電子產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試策略及成因課件

1、電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)及成因課程目的對(duì)測(cè)試部的相關(guān)人員普及環(huán)境因素對(duì)產(chǎn)品的影響、介紹環(huán)境條件的選取及國(guó)標(biāo)、為后續(xù)產(chǎn)品的可靠性及穩(wěn)定性測(cè)試提供依據(jù)、提高測(cè)試工作效率 使環(huán)境測(cè)試針對(duì)性更強(qiáng)，為后續(xù)產(chǎn)品質(zhì)量提升打基礎(chǔ)提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力課程大綱主要內(nèi)容介紹基本環(huán)境因素及主要影響環(huán)境試驗(yàn)順序選擇及一般環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程環(huán)境測(cè)試條件的選取依據(jù)和可能出現(xiàn)實(shí)際條件目前產(chǎn)品可靠性測(cè)試的主要環(huán)境條件影響產(chǎn)品的環(huán)境參素單一環(huán)境參數(shù)主要影響高溫條件 對(duì)產(chǎn)品的主要影響：熱老化包括（氧化、開(kāi)裂、化學(xué)反應(yīng)）、軟化、融化、升華、粘度降低、蒸發(fā)、膨脹 引起典型故障：絕緣損壞、機(jī)械故障、增加機(jī)械應(yīng)力 、由于膨脹喪失潤(rùn)滑性能或運(yùn)動(dòng)部件磨損增大。

2、低溫條件 對(duì)產(chǎn)品的主要影響：材料脆化、表面結(jié)冰、粘度增大和固化、機(jī)械強(qiáng)度減低、物理性收縮 引起典型故障：絕緣損壞（材料脆化變質(zhì)）、開(kāi)裂、 影響產(chǎn)品的環(huán)境參素單一環(huán)境參數(shù)主要影響 機(jī)械故障、由于收縮導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度的降低或潤(rùn)滑性能降低，增大了運(yùn)動(dòng)磨損、密封和密封片失效損壞 高相對(duì)濕度 對(duì)產(chǎn)品主要影響：潮氣吸收或吸附、膨脹、機(jī)械強(qiáng)度的減低、 化學(xué)反應(yīng)（腐蝕、電蝕）、絕緣體的導(dǎo)電率增加 引起典型故障：物理性損壞、絕緣損壞、機(jī)械故障 低相對(duì)濕度 對(duì)產(chǎn)品主要影響：干燥、脆化、機(jī)械強(qiáng)度的降低、收縮、動(dòng)觸 點(diǎn)磨損增大 引起典型故障：機(jī)械故障、開(kāi)裂影響產(chǎn)品的環(huán)境參素單一環(huán)境參數(shù)主要影響高氣壓 對(duì)產(chǎn)品主要影響：壓縮

3、、變形 引起典型故障：機(jī)械故障、泄漏（密封損壞）低氣壓 對(duì)產(chǎn)品主要影響：膨脹、空氣的 電氣強(qiáng)度降低、電暈和臭氧形成、冷卻速度 降低 引起典型故障：機(jī)械故障、泄漏（密封失效）、過(guò)熱太陽(yáng)輻射 對(duì)產(chǎn)品的主要影響：化學(xué)、物理和光化學(xué)反應(yīng)、表面惡化、影響產(chǎn)品的環(huán)境參素單一環(huán)境參數(shù)主要影響 脆化、變色臭氧、加熱、不均勻加熱和機(jī)械應(yīng)力 引起典型故障：絕緣損壞、參見(jiàn)“高溫”砂塵 對(duì)產(chǎn)品主要影響：磨損和侵蝕、阻塞、導(dǎo)熱性降低、靜電效應(yīng) 引起典型故障：磨損增加、電氣故障、過(guò)熱腐蝕性大氣 對(duì)產(chǎn)品的主要影響：腐蝕、電蝕、表面劣化、導(dǎo)電率增加、接觸電阻增大 引起典型故障：磨損增加、電氣故障、機(jī)械故障 環(huán)境試驗(yàn)的順序和應(yīng)

4、用目的主要應(yīng)用為了從試驗(yàn)順序的前幾項(xiàng)試驗(yàn)獲得有關(guān)故障趨勢(shì)的資料，先從最嚴(yán)酷的試驗(yàn)開(kāi)始，但要將能導(dǎo)致試驗(yàn)樣品無(wú)法承受進(jìn)一步試驗(yàn)項(xiàng)目放在順序的最后試制品試驗(yàn)、通常用于研究樣機(jī)的性能為了在試驗(yàn)樣品損壞前取得盡可能多的資料，試驗(yàn)順序應(yīng)以最不嚴(yán)酷試驗(yàn)開(kāi)始（非破壞性試驗(yàn)）研究性試驗(yàn)、研究樣機(jī)性能，數(shù)量有限采用能給出最嚴(yán)酷影響的試驗(yàn)順序，某些試驗(yàn)可提前暴露前一些實(shí)驗(yàn)引起損壞 元件和設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化鑒定試驗(yàn)采用試驗(yàn)順序能模擬實(shí)際上最可能出現(xiàn)的環(huán)境順序在使用條件已知，設(shè)備和整套系統(tǒng)的鑒定試驗(yàn)一般的環(huán)境試驗(yàn)的操作順序環(huán)境試驗(yàn)操作順序預(yù)處理（必要時(shí)，像防塵密封、噪音測(cè)試升溫處理背投箱必須封閉）出示狀態(tài)確認(rèn)（必要時(shí)，投影

5、機(jī)光學(xué)參數(shù)前后變化）條件試驗(yàn)（環(huán)境測(cè)試方案）中間檢測(cè) （運(yùn)行試驗(yàn)過(guò)程監(jiān)控、VWAS軟件執(zhí)行模式預(yù)案等操作）恢復(fù)（恢復(fù)到常溫狀態(tài)和低溫試驗(yàn)烘干處理）最后檢測(cè)（光學(xué)參數(shù)和投影機(jī)功能確認(rèn)） 環(huán)境測(cè)試條件的選取依據(jù)低溫測(cè)試目的模擬實(shí)際可能出現(xiàn)環(huán)境條件，用于確定產(chǎn)品在特定環(huán)境條件下不至于損傷的非散熱電工、電子產(chǎn)品低溫下貯存和使用的適應(yīng)性測(cè)試電源的可靠性（電解電容的導(dǎo)電介質(zhì)的粘度增大，導(dǎo)電率降低）測(cè)試結(jié)構(gòu)件材料的可靠性（材料脆化物理性收縮可能導(dǎo)致裝配干涉）測(cè)試PCBA硬件板卡環(huán)境適應(yīng)性（焊接工藝、元件選型、線纜收縮連接導(dǎo)致端子連接失效等物理因素）環(huán)境測(cè)試條件的選取依據(jù)低溫條件選取依據(jù)主要針對(duì) 非散熱產(chǎn)品（

6、貯存試驗(yàn)）和散熱產(chǎn)品（運(yùn)行試驗(yàn)）結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)格對(duì)應(yīng)的環(huán)境規(guī)格要求和GB/T 2423.1 -2001-4.1 （ -65C，-55C，-40C，-25C，-10C，5C，-5C）溫度漸變還是突變（恒溫箱區(qū)別較大）溫度漸變 使用較多 非散熱試驗(yàn)樣品溫度突變是用以確定經(jīng)受溫度 突變不致產(chǎn)生損傷作用低溫貯存和使用的 適應(yīng)性 散熱試驗(yàn)樣品溫度漸變是驗(yàn)證低溫運(yùn)行的適應(yīng)性嚴(yán)酷等級(jí)主要由試驗(yàn)溫度和試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間決定（2h，16h，72h，96h）我國(guó)內(nèi)蒙古根河2010年12月15號(hào)出現(xiàn)極寒溫度- 45C持續(xù)4天環(huán)境測(cè)試條件的選取依據(jù)高溫測(cè)試目的模擬實(shí)際可能出現(xiàn)的環(huán)境條件，用于確定經(jīng)受溫度突變而不至于產(chǎn)生損傷的散

7、熱和非散熱的電工、電子產(chǎn)品高溫條件的使用和貯存的適應(yīng)性測(cè)試電源的可靠性（膨脹導(dǎo)致鋁電解電容的導(dǎo)電介質(zhì)外泄、或爆炸導(dǎo)致電源損壞）測(cè)試材料的穩(wěn)定性（材料軟化、老化、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低）測(cè)試硬件板卡的可靠性（焊接工藝、元件選型、線纜絕緣介質(zhì)的氧化導(dǎo)致絕緣失效可能引發(fā)的一系列失效）環(huán)境測(cè)試條件的選取依據(jù)高溫條件選取依據(jù)主要針對(duì) 非散熱產(chǎn)品（貯存試驗(yàn)）和散熱產(chǎn)品（運(yùn)行試驗(yàn)）結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)格對(duì)應(yīng)的環(huán)境規(guī)格要求和GB/T 2423.2 -2001-4.1 （30C，40C，55C，70C，85C）溫度漸變還是突變（恒溫箱區(qū)別較大）溫度漸變 使用較多 非散熱試驗(yàn)樣品溫度突變是用以確定經(jīng)受溫度 突變不致產(chǎn)生損傷作用低溫貯

8、存和使用的 適應(yīng)性 散熱試驗(yàn)樣品溫度漸變是驗(yàn)證高溫運(yùn)行的適應(yīng)性嚴(yán)酷等級(jí)主要由試驗(yàn)溫度和試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間決定（2h，16h，72h，96h）廣州7月份的一天溫度數(shù)據(jù)最高出現(xiàn)66.2C一般高溫伴隨著高濕度，通常測(cè)試條件為90%RH。環(huán)境測(cè)試條件的選取依據(jù)低氣壓測(cè)試目的低氣壓的定義：氣壓低于海平面處的標(biāo)準(zhǔn)氣壓平均值是101.325kPa模擬實(shí)際可能出現(xiàn)的條件，像高海拔地域經(jīng)常是高溫低氣壓或低溫低氣壓復(fù)合條件交替進(jìn)行，確定元件、設(shè)備或其他產(chǎn)品在低氣壓條件下貯存、運(yùn)輸、或使用的適應(yīng)性我國(guó)西部地區(qū)的典型的低氣壓環(huán)境對(duì)產(chǎn)品的影響：氣壓降低導(dǎo)致空氣密度相應(yīng)減小，致使散熱能力下降，導(dǎo)致以自然對(duì)流、強(qiáng)迫風(fēng)冷或空氣自然

9、散熱為主要散熱方式的產(chǎn)品溫升增高，使產(chǎn)品外殼變形、密封件破壞，造成密封產(chǎn)品失效，加速揮發(fā)性物質(zhì)的揮發(fā)，降低產(chǎn)品電氣性能等具體的實(shí)際環(huán)境條件不只是低氣壓?jiǎn)我坏沫h(huán)境要素出現(xiàn)，普遍伴隨著低溫或高溫。環(huán)境測(cè)試條件的選取依據(jù)低氣壓及溫度綜合試驗(yàn)的條件的選取依據(jù)試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間根據(jù)產(chǎn)品的對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性選?。?m，30m，2h，4h，16h）氣壓溫度選取根據(jù)GB2423.25-92及 GB2423.26-92出現(xiàn)低氣壓環(huán)境：航空運(yùn)輸、高緯度及高海拔區(qū)域。到目前為止，公司產(chǎn)品沒(méi)有做過(guò)低氣壓運(yùn)行或貯存試驗(yàn)，是一個(gè)潛在的風(fēng)險(xiǎn)。后續(xù)的產(chǎn)品將增加低氣壓及溫度的綜合試驗(yàn)，驗(yàn)證產(chǎn)品可靠性。可靠性測(cè)試條件選取及依據(jù)可靠性包括：

10、包裝運(yùn)輸可靠性、整機(jī)結(jié)構(gòu)的可靠性包裝運(yùn)輸可靠性測(cè)試目的：模擬實(shí)際運(yùn)輸可能出現(xiàn)的條件，真實(shí)再現(xiàn)可能出現(xiàn)條件，驗(yàn)證產(chǎn)品包裝材料的本身的緩沖及減震和對(duì)產(chǎn)品的保護(hù)能力，考核整機(jī)本身結(jié)構(gòu)的可靠性，像連接失效、運(yùn)行失效等出現(xiàn)的實(shí)際條件：航空運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸，運(yùn)輸過(guò)程出現(xiàn)的隨機(jī)顛簸對(duì)產(chǎn)品的可靠性提出苛刻的要求遵循的標(biāo)準(zhǔn)：ASTM D 4169 05 （國(guó)際運(yùn)輸聯(lián)盟協(xié)會(huì)）三種運(yùn)輸方式振動(dòng)的嚴(yán)重程度依次為空運(yùn)強(qiáng)于鐵路運(yùn)輸強(qiáng)于公路運(yùn)輸公司產(chǎn)品經(jīng)歷的運(yùn)輸方式較多為公路運(yùn)輸，其次為空運(yùn)，海運(yùn)較少以上運(yùn)輸產(chǎn)品都是帶包裝的保護(hù)的?？煽啃詼y(cè)試條件選取及依據(jù)設(shè)計(jì)初期驗(yàn)證整機(jī)結(jié)構(gòu)的可靠性：驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的連接可靠性最好采用正

11、選振動(dòng)。正弦振動(dòng)在振動(dòng)臺(tái)上測(cè)試的步驟為現(xiàn)尋找薄弱點(diǎn)（即共振點(diǎn)），找出其中放大倍數(shù)最大的點(diǎn)，然后做耐久試驗(yàn)，過(guò)程驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的連接是否失效正弦振動(dòng)的測(cè)試的基本要素：掃頻的范圍（一般情況都是低頻發(fā)現(xiàn)問(wèn)題）、振動(dòng)幅值、耐久試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間，低于交越頻頻時(shí)的參數(shù)為位移幅值，高于交越頻頻時(shí)的參數(shù)為加速度幅值參考的依據(jù)：GB/T2423.10-2008隨機(jī)振動(dòng)與正弦振動(dòng)的差異正選振動(dòng)測(cè)試目的： 正弦振動(dòng)在于找出產(chǎn)品設(shè)計(jì)或包裝設(shè)計(jì)的脆弱點(diǎn)，看哪一個(gè)具體頻率響應(yīng)最大，就是共振點(diǎn)，找到共振點(diǎn)后，在該共振點(diǎn)做駐留測(cè)試，確定產(chǎn)品能否承受共振帶來(lái)的影響，在做包裝設(shè)計(jì)時(shí)盡量避開(kāi)共振點(diǎn)隨機(jī)振動(dòng)測(cè)試目的： 隨機(jī)振動(dòng)驗(yàn)證產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用

12、時(shí)的耐振能力，比較接近實(shí)際的振動(dòng)情形正弦振動(dòng)在任意瞬間只包含一種頻率的振動(dòng)，隨機(jī)振動(dòng)在任意瞬間包含頻率譜范圍內(nèi)的各種頻率振動(dòng)。應(yīng)用順序： 正弦振動(dòng)再設(shè)計(jì)初期；隨機(jī)振動(dòng)在產(chǎn)品發(fā)布前驗(yàn)證 具體差異見(jiàn)附件跌落條件的選取依據(jù)跌落測(cè)試目的：模擬實(shí)際搬運(yùn)可能出現(xiàn)的粗率搬運(yùn)造成樣品滑落導(dǎo)致局部受到猛烈的沖擊，驗(yàn)證產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)可靠性以及包裝結(jié)構(gòu)的可靠性跌落分類：橋式跌落（旋轉(zhuǎn)面跌落&旋轉(zhuǎn)邊跌落）橋式跌落的參考依據(jù)：ISTA -3H 使用范圍：適應(yīng)于較大樣品帶托盤(pán)或用叉車(chē)搬運(yùn)、兩人一起搬運(yùn)條件橋式跌落的高度的確定依據(jù)：100mm，實(shí)際測(cè)試設(shè)計(jì)余量 10%。 測(cè)試條件200mm 跌落條件的選取依據(jù)一角三棱六面跌落遵

13、循的標(biāo)準(zhǔn)：ISTA-2A標(biāo)準(zhǔn)使用范圍：帶包裝質(zhì)量小于68Kg的樣品搬運(yùn)過(guò)程中不需要多人抬的樣品跌落的高度選取依據(jù)：防塵等級(jí)的選取依據(jù)沙塵對(duì)產(chǎn)品的影響：侵入密封件和外殼改變電氣性能阻滯和磨損運(yùn)動(dòng)部件腐蝕表面污染潤(rùn)滑劑阻塞通風(fēng)口、過(guò)濾器等積塵可以成為水汽凝聚的核心，促進(jìn)腐蝕和霉菌生長(zhǎng)測(cè)試目的和粉塵條件：由于顯示產(chǎn)品為光學(xué)精密部件，光路進(jìn)塵對(duì)亮度的衰減有很大的影響，為了驗(yàn)證光路的密閉性及整機(jī)的其他部件在灰塵較大環(huán)境下運(yùn)行的可靠性測(cè)試用粉塵必須為能通過(guò)75微米金屬絲直徑為50微米的方空篩的干燥滑石粉或類似顆粒大小的不導(dǎo)電粉塵 適用于GB 4208-84 外殼防護(hù)等級(jí)分類規(guī)定的IP5X等級(jí)產(chǎn)品防塵等級(jí)的選取依據(jù)測(cè)試條件：產(chǎn)品必須在粉塵試驗(yàn)箱處于正常的通電狀態(tài)，所有風(fēng)扇運(yùn)行。試驗(yàn)箱的粉塵量為2Kg/試驗(yàn)箱內(nèi)壁應(yīng)光滑、防靜電持續(xù)時(shí)間8h測(cè)量落塵前后的光學(xué)數(shù)據(jù)砂塵參考依據(jù) GB 2423.37-2006噪音測(cè)試條件依據(jù)噪音測(cè)試目的：一般情況下，客戶在開(kāi)會(huì)時(shí)的環(huán)境或會(huì)議室環(huán)境要求安靜，盡量避免非人為的聲音影響與會(huì)人員的情緒，因此公司的產(chǎn)品有必要在保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的條件下，保證熱傳的前提條件下盡量降低噪音，是產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的一項(xiàng)指標(biāo)噪音測(cè)試遵循GB/T 18313-2001 聲學(xué) 信息技術(shù)設(shè)備和通信設(shè)備空氣噪聲的測(cè)量。試驗(yàn)環(huán)境條件： 2025 相對(duì)濕度:45%RH70%RH 氣壓:86kPa106k