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科研檢測分享

高加速壽命試驗程序介紹

 溫度步進應(yīng)力

  溫度步進應(yīng)力應(yīng)該開始于環(huán)境溫度(20°C 到30°C);

  溫度應(yīng)力的步進最大為10°C。

  累計時間最小為10分鐘,在溫度的設(shè)置點穩(wěn)定之后(是否穩(wěn)定由樣品的熱電偶響應(yīng)來決定)。完整的功能性測試在累計過程或者在整個階段進行。

  溫度步進應(yīng)力應(yīng)當(dāng)持續(xù),直到樣本的性能極限被確認或者達到溫箱的最大溫度。

  一旦功能極限被確認,溫度應(yīng)力每次 10℃的增加過程應(yīng)該繼續(xù)進行,除非已從功能極限到達破壞極限或者到達溫箱的極限。無論如何,在樣本沒有工作之后,在每個累計階段降低溫度應(yīng)力(如返回到20℃或者20℃和應(yīng)用極限之間的某個溫度)來確認樣本是否還能工作是非常有必要的。

  快速溫變應(yīng)力測試

  最少應(yīng)該進行5個溫度應(yīng)力循環(huán),除非完成之前遇到破壞失效。溫變率按照可達到的最大溫變速率來進行。

  溫度循環(huán)溫度范圍應(yīng)該與在溫度步進應(yīng)力中找出的溫度應(yīng)用極限上限值和溫度性能極限的下限值的最小相差10°C。例如:如果溫度性能極限下限值被確定為-50°C,溫度性能極限上限值確定為100°C,那么溫度變化的范圍可以是-40°C 到90°C。

  累計時間最小為5分鐘,在溫度的設(shè)置點穩(wěn)定之后(是否穩(wěn)定由樣品的熱電偶響應(yīng)來決定)。累計時間可以增加,從而使得大部分器件的溫度至少達到溫度范圍的80%。

  樣本的功能性測試應(yīng)按照一個持續(xù)的基礎(chǔ)進行,直到貫穿于整個暴露的轉(zhuǎn)換部分,如果有可能的話,以確定是否存在熱變率敏感的問題。

  

   振動應(yīng)力測試

  振動步進應(yīng)力開始于箱子的設(shè)置點2 到5 Grms,頻率范圍推薦超過2Hz 到2000Hz或者更大的帶寬(推薦5 Grms)。振動應(yīng)力的增量為2 到5 Grms之間(推薦5 Grms)并在完成累積階段進行功能性測試時。

  在每個應(yīng)力水平駐留時間最小為10分鐘。功能性測試應(yīng)該在每一個10分鐘的累積結(jié)束后進行。因此在每個振動應(yīng)力水平的累計時間可以用在樣本上完成的功能性測試循環(huán)次數(shù)來表示。要注意的是,推薦在整個階段實施功能性測試,無論如何在10分鐘的累計之后最低限度應(yīng)進行測試。

  振動步進應(yīng)力應(yīng)到持續(xù),直到達到樣本的功能極限被確認或者達到試驗箱的極限。

  一旦功能性極限被確認,先前定義的振動應(yīng)力增加的過程應(yīng)當(dāng)繼續(xù)進行,直到從功能性極限達到破壞極限或者達到試驗箱的最大值。無論如何,如果樣本不在工作了,可以降低振動應(yīng)力到每個累積應(yīng)力水平以便確認樣本是否還能工作??梢苑祷氐? Grms或者0 Grms和功能性極限之間。

  復(fù)合環(huán)境應(yīng)力測試

  至少需要5個綜合環(huán)境應(yīng)力循環(huán),除非在完成5個循環(huán)之前遇到破壞性失效。

  復(fù)合環(huán)境應(yīng)力試驗的溫度剖面應(yīng)在溫度功能性極限之間循環(huán)。每個極限溫度的最小累積時間為10分鐘。

  五個必需的循環(huán)的振動起始應(yīng)力取決于在5個振動步進應(yīng)力中的最大值的五分之一。在每個同時進行的溫度循環(huán)中,振動水平還是按照相同的數(shù)量逐步增強。因此,如果樣本在振動步進應(yīng)力中經(jīng)歷了35 Grms的破壞極限,那么第一個綜合應(yīng)力循環(huán)推薦的振動應(yīng)力水平為7 Grms。振動水平在每完成一個溫度循環(huán)的同時增加7 Grms。循環(huán)1:7 Grms;循環(huán)2:14Grms ;循環(huán)3:21Grms;循環(huán)4:28Grms;循環(huán)5:35Grms。如果在振動步進應(yīng)力試驗的時候沒有找到破壞極限,則按照達到的最大振動應(yīng)力的五分之一進行。注意的是應(yīng)當(dāng)按照較小的開始振動應(yīng)力和增幅水平。

  高加速應(yīng)力試驗結(jié)束后的測試

  在完成暴露實效模式之后,HALT程序還應(yīng)當(dāng)繼續(xù)。下一個程序是確定為什么失效會發(fā)生和確定如何處理。這個過程包含了原因分析過程和糾正措施過程。工程師決定是否需要作出或者調(diào)整根據(jù)HALT試驗結(jié)果所采取的行動。

  原因分析:HALT試驗不可分割的一部分,它是確定試驗過程中失效原因分析確定的過程。這個過程可能需要失效分析試驗室,不管是室內(nèi)或者室外的。對某個具體失效的根本原由必須要深入透徹的了解。只有原因清楚的時候,相應(yīng)的糾正措施才是有效。工程師來判定作出結(jié)論,評估是否應(yīng)該采取糾正措施,是否所有的或者那些失效需要消除、弱化或者遺留。

  原因分析過程必須被記錄,包括失效模式、準(zhǔn)確的失效原因、如果不確定,那么疑似的原因。這些也應(yīng)該包括失效分析試驗室的結(jié)果,如果可能的話,還包括在缺陷位置對應(yīng)的破壞照片。

  跟蹤所有過程、記錄和報告所有過程。

  這個過程應(yīng)該被確認,并進行所有的原因分析調(diào)查。這里面應(yīng)該包含這樣的程序和報告結(jié)構(gòu):即對分析的完整性和準(zhǔn)確性進行評審和決定的權(quán)威性。

  設(shè)備應(yīng)該具備失效分析能力,或者可以利用一個外部的獨立的設(shè)備來完成這個職能。

  失效原因分析應(yīng)該在HALT試驗過程中就開始努力去了解失效模式,當(dāng)功能性限制或者失效出現(xiàn)的時候。這樣可以在HALT試驗過程中對有限的樣本完成健壯。這將有利于樣本能夠承受更大的應(yīng)力從而發(fā)現(xiàn)更多潛在的失效模式。其他的一些方法也可以進行,比如說在更大的應(yīng)力的時候?qū)⒉考綦x進行研究。比如,取出試驗箱內(nèi)較弱的器件,在試驗箱內(nèi)連接樣本以維持系統(tǒng)的功能。

 

  糾正措施:通過失效分析過程完全明了失效模式之后糾正措施就應(yīng)當(dāng)進行。公司應(yīng)當(dāng)對文檔,報告負責(zé),如果需要的話,應(yīng)該對在HALT中確認的所有設(shè)計和生產(chǎn)缺陷進行糾正。

  糾正措施是和原因分析的概要和有相應(yīng)的公司決策者評審的工作報告綁定在一起的, 這些包括應(yīng)該包括成本評估,重新設(shè)計的理由;和評估產(chǎn)品設(shè)計極限的改進情況?;趯Y(jié)果的評估,才能對是否完成設(shè)計更改或者遺留不做更改的結(jié)論。

  工程師重新設(shè)計決定的決策過程應(yīng)該被確定并且應(yīng)該進行所有的糾正措施。這就應(yīng)該包括對信息報告的完整性和準(zhǔn)確性的進行評估的決策權(quán)威性和評審相關(guān)的程序和內(nèi)容。

  確認HALT: 當(dāng)產(chǎn)品重新設(shè)計完成糾正措施之后,HALT過程就結(jié)束了。對產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)過程的改變適合HALT試驗對產(chǎn)品樣本所作的項目緊密聯(lián)系的。HALT試驗的目的就是評估糾正措施改變完成后的影響。是否提高或者消除了在以前HALT早期發(fā)現(xiàn)的缺陷,是否改變會帶來其他的一些新的問題。

  文檔程序必須存在,以便建立一個標(biāo)準(zhǔn),HALT實施的需要的確定的條件是什么。推薦確定的HALT在所有的項目上使用或者至少在重要的設(shè)計更改上使用。

  HALT確認必須進行,因為其可以對所有的HALT過程的繼承性十分有益。無論如何, 一個調(diào)整了HALT也是可以接受的。HALT也可以使用2倍的步進環(huán)境應(yīng)力增長或者更多的需要 注意的感興趣的應(yīng)力水平。比如在早期HALT中樣本失效的應(yīng)力水平。

  HALT測試報告記錄是必須的,這能確認結(jié)果和提供類似結(jié)果的數(shù)據(jù)。這些報告應(yīng)該采用相同的格式和風(fēng)格,作為標(biāo)準(zhǔn)的HALT報告。

  產(chǎn)品工程化更改:對正在生產(chǎn)的產(chǎn)品,在產(chǎn)品進行完成最后的HALT進行設(shè)計更改的同時需要評估產(chǎn)品設(shè)計退化的可能性。推薦當(dāng)對產(chǎn)品進行更改的時候,HALT應(yīng)該進行以評估更改的效果,這個更改可能導(dǎo)致重新設(shè)計或者賣主的變化。

  文檔程序(可能包括公司的產(chǎn)品更改命令)必須存在,以建立一個標(biāo)準(zhǔn),確定什么樣的條件下需要驗證HALT。比如,在完成一個或者多個工程更改后,在完成主要子系統(tǒng)或者部件更改后。推薦所有的更改都應(yīng)當(dāng)進行驗證HALT或者至少應(yīng)該在重要的工程更改后應(yīng)當(dāng)進行。

  HALT應(yīng)該周期性的進行,典型的是在每隔3到9個月。這可能沒有必要如果產(chǎn)品進行了HASS生產(chǎn)過程。


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