集成电路产业作为信息产业的核心,是支撑经济社会发展以及保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。以硅基单片数字为标志的超大规模集成电路体积不断缩减,电路结构以及制造工艺愈加繁杂。其可靠性受到工艺误差以及相关因素的影响也开始加重。
为了评价分析电子产品可靠性而进行的试验称为可靠性试验,根据产品在使用过程中可能遇到的不同使用环境、并受到不同环境的应力等因素来模拟环境加速试验,以评价产品或试样材料的性能和适应性,为科研人员、产品开发工程师提供产品或试样材料在环境适应性方面的量化技术指标。
PCBA(PCB Assembly)是指将PCB裸板进行元器件的贴装、插件并实现焊接的工艺过程。我们通常见到的电路板都是在 PCB 的基础上焊接了元器件,即 PCBA, PCB 则是“裸板”、“光板”。一般来说,PCBA可靠性测试分为ICT测试、FCT测试、疲劳测试、模拟环境测试、老化测试。因为任何一颗物料出问题,都将影响PCBA板的整体结果,这就要求我们拥有足够的物料检测能力、供应商管理能力、技术分析能力、可靠性测试能力。
芯片的质量主要取决于市场、性能和可靠性因素决定。首先,在芯片开发的早期阶段,需要对市场进行充分的研究,以定义满足客户需求的SPEC;其次是性能,IC设计工程师设计的电路需要通过Designer模拟、DFT电路验证、实验室样品评估和FT,认为性能满足早期定义的要求;最后是可靠性,因为测试芯片只能确保客户第一次得到样品,所以需要进行一系列的应力测试,模拟一些严格的使用条件对芯片的影响,以评估芯片的寿命和可能的质量风险。
环境与可靠性试验是为了保证产品在规定的寿命期间,在预期的使用、运输或贮存的所有环境下,保持功能可靠性而进行的活动。试验设备及试验服务行业上游主要是钢材、铜、铁等金属冶炼及机械、电子等行业。
可靠性测试也称可靠性评估,指根据产品可靠性结构、寿命类型和各单元的可靠性试验信息,利用概率统计方法,评估出产品的可靠性特征量。软件可靠性是软件系统在规定的时间内以及规定的环境条件下,完成规定功能的能力。一般情况下,只能通过对软件系统进行测试来度量其可靠性。
可靠性试验是对产品进行可靠性调查、分析和评价的一种手段。评价、分析产品寿命特征的试验称为寿命试验,它是可靠性鉴定与验收试验中最重要的一类试验。寿命试验可以分为贮存寿命试验、工作寿命试验、加速寿命试验。通过寿命试验可以了解产品寿命的特征和失效规律,计算出产品的平均寿命与失效率等可靠性指标,以便作为可靠性设计、可靠性预测、改进产品质量的重要依据。
无铅焊点可靠性测试,主要是对电子组装产品进行热负荷试验(温度冲击或温度循环试验);按照疲劳寿命试验条件对电子器件结合部进行机械应力测试;使用模型进行寿命评估。目前比较著名的模型有低循环疲劳的Coffin-Manson模型,一般在考虑平均温度与频率的影响时使用修正Coffin-Manson模型,而在考虑材料的温度特性及蠕变关系时采用Coffin-Manson模型。
环境可靠性测试(environment reliability test)是指产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。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,这就需要以试验设备对其进行验证。对于相关产品来讲,环境可靠性试验十分有必要。
PCB已经成为电子信息产品的最为重要而关键的部分,品质的好坏与可靠性水平决定了整机设备的质量与可靠性。由于成本以及技术的原因,PCB在生产和应用过程中出现了大量的失效问题。同一种失效模式,其中失效机理却是是复杂多样化的,需要正确的分析思路、缜密的逻辑思维和多样化的分析手段,才能找到真正的失效原因。