電子設（shè）備熱循環加速可靠性試驗策劃
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發布日期： 2021.07.14
加速可靠性試驗是使用相同的損傷機理，比產品使用所需（xū）更短的時間去激發失效或累積損傷。加速方法主要包括增加壽命（mìng）控製變（biàn）量的量級和增加頻次兩類。
關鍵要（yào）理解（jiě）加（jiā）速試驗和被加速的實際使用環境之間的關係，基於適合的（de）損傷、失效機（jī）理和服務環境來選（xuǎn）擇試（shì）驗類型和試驗條件。
電子設備熱循環有三種（zhǒng）類型：
1）功能循環：模擬實際工作狀態，包括元器件內部功（gōng）耗，外部溫度變化、熱（rè）傳導。
2）溫度循環：環境溫度交替變（biàn）化（huà），溫變率應低於20℃/min，以避免熱衝擊，溫度保（bǎo）持時間（jiān）推薦大於15min。
3）熱衝擊循環：溫變速率30℃/min以（yǐ）上，熱衝擊和溫度循環失效（xiào）模式（shì）不（bú）同，溫度循環與熱衝擊循環的區別。
電子設備焊點疲勞失（shī）效檢查一般有定（dìng）期焊點裂紋的目視檢（jiǎn）查，定期破壞焊點來檢查初始強度的降低情況，和監測（cè）一（yī）些（xiē）初始電性（xìng）能變化，如：電阻的增加。
考慮到失效檢查的方便性和試驗（yàn）時間限製，推薦使用電性能監測的方法。試驗過程中出現（xiàn）電連續性首次中斷（電阻大於1000Ω），並且在其後續增加的10%循環內出現9次被確認的中斷（duàn），即可確認（rèn）為焊點疲勞失效。
試驗方（fāng）案策劃要（yào）考慮（lǜ）電子設備的自變量參數，包括設計參數（shù）、工藝參數、產品參數、使用環境參數等，具體比如（rú）：溫（wēn）度波動（dòng）、元器件尺寸、熱（rè）膨脹係數、焊點高度、引線硬度、失效概率等。
評估自變量參數的水平和範圍，在不改變失效機理的前提下，盡量提（tí）高變量參數（shù）範圍，縮短加速試驗時間。根據（jù）自變量參（cān）數選（xuǎn）值，預估加速可靠性試驗（yàn）預期循（xún）環次數和試驗時（shí）間，使試驗經費控製在可接受範圍（wéi）之內。
關於試驗樣本數量，由於焊點蠕變疲勞失（shī）效是概率（lǜ）分布，為（wéi）了便於統計出合理的（de）測試結果，需（xū）要至少32個試驗（yàn）樣本（běn）。
試驗測試（shì）板的組裝和加工應盡可能和實際產品相同。電子產品存儲一年後焊點的（de）焊料晶粒組織會明顯粗糙化。試驗測試板在加速試驗前應該（gāi）進行熱老（lǎo）化和環境應力篩選，推（tuī）薦在(100-125)℃下（xià），熱（rè）老化(100-300)h。熱老化後（hòu）的測試板在室溫下（xià）存儲（chǔ）一段時間，以便焊（hàn）接結構穩固。
試驗過程中每個熱循環升降溫速率不應超過20℃/min，有足夠的溫（wēn）度保持時間，使焊點（diǎn）內應力鬆（sōng）弛。
試驗過程中需（xū）要對試驗箱運行溫度（dù）、試驗基板不同部位和（hé）元器件進行溫度測量。
對於試驗（yàn）過程（chéng）中（zhōng）出現的失效，進行目視檢查，必要時進行金相分析，評定失效模式。
