|
使用高加速應(yīng)力篩選方法能夠幫助電子制造企業(yè)評估電子產(chǎn)品的可靠性，減少或消除產(chǎn)品故障。但應(yīng)用高加速應(yīng)力篩選有一個前提，就是需要創(chuàng)建一個產(chǎn)品剖面，然后在此基礎(chǔ)上對產(chǎn)品施加不同的壓力，以決定是否需要進行調(diào)整。 作為標準電子工業(yè)流程中的一個環(huán)節(jié)，高加速應(yīng)力篩選（highly accelerated stress screen，HASS）用于激發(fā)和檢測產(chǎn)品的早期缺陷，而非查找全部缺陷。事實上，生成一個構(gòu)造良好HASS剖面的幾率有限，其激發(fā)PCBA電子產(chǎn)品缺陷的能力隨故障模式的變化而有所不同。在試圖將缺陷激發(fā)成為難度更大的故障模式時，由此增加的應(yīng)力可能會造成損壞結(jié)果。 盡管應(yīng)力及HASS的變更可能需要根據(jù)基礎(chǔ)技術(shù)對方法自行定義，但并不影響這種方法同樣適用于其他產(chǎn)品領(lǐng)域。 確定是否有必要進行HASS調(diào)優(yōu)，首先要在現(xiàn)場數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)之間建立評估。評估結(jié)果直接反映現(xiàn)有HASS剖面的效能。如果由于PCBA產(chǎn)品生產(chǎn)缺陷和生產(chǎn)測試產(chǎn)量下降而導(dǎo)致現(xiàn)場故障呈上升趨勢，此時應(yīng)考慮進行HASS調(diào)優(yōu)。 HASS剖面的設(shè)計與開發(fā)，主要依據(jù)高加速壽命試驗（HALT）所得到的結(jié)果。企業(yè)在PCBA加工生產(chǎn)實踐中，小編建議可以通過以下五個步驟提高產(chǎn)品的可靠性： 1、高加速壽命試驗 要想全面理解HASS調(diào)優(yōu)，首先讓我們從高加速壽命試驗（HALT）開始，一起對HASS剖面的基本結(jié)構(gòu)進行回顧。 HALT是一種限度測試，而非通過失敗測試。測試的主要目的是確定產(chǎn)品的環(huán)境（溫度和振動）影響限度；此外，它還適用于測量產(chǎn)品的穩(wěn)健性。 根據(jù)HALT試驗中完成5項測試的結(jié)果，對HASS試驗剖面進行設(shè)計。通常以溫度、振動水平和停延時間為起點，或根據(jù)產(chǎn)品實際情況進行調(diào)整。這5項測試分別為： 1）低溫步進應(yīng)力試驗（Cold step stress）。以20攝氏度為起點，將環(huán)境艙的大氣溫度降至10攝氏度。每個溫度級別上的停延時間可以根據(jù)產(chǎn)品的不同而有所差異，但建議在溫度穩(wěn)定后至少保持10分鐘。 2）高溫步進應(yīng)力試驗（Hot step stress）。以30攝氏度為起點，將環(huán)境艙的大氣溫度提高10攝氏度。每個溫度級別上的停延時間可以根據(jù)產(chǎn)品的不同而有所區(qū)別，但建議在溫度穩(wěn)定后至少保持10分鐘。 3）快速溫變循環(huán)試驗（Rapid thermal transitions）。最小的溫度循環(huán)范圍應(yīng)該在高低溫步進應(yīng)力測試中所確定的溫度工作上限和溫度工作下限的5攝氏度內(nèi)。通常至少進行3個溫變循環(huán)，并且在每個溫度極限值時至少保持10分鐘。 4）振動步進應(yīng)力試驗（Vibration step stress）。從5Grms開始（較低水平的振動量級，1Grms用于精細產(chǎn)品，增量在5Grms內(nèi)），至少停延5分鐘（時長根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量的不同而變化）。試驗室內(nèi)大氣溫度應(yīng)當(dāng)為室溫，連續(xù)施加振動步進應(yīng)力直至產(chǎn)品振動工作極限或破壞極限。 5）綜合應(yīng)力試驗（Combined environment）。至少進行5個綜合應(yīng)力循環(huán)，除非在所有5個循環(huán)之前出現(xiàn)了破壞性故障。溫度循環(huán)應(yīng)保持在溫度工作上限和溫度工作下限的5攝氏度內(nèi)。起始振動量值則是通過將振動破壞極限除以5加以確定的。在后續(xù)的每個溫度循環(huán)中，振動量級都增加相同數(shù)值；也就是說，如果最大振動量值為50Grms，則起始振動量值為10Grms。 2、高加速應(yīng)力篩選 HALT試驗得到的結(jié)果通常作為HASS剖面的設(shè)計依據(jù)。溫度應(yīng)力起始值通常為溫度步進應(yīng)力試驗中所確定工作極限的80%，即測試單元在HALT試驗中完全發(fā)揮作用時的溫度水平。 振動步進應(yīng)力試驗中，振動應(yīng)力的起始值通常為50%的破壞極值。下圖展示了HASS剖面的標準模型。方形波代表溫度，梯形波表示振動水平。
0906390111.jpg (56.35 KB, 下載次數(shù): 65)
下載附件
2018-8-24 18:19 上傳
在上圖中的HASS剖面顯示了兩個HASS循環(huán)。實踐中，并無固定的周期次數(shù)或行業(yè)標準用于篩選產(chǎn)品；主要還是取決于PCBA加工廠所生產(chǎn)產(chǎn)品的類型和數(shù)量。 對于大多數(shù)更關(guān)心產(chǎn)量的電子制造企業(yè)而言，建議至少循環(huán)兩次；如果希望識別出更多的潛在缺陷，3~5次循環(huán)比較適宜。HASS試驗第一個循環(huán)的根本目標是查找到所有缺陷；做到這一點則無需開展后續(xù)循環(huán)，從而縮短測試時間、提升產(chǎn)量。 HASS試驗由兩個部分（或階段）組成。第一個階段為預(yù)篩選階段，在極短時間內(nèi)激發(fā)出任何潛在的生產(chǎn)缺陷或零部件缺陷；第二個階段是測試階段，目標在于識別缺陷。在測試階段，產(chǎn)品需接受功能測試。相比之下，預(yù)篩選階段所用應(yīng)力水平高于測試階段。 3、育種失效測試 判斷HASS試驗?zāi)芊裼行У貦z測出生產(chǎn)缺陷，可以采用篩查證明或育種失效測試（Seeded failure testing）。為了更好地失效判定，建議對與生產(chǎn)缺陷相關(guān)的10種現(xiàn)場故障中，分析其排名前5位的故障類別。 將每一次失效視作一次育種，按照既定的HASS試驗流程進行篩選，以確定HASS剖面的檢測功能。如果檢測出的種子故障數(shù)較低（全部10個中不超過5個），則需要調(diào)整HASS剖面并重新檢測。 4、安全網(wǎng) 在設(shè)計HASS剖面并完成篩選驗證后，必須確保HASS測試條件的適宜性，即在有效檢測出可能造成設(shè)備故障的潛在不良，同時不致造成設(shè)備損壞或“內(nèi)傷”。這里，可以采用安全網(wǎng)（Safetyof screen，SOS）測試，將產(chǎn)品按照調(diào)整后的HASS剖面進行反復(fù)檢驗，以判定最佳的測試條件。 一般情況下，測試循環(huán)以40次作為有效起點。如果時間允許，產(chǎn)品在第一次故障發(fā)生之前可經(jīng)過多次循環(huán)。產(chǎn)品在HASS試驗中損耗的可靠壽命，可以用通過下列公式直接計算得出，并用百分比表示，計算公式為：可靠壽命=（HASS剖面循環(huán)次數(shù)÷SOS循環(huán)次數(shù)）×100%。 例如，可靠壽命=（2÷40）×100=5%，表示產(chǎn)品經(jīng)過兩次HASS剖面循環(huán)和40次SOS測試，其可靠壽命耗損最高為5%。 5、HASS調(diào)優(yōu) 對于電子制造企業(yè)而言，盡管開展了HALT和HASS試驗項目，并對所有標準的指導(dǎo)方針進行了研究，但在項目初期或?qū)嵤┰缙谌匀粫庥鍪。词蛊洚a(chǎn)品的缺陷已經(jīng)明顯少于未經(jīng)過HASS試驗的項目。 在HASS調(diào)優(yōu)（HASS tuning）和定速過程中對HASS基本流程稍做變更或調(diào)整，可以提高給定失效模式的檢測和沉淀概率。壓力級別的變化將影響到該領(lǐng)域中存在的缺陷類型。
| 
QQ好友和群
QQ空間
騰訊微博
騰訊朋友
收藏
淘帖
頂
踩
