高低溫試驗箱在電子元器件行業應用

海達國際儀器為可靠性試驗設備知名制造商，有很多客戶是來自電子元器件行業，海達國際儀器有著非常成熟的生產經驗，今天就跟隨海達來具體了解一下高低溫試驗箱可以運用在元器件行業哪方面的可靠性試驗中。

高低溫沖擊試驗機用于電子電器零組件、自動化零部件、通訊組件、汽車配件、金屬、化學材料、塑膠等行業，國防工業、航天、兵工業、BGA、PCB基扳、電子芯片IC、半導體陶磁及高分子材料之物理牲變化，測試其材料對高、低溫的反復抵拉力及產品于熱脹冷縮產出的化學變化或物理傷害，可確認產品的品質，從精密的IC到重機械的組件，都會用到，是各領域對產品測試的必不可少的一項測試箱。

電子元器件是整機的基礎，它在制造過程中可能會由于本身固有的缺陷或制造工藝的控制不當，在使用中形成與時間或 應力有關的失效。為了保證整批元器件的可靠性，滿足整機要求，必須把使用條件下可能出現初期失效的元器件剔 除。元器件的失效率隨時間變化的過程可以用類似“浴盆曲線”的失效率曲線來描述，早期失效率隨時間的增加而迅速下降，使用壽命期（或稱偶然失效期）內失效率基本不變。

1、高溫貯存

電子元器件的失效大多數是由于體內和表面的各種物理化學變化所引起，它們與溫度有密切的關系。溫度升高以后，化學反應速度大大加快，失效過程也得到加速。使得有缺陷的元器件能及時暴露，予以剔除。

高溫篩選在半導體器件上被廣泛采用，它能有效地剔除具有表面沾污、鍵合不良、氧化層有缺陷等失效機理的器件。通常在zui高結溫下貯存24~168小時。

高溫篩選簡單易行，費用不大，在許多元器件上都可以施行。通過高溫貯存以后還可以使元器件的參數性能穩定下來，減少使用中的參數漂移。各種元器件的熱應力和篩選時間要適當選擇，以免產生新的失效機理。

2、功率電老煉

篩選時，在熱電應力的共同作用下，能很好地暴露元器件體內和表面的多種潛在缺陷，它是可靠性篩選的一個重要項目。

各種電子元器件通常在額定功率條件下老煉幾小時至168小時，有些產品，如集成電路，不能隨便改變條件，但可以采用高溫工作方式來提高工作結溫，達到高應力狀態，各種元器件的電應力要適當選擇，可以等于或稍高于額定條件，但不能引人新的失效機理。

功率老煉需要專門的試驗設備，其費用較高，故篩選時間不宜過長。民用產品通常為幾個小時，軍用高可靠產品可選擇 100、168小時，宇航級元器件可以選擇240小時甚至更長的周期。

3、溫度循環

電子產品在使用過程中會遇到不同的環境溫度條件，在熱脹冷縮的應力作用下，熱匹配性能差的元器件就容易失效。溫度循環篩選利用了極端高溫和極端低溫間的熱脹冷縮應力，能有效的剔除有熱性能缺陷的產品。元器件常用的篩選條件是－55～+125℃，循環5~10次。

4、元器件篩選的必要性

電子元器件的固有可靠性取決于產品的可靠性設計，在產品的制造過程中，由于人為因素或原材料、工藝條件、設備條件的波動，zui終的成品不可能全部達到預期的固有可靠性。

在每一批成品中，總有一部分產品存在一些潛在的缺陷和弱點，這些潛在的缺陷和弱點，在一定的應力條件下表現為早期失效。具有早期失效的元器件的平均壽命比正常產品要短得多。

電子設備能否可靠地工作的基礎是電子元器件能否可靠地工作。如果將早期失效的元器件裝上整機、設備，就會使得整機、設備的早期失效故障率大幅度增加，其可靠性不能滿足要求，而且還要付出極大的代價來維修。

因此，應該在電子元器件裝上整機、設備之前，就要設法把具有早期失效的元器件盡可能地加以排除，為此就要對元器件進行篩選。根據國內外的篩選工作經驗，通過有效的篩選可以使元器件的總使用失效率下降1- 2個數量級，因此不管是軍用產品還是民用產品，篩選都是保證可靠性的重要手段。
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