「檢測(cè)知識(shí)」電子產(chǎn)品老化測(cè)試方法及標(biāo)準(zhǔn)

在電子產(chǎn)品在加工過程中，由于經(jīng)歷了復(fù)雜的加工和元器件物料的大量使用，無(wú)論是加工缺陷還是元器件缺陷，都可分為明顯缺陷和潛在缺陷，明顯缺陷指那些導(dǎo)致產(chǎn)品不能正常工作的缺陷，例如短路/斷路而潛在缺陷導(dǎo)致產(chǎn)品暫時(shí)可以使用，但在使用中缺陷會(huì)很快暴露出來(lái)，產(chǎn)品不能正常工作。潛在缺陷則無(wú)法用常規(guī)檢驗(yàn)手段發(fā)現(xiàn)，而是運(yùn)用老化的方法來(lái)剔除。如果老化方法效果不好，則未被剔除的潛在缺陷將最終在產(chǎn)品運(yùn)行期間以早期失效（或故障）的形式表現(xiàn)出來(lái)，從而導(dǎo)致產(chǎn)品返修率上升，維修成本增加。

什么是老化測(cè)試?

老化（Burn in）是指在一定的環(huán)境溫度下、較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)對(duì)元器件連續(xù)施加環(huán)境應(yīng)力，而環(huán)境應(yīng)力篩選（ESS：Environment Stress Screen ）不僅包括高溫應(yīng)力，還包括其他很多應(yīng)力，例如溫度循環(huán)、隨機(jī)振動(dòng)等，通過電-熱應(yīng)力的綜合作用來(lái)加速元器件內(nèi)部的各種物理、化學(xué)反應(yīng)過程，促使隱藏于元器件內(nèi)部的各種潛在缺陷及早暴露，從而達(dá)到剔除早期失效產(chǎn)品的目的。

老化測(cè)試的作用

01對(duì)于工藝制造過程中可能存在的一系列缺陷，如表面沾污、引線焊接不良、溝道漏電、硅片裂紋、氧化層缺陷和局部發(fā)熱點(diǎn)等都有較好的篩選效果

02對(duì)于無(wú)缺陷的元器件，老化也可促使其電參數(shù)穩(wěn)定

老化測(cè)試的主要項(xiàng)目有：

光老化測(cè)試

光老化是戶外使用材料受到的主要老化破壞，對(duì)于室內(nèi)使用材料，也會(huì)受到一定程度的光老化。模擬光老化主要的三種燈源各有優(yōu)異，碳弧燈最早發(fā)明使用，建立的測(cè)量體系較早、很多日本標(biāo)準(zhǔn)和纖維材料方面的標(biāo)準(zhǔn)都使用碳弧燈，但由于碳弧燈價(jià)格較高、性能不夠穩(wěn)定（燈管使用90小時(shí)后需要更換），已經(jīng)逐漸被氙弧燈、紫外燈代替。氙燈在模擬自然光方面有較大優(yōu)勢(shì)，價(jià)格也相對(duì)較低，適合多數(shù)產(chǎn)品的使用

紫外燈產(chǎn)生的是400nm以下的光，能較好地加速模擬自然光中紫外線對(duì)材料的破壞作用，加速因子比氙燈要高，光源穩(wěn)定性也比氙燈要好，但容易產(chǎn)生非自然光產(chǎn)出的破壞（尤其是UVB燈）

主要應(yīng)用范圍：戶外、室內(nèi)使用的橡塑、涂料、油墨產(chǎn)品，通訊、電器等設(shè)備外殼，汽車件、摩托車配件。

主要參考標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 7141、ASTM D3045、JIS K 6257等。

熱老化箱具備程序功能，可以通過程序設(shè)定溫度變化，適合各種產(chǎn)品熱老化的需要。

主要應(yīng)用范圍：各種產(chǎn)品耐熱老化測(cè)試，如PCB板、電器中絕緣橡膠、長(zhǎng)壽命需求產(chǎn)品（如斜拉索大橋用外套料，使用年限要20年以上）等，考察材料隨著使用時(shí)間的推移，產(chǎn)品性能的變化狀況，考察產(chǎn)品使用的可靠性。

濕熱老化

主要參考標(biāo)準(zhǔn)：通用標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 15905、GB/T 2573等。

另外還可以根據(jù)不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定濕度、溫度的變化曲線，適合各種復(fù)雜的濕熱老化測(cè)試。產(chǎn)品使用過程中，容易受到溫度和濕度的雙重影響，對(duì)于一些對(duì)水敏感的材料，如PET、PBT等，需要進(jìn)行濕熱老化測(cè)試，以評(píng)定是否適合在潮濕的環(huán)境下長(zhǎng)期使用。

鹽霧老化

主要參考標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 10125、GB/T 12000\、ASTM D117 、JISZ2371等標(biāo)準(zhǔn)。

進(jìn)行中性鹽霧、酸性鹽霧、銅離子加速鹽霧測(cè)試。主要用于模擬大氣中的溶解于水蒸汽中的氯化鈉對(duì)涂層、鍍層等保護(hù)層以及金屬地材的腐蝕作用，尤其是沿海地區(qū)及內(nèi)陸鹽湖周邊地區(qū)，空氣中鹽分較高，產(chǎn)品很容易受到鹽霧腐蝕。

主要適用產(chǎn)品：各類涂料，如建筑外墻涂料、船用涂料、貨柜用涂料等，各類鍍層。

臭氧老化

主要參考標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 7762、GB/T 24134、GB/T 13642、HG/T 2869、JIS K 6259、ASTM D 1149。

主要考察橡膠耐臭氧性能（橡膠中含有大量雙鍵，容易受到臭氧攻擊，尤其是在動(dòng)態(tài)使用或者是拉伸時(shí)，臭氧對(duì)橡膠的破壞更加嚴(yán)重），也可以考察TPU、EPDM等新型彈性體的抗臭氧性。

高低溫循環(huán)

主要參考標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 2423，JG/T 25建筑涂料涂層耐凍循環(huán)性測(cè)定法等標(biāo)準(zhǔn)，可以按照不同產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中，關(guān)于高低溫循環(huán)、凍融循環(huán)的相關(guān)測(cè)試方法來(lái)開展試驗(yàn)。

主要用于建筑涂料、特殊環(huán)境使用設(shè)備等檢測(cè)。

老化測(cè)試的注意事項(xiàng) 

為了使老化取得滿意的效果，應(yīng)注意下面幾點(diǎn)：

01老化設(shè)備應(yīng)有良好的防自激振蕩措施

02給器件施加電壓時(shí)，要從零開始緩慢地增加，去電壓時(shí)也要緩慢地減小，否則電源電壓的突變所產(chǎn)生的瞬間脈沖可能會(huì)損傷器件。老化后要在標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范規(guī)定的時(shí)間內(nèi)及時(shí)測(cè)量，否則某些老化時(shí)超差的參數(shù)會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的數(shù)值

03為保證晶體管能在最高溫度下老化，應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量晶體管熱阻

對(duì)于集成電路來(lái)說，由于其工作電壓和工作電流都受到較大的限制，自身的結(jié)溫溫升很少，如不提高環(huán)境溫度很難達(dá)到有效地老化所需的溫度。因此，常溫靜態(tài)功率老化只在部分集成電路（線性電路和數(shù)字電路）中應(yīng)用。