
- •ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ТРЕНИРОВКА И ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ
- •ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ТРЕНИРОВКА РЭС
- •Проектирование процесса тренировки
- •Ускоренные испытания печатных плат
- •Испытания сопротивления металлизированных отверстий МПП
- •Ускорение технологических испытаний
- •Испытания монтажных соединений на надежность
- •Оценка надежности контактных соединений
- •Испытания на влагоустойчивость корпусов ИМС
- •Испытания на влагоустойчивость корпусов ИМС
- •Методы испытаний на влагоустойчивость
- •Дефекты при проникновении влаги
- •Оценка качества корпусирования
- •ФАКТОРЫ ГЕРМЕТИЧНОСТИ КОРПУСОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ И ИМС
- •Требования к герметизации корпусов
- •Конструкции металлокерамических и
- •Конструкции металлокерамических и металлостеклянных корпусов
- •Требования к материалам корпуса
- •Технологические воздействия на корпуса
- •Металлокерамические и металлостеклянные изоляторы
- •Причины негерметичности гермовыводов
- •Дефекты металлизации керамики
- •Дефекты пайки гермовыводов
- •Испытание устойчивости корпусов к технологическим факторам сборки
- •Испытание устойчивости корпусов к технологическим факторам сборки
- •Контроль герметичности корпусов
- •Выбор гелия в качестве рабочего газа
- •Влияние режимов сборки на герметичность
- •Увеличение контактной площади траверзы

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ТРЕНИРОВКА И ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ
Д.т.н., профессор Ланин В.Л. |
Кафедра Электронной |
|
техники и технологии |

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ТРЕНИРОВКА РЭС
Технологическая тренировка представляет собой испытания аппаратуры с целью выявления и устранения приработочных отказов. Интенсивность отказов элементов зависит от их типа, режима работы, технологии изготовления, условий эксплуатации и изменения во времени .

Проектирование процесса тренировки
При проектировании технологической тренировки определяют:
время тренировки (10—200 ч);
последовательность и жесткость технологических испытаний, при которой постепенно уменьшается "жесткость" режима (термоудар, циклическое воздействие температур и др);
периодичность проверки параметров;
объем контролируемых параметров, автоматизацию контроля ряда параметров аппаратуры.

Ускоренные испытания печатных плат
Т,°С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
125 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 ε |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
20 |
2 |
|
|
2 |
N |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
от |
0,5 |
|
|
|||
0 |
|
|
|
|
|
|
о |
|
||
10 |
20 |
30 |
40 |
|
t,мин |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
-60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Соотношение амплитуды деформации ПП и числа циклов изменений напряжения до разрушения, вызванного усталостными явлениями, определяет уравнение Коффрина— Мэнсона: где Nот — число циклов до наступления отказа; — фактическая деформация;
о — амплитуда остаточной деформации; — константа кривой усталости
(для ПП = 2).
По режиму термоциклов достигается ускорение испытаний в 1000 раз.

Испытания сопротивления металлизированных отверстий МПП
:
Сопротивление измеряется при постоянном токе (100 5) мА 4-х методом. Термоудар осуществляется по следующей программе погружений:
в холодную ванну при T = (25 2) С,
в нагретую ванну при Т = (260 5) С в течение (20 1) с (2—3 цикла),
в холодную ванну.

Ускорение технологических испытаний
|
|
|
Ea |
|
1 |
|
1 |
|
|
|
K |
T |
|
|
|
, |
Т к Т осн RT Pрас |
||||
|
|
T |
||||||||
|
|
K T |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
0 |
|
ф |
|
Ускоряющим фактором для большинства механизмов отказов является повышенная температура. Коэффициент ускорения КТ определяется
по уравнению Аррениуса:
где Еа — энергия активации механизмов отказов, эВ;
К — постоянная Больцмана: К = 8,6 10-5 эВ/К; Т0, Тф — температура изделия соответственно начальная и в
форсированном режиме, К. Температура кристалла ,
где Тосн — температура основания; RТ — тепловое сопротивление перехода кристалл—окружающая среда; Ррас — мощность, рассеиваемая на кристалле. Для ИМС Еа 0,4 эВ, RТ = 100 К/Вт

Испытания монтажных соединений на надежность
N r0 / λ
tу.и |
tи |
|
nо |
КТ |
|
nу |
|
|
|
Длительность ускоренных испытаний
где tи — время испытаний; nо — объем выборки при обычных испытаниях; nу — объем выборки при ускоренных испытаниях на безотказность.
Объем испытаний устанавливают, исходя из экспоненциального закона распределения времени работы соединений до отказа: где N — объем выборки; r0 — коэффициент,
зависящий от доверительной вероятности: при Р = 0,90r0 = 2,30, при Р = 0,95r0 = 3,0; —
интенсивность отказов для паяных соединений (2 10–9 ч–1 для бытовой РЭА, 1 10–9 ч–1 для
специальной).

Оценка надежности контактных соединений
i (t) |
|
ni |
|
|
|
|
(N |
n) ti |
|
|
|||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
где –число отказавших соединений за промежуток времени , n |
i |
– число соединений, |
||||
ni |
|
|
|
|
|
|
отказавших к началу промежутка времени, N – общее число соединений. |
||||||
Надежность контактных соединений |
|
|
||||
|
|
|
|
|||
Виды соединений |
|
|
Интенсивность |
|||
Пайка вручную |
|
|
отказов, 1/ч |
|||
|
|
|
1,00∙10-9 |
|
||
Пайка на автомате |
|
|
1,00∙10-12 |
|
||
Пайка в нейтральной |
|
|
1,00∙10-13 |
|
||
среде |
|
|
|
1,00∙10-8 |
|
|
Контакты соединений |
|
|
|
|||
Концевые печатные |
|
|
1,00∙10-6 |
|
||
контакты |
|
|
|
1,00∙10-7 |
|
|
Двусторонние ПП |
|
|
|
|||
Многослойные ПП |
|
|
1,00∙10-6 |
|
||
В том числе элементные |
|
10,00∙10-11 |
||||
изоляции |
|
|
|
|
|
|

Испытания на влагоустойчивость корпусов ИМС
Эффект трескания корпусов типа "поп корн" –
образование трещин на границе рамка – компаунд: 1– теплопроводящая рамка, 2– кристалл, 3– компаунд 4– трещина, 5– проникновение влаги

Испытания на влагоустойчивость корпусов ИМС
t0,8h2
2D
ln(1 РкрРо )
• |
(1) |
. Время влагозащиты монолитных полимерных корпусов : |
•где D- коэффициент диффузии влаги, h- толщина пластмассы, Ркр – критическое давление паров воды, Р0 – давление насыщения паров воды.
•Температурная зависимость коэффициента диффузии D :
• |
|
D=D0 exp(- ED/kT), |
(2) |
|
• где |
D0 =1,19 10-7м2/с, |
ED – энергия активации (0,35эВ), |
k- |
постоянная |
Больцмана, Т– абсолютная температура. |
|
|