高溫老化的目的及其溫度與時間選擇指南

高溫老化的目的是通過加速老化克服產(chǎn)品的早期失效期。這一過程在電子制造中至關重要，其核心在于確保產(chǎn)品在出廠前能夠穩(wěn)定地度過早期失效階段。這種失效期在電子器件的失效率特性曲線中，呈現(xiàn)出一個典型的浴盆曲線形狀，其存在有著堅實的數(shù)據(jù)支撐。

在電子制造過程中，高溫老化對于確保產(chǎn)品在出廠前穩(wěn)定地度過早期失效階段至關重要。

老化溫度的選擇

選擇老化溫度T時，需要基于板卡的小環(huán)境溫度而非大環(huán)境溫度，通常選擇高于常規(guī)條件的溫度進行加速老化。例如，設備的環(huán)境溫度上限為50℃，但設備內(nèi)部板卡的溫度可能會更高，因此在選擇老化溫度時，應以板卡的小環(huán)境溫度為標準。

以上選用了兩種方法來選擇老化溫度：

方法一：列出板卡上所有器件的Tmax，找出其中的最小值（Tmax）min，然后在Tamax和（Tmax）min之間選擇合適的數(shù)值作為老化溫度。

方法二：設定T=Tamax+（15-25℃），且T（Tmax）min。

在實際操作中，我們通常優(yōu)先選擇30、40、55等溫度，這些溫度在《GB2423.2電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程 試驗B:高溫試驗方法》中有明確建議。

老化時間的決定因素

老化時間通常選取24小時、36小時、48小時等。在軍事領域，也見過168小時和200小時的選取，但遺憾的是，這些選擇背后的邏輯未得到明確解釋。具體選擇需考慮企業(yè)實際以及溫度與時間對老化效果的影響。選擇一個合適的時間段，例如24小時，主要基于其可操作性，這樣選擇既能滿足場地、設備、成本和工期的要求，也便于進一步的判定方法來確定其適宜性。

實施與反饋

實施過程中的反饋和調(diào)整

在實施老化條件后，通過報修數(shù)據(jù)和反饋機制，借助統(tǒng)計分布圖評估并調(diào)整老化條件以滿足產(chǎn)品要求。制作統(tǒng)計分布圖是一個有效的方法，其中橫軸表示天數(shù)。

故障統(tǒng)計與分析

根據(jù)故障數(shù)隨時間的變化，分析其分布規(guī)律，通過不同的分布規(guī)律調(diào)整老化條件，確保產(chǎn)品滿足設計要求。在T0階段，故障數(shù)較少，可以不特別關注。然而，隨著時間的推移，數(shù)據(jù)的變化趨勢將決定是否需要調(diào)整老化條件。

當統(tǒng)計結(jié)果反映出需要調(diào)整時，例如，初次統(tǒng)計時就出現(xiàn)某種分布規(guī)律時，可能意味著老化條件過于嚴苛。此時，需要調(diào)整老化條件，以確保在T0時刻的故障數(shù)峰值處于較低水平。

機械與軟件的配合

機械與軟件是否需要同時老化

機械部分由于損傷累積效應，不宜與軟件同時老化。盡管軟件無需老化，但機械部分仍需參與老化過程，為了確保電子部分得到充分老化，同時又不影響機械結(jié)構(gòu)的壽命，建議使用專門的老化工裝結(jié)構(gòu)進行老化測試。

工藝隱患與加強篩選

盡管電子器件在出廠前已經(jīng)過老化篩選，但焊接和裝配工藝可能仍有隱患。加強針對電子工藝的老化篩選仍然至關重要。典型的惡應力測試包括“隨機掃頻振動+溫度沖擊循環(huán)"。這種測試能夠?qū)ｉT針對焊接工藝進行評估。

以上便是高溫老化的理論性方法，盡管它遵循嚴謹?shù)睦碚摚趯嶋H操作中，具體方法則因人而異。在高溫老化的過程中，溫度和時間的選擇是最為關鍵的。