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什么是電子產(chǎn)品老化測(cè)試？
什么是電子產(chǎn)品老化測(cè)試？
一旦您計(jì)劃生產(chǎn)任何新板，您很可能會(huì)為您的新產(chǎn)品計(jì)劃一系列測(cè)試。這些測(cè)試通常側(cè)重于功能性，對(duì)于高速/高頻板，還側(cè)重于信號(hào)/電源完整性。但是，您可能打算讓您的產(chǎn)品在極端時(shí)間內(nèi)運(yùn)行，并且您需要一些數(shù)據(jù)來(lái)可靠地為產(chǎn)品的使用壽命設(shè)置下限。
除了在線測(cè)試、功能測(cè)試和可能的機(jī)械測(cè)試之外，組件和電路板本身也可以從老化測(cè)試中受益。如果您計(jì)劃大規(guī)模生產(chǎn)，最好在增加到大批量之前執(zhí)行此操作。
什么是老化測(cè)試？
在老化測(cè)試期間，特殊老化板上的組件會(huì)承受等于或高于其額定工作條件的壓力，以消除在其額定壽命之前過(guò)早失效的任何組件。這些操作條件可以包括溫度、電壓/電流、操作頻率或任何其他被指定為上限的操作條件。這些類(lèi)型的壓力測(cè)試有時(shí)被稱為加速壽命測(cè)試（HALT/HASS 的一個(gè)子集），因?yàn)樗鼈兡M組件在極端條件下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。
這些可靠性測(cè)試的目標(biāo)是收集足夠的數(shù)據(jù)以形成浴盆曲線（示例如下所示）。不幸命名的“嬰兒死亡率”部分包括由于制造缺陷導(dǎo)致的早期組件故障。這些測(cè)試通常在 125 °C 下進(jìn)行。
浴缸曲線顯示產(chǎn)品可靠性
可以使用原型板在 125 °C 或高于預(yù)期基板材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下進(jìn)行老化測(cè)試和環(huán)境壓力測(cè)試。這將提供有關(guān)電路板機(jī)械應(yīng)力故障的一些極端數(shù)據(jù)以及有關(guān)組件故障的數(shù)據(jù)。老化測(cè)試包括兩種不同類(lèi)型的測(cè)試：
靜態(tài)測(cè)試
靜態(tài)老化涉及簡(jiǎn)單地向每個(gè)組件施加極端溫度和/或電壓，而不施加輸入信號(hào)。這是一個(gè)簡(jiǎn)單、低成本、加速的壽命測(cè)試。探頭只需進(jìn)入環(huán)境室，環(huán)境室升溫，設(shè)備升溫至所需的施加電壓。這種類(lèi)型的測(cè)試最適合用作模擬極端溫度下存儲(chǔ)的熱測(cè)試。在測(cè)試期間施加靜態(tài)電壓不會(huì)激活設(shè)備中的所有節(jié)點(diǎn)，因此它無(wú)法全面了解組件的可靠性。
動(dòng)態(tài)測(cè)試
這種類(lèi)型的測(cè)試涉及在老化板暴露在極端溫度和電壓下時(shí)向每個(gè)組件施加輸入信號(hào)。這提供了更全面的組件可靠性視圖，因?yàn)榭梢栽u(píng)估 IC 中的內(nèi)部電路的可靠性。可以在動(dòng)態(tài)測(cè)試期間監(jiān)控輸出，從而準(zhǔn)確了解電路板上的哪些點(diǎn)最容易發(fā)生故障。
任何導(dǎo)致故障的老化測(cè)試都需要進(jìn)行徹底檢查。在原型板的壓力測(cè)試中尤其如此。這些測(cè)試在時(shí)間和材料方面可能既耗時(shí)又昂貴，但它們對(duì)于最大限度地延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命和驗(yàn)證您的設(shè)計(jì)選擇至關(guān)重要。這些測(cè)試遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了在線測(cè)試和功能測(cè)試，因?yàn)樗鼈儗⑿庐a(chǎn)品推向了臨界點(diǎn)。
板級(jí)與組件級(jí)可靠性測(cè)試
老化測(cè)試并不特指原型板的壓力測(cè)試——這通常被命名為 HALT/HASS。老化測(cè)試以及其他環(huán)境/壓力測(cè)試可以揭示板級(jí)和組件級(jí)故障。這些測(cè)試可以準(zhǔn)確地在規(guī)范或高于指定的操作條件下進(jìn)行。
一些電路板設(shè)計(jì)人員可能不愿接受超出組件規(guī)格或超出電路板/組件預(yù)期工作條件的老化測(cè)試和其他壓力測(cè)試的結(jié)果。這背后的邏輯是，板子和/或組件在其預(yù)期環(huán)境中部署時(shí)永遠(yuǎn)不會(huì)看到此類(lèi)操作條件，因此測(cè)試結(jié)果一定無(wú)效。這通常忽略了超出規(guī)格的老化測(cè)試和壓力測(cè)試的要點(diǎn)。
板級(jí)壓力測(cè)試可以在您的下一個(gè)設(shè)計(jì)中防止這種類(lèi)型的災(zāi)難。
運(yùn)行這些超出規(guī)格的測(cè)試可以定位更多的故障點(diǎn)。連續(xù)運(yùn)行多個(gè)測(cè)試可以讓您了解這些故障點(diǎn)是如何隨著時(shí)間的推移而出現(xiàn)的，從而更好地了解可靠性。超出規(guī)格運(yùn)行只會(huì)為您的產(chǎn)品壽命提供更大的加速，并讓您更深入地了解浴缸曲線。
如果您可以解決在超規(guī)格測(cè)試期間發(fā)現(xiàn)的任何故障點(diǎn)，您就可以顯著延長(zhǎng)成品板的使用壽命。如果您可以在您的設(shè)計(jì)軟件中訪問(wèn)供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)，您可以輕松地更換具有更長(zhǎng)額定壽命的合適替代品的組件。所有這些步驟對(duì)延長(zhǎng)成品的使用壽命大有幫助。