您的手機(jī)、電腦或家用電器是否剛過保修期就壞了？任何新產(chǎn)品的發(fā)布上市，都會(huì)面臨亙古不變的問題——產(chǎn)品壽命可以使用有多久？質(zhì)量如何保證？談及產(chǎn)品壽命 ，總會(huì)提到“早期失效”“致命異常”“長(zhǎng)期可靠性”潛在缺陷”等術(shù)語。
圖1 質(zhì)量與可靠性關(guān)系示意圖
評(píng)估產(chǎn)品壽命，最主要的是評(píng)估產(chǎn)品PCBA系統(tǒng)中的所有部件和子系統(tǒng)質(zhì)量與壽命。PCBA是由多種材料、元件及互連結(jié)構(gòu)組成的復(fù)雜系統(tǒng)，各要素均正常工作才能保證產(chǎn)品在預(yù)期壽命內(nèi)可靠運(yùn)行。只要其中任一部分出現(xiàn)故障，產(chǎn)品壽命就會(huì)大打折扣。
PCBA在元件連接過程中會(huì)承受高溫，每個(gè)部件在連接工藝前后產(chǎn)生變化，任何加速老化測(cè)試前，需要模擬連接工藝，以便更準(zhǔn)確了解PCBA的真實(shí)預(yù)期壽命。
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/PCB連續(xù)施加高溫環(huán)境應(yīng)力，通過電-熱應(yīng)力的綜合作用來加速元器件內(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。 通過找出導(dǎo)致多數(shù)產(chǎn)品壽命出現(xiàn)問題的原因，評(píng)估和量化失效因素產(chǎn)生的影響,以應(yīng)對(duì)失效導(dǎo)致的產(chǎn)品壽命縮短。
老化是屬于環(huán)境應(yīng)力篩選的一種。
1、老化測(cè)試從生產(chǎn)鏈中剔除了早期故障和潛在缺陷概率很高的不可靠組件： 對(duì)于PCB/元器件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。
2、老化測(cè)試是分析早期故障趨勢(shì)、提高可靠性和測(cè)試半導(dǎo)體器件壽命的最佳方法，對(duì)于無缺陷的元器件，老化也可促使其電參數(shù)穩(wěn)定。
老化測(cè)試的分類：靜態(tài)老化&動(dòng)態(tài)老化
測(cè)試樣品在做老化測(cè)試過程中電壓施加可以是靜態(tài)的或動(dòng)態(tài)的，依據(jù)測(cè)試條件可以把老化測(cè)試可分為靜態(tài)老化、動(dòng)態(tài)老化。
靜態(tài)老化是PCB或元器件處于非工作模式下，PCB或元器件沒有輸入，其優(yōu)點(diǎn)是成本低且程序簡(jiǎn)單，但是缺點(diǎn)是老化測(cè)試設(shè)備上的所監(jiān)控的電路節(jié)點(diǎn)不到實(shí)際數(shù)量的一半。
靜態(tài)老化主要是溫度恒定輸入，供電以及監(jiān)控部分都是mV和mA級(jí)別的供電，屬于傳統(tǒng)的老化測(cè)試。
動(dòng)態(tài)老化是PCB或元器件處于工作狀態(tài)下，向半導(dǎo)體器件提供輸入激勵(lì)信號(hào)，通過偵測(cè)相關(guān)的信號(hào)來判定PCB或元器件在老化狀態(tài)或者極端環(huán)境下的工作狀態(tài)，優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)?nèi)部電路施加更多壓力和檢測(cè)額外的故障，更貼近PCB或元器件的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境。
4、老化測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)方法
快速紫外老化 QUV Weathering ：GB/T 14522-2008、 GB/T 14522
氙燈老化 Xenon-Arc Weathering：GB/T 16422.2-2014、 GB/T 16259-2008
碳弧燈老化：Carbon-Arc Weathering GB/T、 16422.4-2014
臭氧老化 Ozone Aging：GB/T 7762-2014、 GB/T 13642-2015
耐溫濕老化 Temperature and Humidity Test GB/T 7141-2008、 GB/T 1740-2007、IPC-TM-650 2.6.16:1985、
鹽霧測(cè)試 Salt Spray Test： GB/T 2423.17-2008、GB/T 2423.18-2012
氣體腐蝕測(cè)試 Gas Corrosion Test：GB/T 9789-2008
老化測(cè)試后外觀評(píng)價(jià) Evaluation after Aging Test：GB/T 11186.1,2,3-1989、 GB/T 250-2008
5、PCB/電子元器件老化測(cè)試注意事項(xiàng)
1. 對(duì)于集成電路來說，由于其工作電壓和工作電流都受到較大的限制，給PCB或元器件施加電壓時(shí)，要從零開始緩慢地增加，去電壓時(shí)也要緩慢地減小，要預(yù)防電源電壓的突變所產(chǎn)生的瞬間脈沖可能會(huì)損傷器件。
2.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，要預(yù)防某些老化時(shí)超差的參數(shù)會(huì)恢復(fù)到原來的數(shù)值。
3、為保證晶體管能在最高結(jié)溫下老化，應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)量晶體管熱阻。
盡管我們無法預(yù)測(cè)產(chǎn)品未來的使用壽命，但我們卻能夠創(chuàng)造并應(yīng)用優(yōu)秀的技術(shù)來預(yù)測(cè)產(chǎn)品的未來。這些技術(shù)包括老化模擬測(cè)試、負(fù)載測(cè)試模擬等預(yù)測(cè)。
啟威測(cè)環(huán)境可靠性檢測(cè)中心配備高精度的直流電源和電子負(fù)載，搭配各類高低溫試驗(yàn)箱及測(cè)試儀器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)元器件的加速老化測(cè)試，包括動(dòng)態(tài)加電、拉載、控制，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的、連續(xù)的測(cè)試控制，及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，歡迎來電咨詢。
