在产品设计过程中,为消除产品的潜在缺陷和薄弱环节,防止故障发生,以确保满足规定的固有可靠性要求所采取的技术活动。可靠性设计是可靠性工程的重要组成部分,是实现产品固有可靠性要求的最关键的环节,是在可靠性分析的基础上通过制定和贯彻可靠性设计准则来实现的。
产品为什么要做可靠性测试?企业为什么要对产品进行可靠性测试,可靠性测试的意义在哪里?所谓可靠性就是产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力产品在设计、应用过程中,不断经受自身及外界气候环境及机械环境的影响,而仍需要能够正常工作,这就需要用试验设备对其进行验证,这个验证基本分为研发试验、试产试验、量产抽检三个部分。简单来说可靠性是指在规定的时间,规定的条件下,完成规定功能的能力。
可靠性测试是对产品在规定的使用寿命和所有环境(如预期的使用、运输或储存)中的功能可靠性进行评估的活动。是将产品暴露在自然的或人工的环境经济条件下经受其作用,以评价企业产品在实际需要使用、运输和储存的环境条件下的性能,并分析问题研究环境因素的影响不同程度及其重要作用机理。
随着材料技术、元器件技术和电子学设计技术的不断发展,电子产品的功能越来越复杂、集成度越来越高,对电子产品的可靠性也提出了更高的要求。提高产品的可靠性,使其发挥最佳性能,是提升一个电子产品品质的关键因素,也直接影响着最终用户的评价。电子产品的可靠性提升是一个极其重要且具备极大挑战的工作,从某种意义上说,提高了产品的可靠性也就提高了产品的核心竞争力,科技进步的体现就是产品质量的升级及可靠性的提高。
随着电子信息产业的日新月异,微细间距器件发展起来,组装密度越来越高,诞生了新型SMT、MCM技术,微电子器件中的焊点也越来越小,而其所承载的力学、电学和热力学负荷却越来越重,对可靠性要求日益提高。电子封装中广泛采用的SMT封装技术及新型的芯片尺寸封装(CSP)、焊球阵列(BGA)等封装技术均要求通过焊点直接实现异材间电气及刚性机械连接(主要承受剪切应变),它的质量与可靠性决定了电子产品的质量。
芯片可靠性测试主要分为环境试验和寿命试验两个大项,其中环境试验中包含了机械试验(振动试验、冲击试验、离心加速试验、引出线抗拉强度试验和引出线弯曲试验)、引出线易焊性试验、温度试验(低温、高温和温度交变试验)、湿热试验(恒定湿度和交变湿热)、特殊试验(盐雾试验、霉菌试验、低气压试验、静电耐受力试验、超高真空试验和核辐射试验);而寿命试验包含了长期寿命试验(长期储存寿命和长期工作寿命)和加速寿命试验(恒定应力加速寿命、步进应力加速寿命和序进应力加速寿命),其中可以有选择的做其中一些。
大多数半导体器件的寿命在正常使用下可超过很多年。但我们不能等到若干年后再研究器件;我们必须增加施加的应力。施加的应力可增强或加快潜在的故障机制,帮助找出根本原因,并帮助采取措施防止故障模式。
随着近年来LED光效的不断提升,LED的寿命和可靠性越来越受到业界的重视,它是LED产品最重要的性能之一。LED产品可靠性检测测试标准项目。LED产品在我们生活中非常常见,如LED显示屏、LED灯等一系列产品,但这些产品要想顺利上架市场则必须要做相关可靠性检测。
一般情况下,pcb线路板板上的铜箔分布是非常复杂的,难以准确建模。因此,建模时需要简化布线的形状,尽量做出与实际线路板接近的ANSYS模型线路板板上的电子元件也可以应用简化建模来模拟,如MOS管、集成电路块等。
如今,电子组装技术中,人们的环保意识越来越强,从环保、立法、市场竞争和产品可靠性等方面来看,无铅化势在必行。无铅焊点是多元的共晶体,根据光的漫射原理,无铅焊点不会反光亮而呈“橘皮形状”。此外,焊料在凝固时还伴随着体积的收缩,其收缩率大约为4%,体积的缩小大部分是出现在焊料最后凝固的地方。