительное воздействие на изделие, при этом последние являются более разрушительными, поэтому в большинстве случаев при оценке вибрационных характеристик используется метод случайных колебаний. Воздействие механических колебаний на электронные изделия включает деформацию, изгиб, трещины, изломы и т.д. Электронные изделия, подвергающиеся длительному вибрационному воздействию, могут растрескиваться из-за усталости и механической усталости материалов интерфейса; если возникает резонанс, это приводит к растрескиванию из-за перенапряжения, вызывая мгновенное повреждение конструкции электронных изделий. Механические вибрационные нагрузки на электронные изделия возникают из-за механической нагрузки рабочей среды, такой как вращение, пульсация, колебания и другие механические нагрузки окружающей среды, связанные с самолетами, транспортными средствами, судами, летательными аппаратами и наземными механическими конструкциями, особенно когда изделие транспортируется в нерабочем состоянии. Как компоненты, устанавливаемые на транспортные средства или находящиеся в воздухе, в условиях эксплуатации, они неизбежно подвергаются механическим вибрационным нагрузкам. Испытания на механические вибрации (особенно испытания на случайные вибрации) могут быть использованы для оценки способности электронных изделий к повторяющимся механическим вибрациям во время работы.

Механический удар — это вид механического напряжения, вызванного однократным прямым взаимодействием электронного изделия с другим объектом (или компонентом) под действием внешних сил окружающей среды, приводящим к внезапному изменению силы, смещения, скорости или ускорения изделия в один момент времени. Под действием механического ударного напряжения изделие может высвободить и передать значительную энергию за очень короткое время, что приводит к серьезным повреждениям, таким как неисправность электронного изделия, мгновенное обрыв/короткое замыкание, растрескивание и разрушение собранной корпусной структуры и т. д. В отличие от кумулятивного повреждения, вызванного длительным воздействием вибрации, повреждение изделия механическим ударом проявляется в виде концентрированного высвобождения энергии. Величина механического ударного воздействия больше, а длительность ударного импульса короче. Пиковое значение, вызывающее повреждение изделия, — это основной импульс. Его длительность составляет всего несколько миллисекунд или десятки миллисекунд, а вибрация после основного импульса быстро затухает. Величина этого механического ударного напряжения определяется пиковым ускорением и длительностью ударного импульса. Величина пикового ускорения отражает величину ударной силы, приложенной к изделию, а влияние длительности ударного импульса на изделие связано с его собственной частотой. Механические ударные нагрузки, которым подвергаются электронные изделия, возникают из-за резких изменений механического состояния электронного оборудования и устройств, таких как экстренное торможение и удары транспортных средств, сброс грузов с самолетов, артиллерийский огонь, химические взрывы, ядерные взрывы и т. д. Механические удары, внезапные силы или резкие движения, вызванные погрузкой и разгрузкой, транспортировкой или полевыми работами, также заставляют изделие выдерживать механические воздействия. Испытание на механический удар может использоваться для оценки адаптивности электронных изделий (таких как схемные структуры) к нерегулярным механическим ударам во время использования и транспортировки.

Напряжение постоянного ускорения (центробежная сила) относится к виду центробежной силы, возникающей при непрерывном изменении направления движения носителя, когда электронные изделия работают на движущемся носителе. Центробежная сила — это виртуальная инерционная сила, которая удерживает вращающийся объект от центра вращения. Центробежная и центростремительная силы равны по величине и противоположны по направлению. Как только центростремительная сила, образованная результирующей внешней силой и направленная к центру окружности, исчезает, вращающийся объект перестает вращаться. Вместо этого он отлетает вдоль тангенциального направления траектории вращения, и изделие повреждается. Величина центробежной силы зависит от массы, скорости движения и ускорения (радиуса вращения) движущегося объекта. Для электронных компонентов, которые не припаяны прочно, под действием центробежной силы происходит явление отлета компонентов из-за разрыва паяных соединений, что приводит к выходу изделия из строя. Центробежная сила, воздействующая на электронные изделия, возникает из-за постоянно меняющихся условий эксплуатации электронного оборудования и его движения, например, при движении транспортных средств, самолетов, ракет и изменении направления, поэтому электронное оборудование и его внутренние компоненты должны выдерживать центробежную силу, отличную от силы тяжести. Время действия центробежной силы варьируется от нескольких секунд до нескольких минут. В качестве примера рассмотрим ракету: после завершения изменения направления центробежная сила исчезает, затем снова изменяется и действует, что может привести к образованию длительной непрерывной центробежной силы. Испытание на постоянное ускорение (центробежное испытание) может использоваться для оценки прочности сварной конструкции электронных изделий, особенно крупногабаритных компонентов поверхностного монтажа.

3. Влажностный стресс

Влагостойкость — это воздействие влаги на электронные изделия при работе в атмосферной среде с определенной влажностью. Электронные изделия очень чувствительны к влажности. Как только относительная влажность окружающей среды превышает 30%, металлические материалы изделия могут подвергаться коррозии, а электрические характеристики могут ухудшаться или изменяться. Например, при длительном воздействии высокой влажности изоляционные свойства материалов снижаются после поглощения влаги, что приводит к коротким замыканиям или высоковольтным электрическим разрядам; контактные электронные компоненты, такие как вилки, розетки и т. д., подвержены коррозии при попадании влаги на поверхность, что приводит к образованию оксидной пленки, которая увеличивает сопротивление контактного устройства и в тяжелых случаях может привести к блокировке цепи; в условиях высокой влажности туман или водяной пар вызывают искры при срабатывании контактов реле, и они больше не могут работать. Полупроводниковые чипы более чувствительны к водяному пару, поскольку поверхность чипа покрыта водяным паром. Для предотвращения коррозии электронных компонентов под воздействием водяного пара используется технология инкапсуляции или герметичной упаковки, позволяющая изолировать компоненты от внешней атмосферы и загрязнения. Влагостойкость электронных изделий обусловлена ​​влагой на поверхности материалов, к которым они прикреплены, в рабочей среде электронного оборудования и проникновением влаги внутрь компонентов. Величина влагостойкости зависит от уровня влажности окружающей среды. Юго-восточные прибрежные районы моей страны отличаются высокой влажностью, особенно весной и летом, когда относительная влажность превышает 90%, поэтому влияние влажности является неизбежной проблемой. Пригодность электронных изделий для использования или хранения в условиях высокой влажности можно оценить с помощью испытаний на установившееся воздействие влажного тепла и испытаний на влагостойкость.

4. Стресс от солевого тумана

Солевое туманообразование — это напряжение, возникающее на поверхности материала электронных изделий при работе в атмосферной среде, состоящей из мельчайших капель соли. Соляной туман обычно образуется в морской среде и в условиях соленых озер. Его основными компонентами являются NaCl и водяной пар. Наличие ионов Na+ и Cl- является основной причиной коррозии металлических материалов. Когда солевой туман прилипает к поверхности изолятора, он снижает его поверхностное сопротивление, а после поглощения изолятором солевого раствора его объемное сопротивление уменьшается на 4 порядка; когда солевой туман прилипает к поверхности движущихся механических частей, он увеличивается из-за образования коррозионных веществ. Если коэффициент трения увеличивается, движущиеся части могут даже заклинить; несмотря на использование технологий герметизации и воздухонепроницаемой изоляции для предотвращения коррозии полупроводниковых микросхем, внешние контакты электронных устройств неизбежно часто теряют свою функциональность из-за коррозии в солевом тумане; коррозия на печатной плате может вызвать короткое замыкание соседних проводов. Солевое туманообразование, которому подвергаются электронные изделия, возникает из-за солевого тумана в атмосфере. В прибрежных районах, на судах и кораблях в атмосфере содержится большое количество соли, что серьезно влияет на упаковку электронных компонентов. Испытание солевым туманом может быть использовано для ускорения коррозии электронных компонентов и оценки их устойчивости к солевому туману.

5. Электромагнитное напряжение

Электромагнитное напряжение — это электромагнитное напряжение, которое испытывает электронное изделие в электромагнитном поле, состоящем из переменных электрического и магнитного полей. Электромагнитное поле включает в себя два аспекта: электрическое поле и магнитное поле, и его характеристики представлены напряженностью электрического поля E (или электрическим смещением D) и плотностью магнитного потока B (или напряженностью магнитного поля H) соответственно. В электромагнитном поле электрическое и магнитное поля тесно связаны. Изменяющееся во времени электрическое поле вызывает магнитное поле, а изменяющееся во времени магнитное поле вызывает электрическое поле. Взаимное возбуждение электрического и магнитного полей приводит к движению электромагнитного поля и образованию электромагнитной волны. Электромагнитные волны могут распространяться сами по себе в вакууме или веществе. Электрическое и магнитное поля колеблются в фазе и перпендикулярны друг другу. Они движутся в пространстве в виде волн. Движущееся электрическое поле, магнитное поле и направление распространения перпендикулярны друг другу. Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме равна скорости света (3 × 10⁸ м/с). Как правило, электромагнитными волнами, вызывающими электромагнитные помехи, являются радиоволны и микроволны. Чем выше частота электромагнитных волн, тем выше способность к электромагнитному излучению. Для электронных компонентов электромагнитные помехи (ЭМП) являются основным фактором, влияющим на электромагнитную совместимость (ЭМС) компонентов. Источником этих электромагнитных помех являются взаимные помехи между внутренними компонентами электронного компонента и помехи от внешнего электронного оборудования. Это может серьезно повлиять на производительность и функциональность электронных компонентов. Например, если внутренние магнитные компоненты модуля питания постоянного тока вызывают электромагнитные помехи для электронных устройств, это напрямую повлияет на параметры пульсаций выходного напряжения; воздействие радиочастотного излучения на электронные изделия напрямую проникает во внутреннюю цепь через корпус изделия или преобразуется в помехи и попадает внутрь изделия. Способность электронных компонентов противостоять электромагнитным помехам может быть оценена с помощью теста на электромагнитную совместимость и сканирования ближнего поля электромагнитного поля.


Дата публикации: 11 сентября 2023 г.