可靠度试验原理.ppt

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1、ReliabilityPrepared by：Winson Tai2014/06/21,可靠度起源,可靠度(信賴性)產品於既定的時間內，在特定的使用環境條件下，執行特定的功能，成功完成工作目標的機率。,環境因子示意圖,5,產品為何要做試驗?,浴缸曲線-電子產品,浴缸曲線-機械,可靠度試驗時機,(1)功能試驗(Functional test)(2)環境應力篩選(Environmental Stress Screening)(3)環境發展試驗(Environmental Development Test)(4)可靠度發展/成長試驗(Reliability Development/Growth Te

2、st)(5)環境應力篩選(Environmental Stress Screening)(6)環境鑑定試驗(Environmental Qualification Test)(7)可靠度鑑定試驗(Reliability Qualification Test)(8)環境應力篩選(Environmental Stress Screening)(9)環境接收試驗(Environmental Acceptance Test)(10)生產可靠度接收試驗(Production Reliability Acceptance Test),國際規範一般業界訂定客戶需求,失效改正成本,環境應力之篩選,環境應力之篩

3、選,環境應力之篩選效率比較,熱應力效應,熱應力主要來自溫度環境，溫度環境一般又可分為高溫、低溫及溫度變化等，這些溫度環境因子所產生的應力對物品會造成相當程度的影響,熱應力效應,熱應力效應,溫度及濕度試驗,溫度循環及衝擊試驗,為了模擬不同電子構件，在實際使用環境中遭遇的溫度條件，改變環境溫差範圍及急促升降溫度改變，可以提供更為嚴格測試環境,鹽霧試驗,參考規範IEC60068、ASTM B117、ASTM B287、MIL-TSD 202、MIL-TSD 810、ISO、JIS,目的在於比較相同構造之試件抗鹽霧的能力。,在溫度35，鹽霧濃度5%之測試條件下，依規定之駐留時間執行試驗。試驗後小試件應

4、於水龍頭下沖水5分鐘，並以蒸餾水或礦泉水洗滌後，以手搖動或鼓風機去除水份，用於清洗之水溫不可高於35。將試件置於標準大氣條件下約12小時，以回復原來狀況，再進行目視檢查、電性及機械檢驗。,鹽霧試驗,試驗溫度：35 噴霧量：12毫升/小時/80平方公分 酸鹼值：6.57.2(溫度為352時之Ph值駐留時間：16，24，48，96，168，336，672小時試驗容差：鹽霧濃度1%，試驗溫度2。鹽霧櫃內至少應放置兩個底面積為80平方公分之收集器，於試驗後計量試驗中平均之噴霧量(16小時以上之平均值)是否符合規定。收集器放置之位置不可受試件遮蔽且必須在無凝結水滴落下之位置。,鹽霧試驗,MIL-STD

5、883G method 1009.8,振動試驗,目的在模擬產品在生產、運輸、安裝與使用環境中所遭遇到的各種振動環境影響。導線磨損/螺絲鬆落/包裝磨損/元件短/LCD 破裂/結構變形損壞/零組件斷裂/產生振動噪音,振動試驗,正弦振動(Sinusoidal Vibration)以模擬船艦海運運輸，與有固定週期頻率之內部自發元件，或受外部干擾源之設備耐震能力驗證使用。該手法亦可運用於產品結構共振頻率分析(Resonance Search)與共振點駐留(Resonance Dwell)。隨機振動(Random Vibration)本手法與現實環境較為接近，藉以評估產品整體性結構耐震強度，在各類運送環境

6、模擬下之況。共振點駐留 在一定時間內只作單一頻率的振動，在共振頻率點上振動-測試試件疲勞特性與結構整合性,振動試驗,機械衝擊試驗,模擬產品在短時間內，發生加速度急遽的碰撞，所能容忍之能力。產品結構疲勞,過度負荷/接合破裂、撕裂/電性功能失效/排線掉落鬆脫/包裝,包材損壞、變形/改變材料的電介質強度/焊接破裂、零件斷裂、掉落/改變材料電磁特性,機械衝擊試驗,基本衝擊參數:波形/G值/時間/速度變化/衝擊次數/衝擊方向波形:半正弦波:(Half Sine)主要用於模擬產品未受保護，受到之衝擊承受能力。方波:(Square)主要用於模擬產品，置於緩衝材內或其他保護，產生較長時間之時間駐留。鋸齒波:(

7、Tooth)屬鋼性物質相互撞擊或瞬間爆波，所產生之波形，運用於軍規較多。,機械衝擊試驗,常用規範：IEC、EN、ISTA、MIL、ASTM。,落下試驗,主要在模擬，使用者在不當使用或意外失誤時，產品所能容忍自由落體之衝擊能力。一般可分為：包裝試驗與裸機試驗。包材落下試驗：產品在運輸過程中，因裝載或搬運不慎 造成掉落地面所遭受之撞擊。裸機落下試驗：針對可攜型產品，在未包裝保護狀態下，因使用不當或失誤，而使產品掉落地面產 生撞擊。,落下試驗,ISTA,落下試驗,ISTA,Bending&Torsion Test,目的 針對PCB基板材質的選擇及無鉛零件材質的選擇及焊點強度部份進行驗證。驗證材料力學

8、理論之可靠性。參考規範:EIAJ ED 4702&IEC-60068-2-21可能的影響,失效原因 焊點脫落、PCB斷裂、Component斷裂,Bending test,IEC 60068 Test U1 Bending test for SMD 1.Bend jig radius：340(Front edge shape)2.Bend to depth:1mm/2mm/3mm/4mm 3.Maintained:5s1s 4.Direction for test:Bottom of PCB,EIAJ ED 4702 Method 3 Bending test for SMD 1.Bend j

9、ig radius：230(Front edge shape)(hardened steel or hard metal)2.Bend to depth:10.5mm/20.5mm/30.5mm/40.5mm(Reference)3.Deflection speed:1mm/second 4.Support cylinder:36mm(hardened steel or hard metal)5.Direction for test:Bottom of PCB,Bending test,SD Memory Card Specification for SD、Mini SD、Micro SD,R

10、eference SD Group-Matsushita(MEI)、SanDisk、Toshiba 1.Support span：support at module edge(1mm)2.Bend jig radius：2 3.Bend force:10N 4.Down Speed:200mm/minutes 5.Hold time:one minute 6.Direction for test:Both side,Bending test,Reference:customer request,Torsion test(Twist or Torque),PCMCIA/JEIDA負責訂立日本國內

11、記憶卡的標準。美國PCMCIA組織根據JEIDA的早期標準設立，所以JEIDA和基本的PCMCIA標準大部份相同,Durability test,Mate and unmate test(Insertion&Extraction),Reference:SD Group or EIA 364-09C or customer request,1.Test cycle:10000cycle or customer request2.Speed rate:50050cycle/Hour or customer request,實驗之目的試驗內容:百格(Adhesion)測試鉛筆(Hardness)硬度

12、RCA測試/橡皮擦(Rubber)測試酒精(Alcohol)測試,附著力&耐磨測試,塗裝方式：粉體塗料、電著塗料、鍍膜影響附著力的因素:1.表面處理.2.油漆性能.3.塗裝工藝.,Cross cut tape adhesion test,密著性測試(Adhesion test,Peel test)-11個刀鋒間隔1mm 塗層片附著力的評估，用來確定塗層對底材是否有足夠的附著力。,將材料在不同基材上形成鍍膜，以密著度計刻畫出100個方格(1010)。再以專用之3M標準膠帶黏貼後迅速撕掉，計算殘留於基材上的方格數，取其百分比即為密著度。例如：剩下80個方格，密著度則為80，若殘留方格數越多，則表示

13、密著性愈佳。,Hardness test-鉛筆硬度,鉛筆硬度測試(Hardness test)1.Pencil-6B6H(Mitsubishi)至9H2.Angle:45 degree3.Weight:500g(或客戶規格)Refers to ASTM D3363 test method 以固定的重量及速率下，使用鉛筆硬度計量測其硬度。不出現刮痕的情況下，最大之鉛筆硬度即為塗膜之硬度。,Hardness test-鉛筆硬度,Hardness test setup,Photo of after hardness test,Surface resistance test-RCA,RCA(塗層耐磨性

14、)-是一種比較柔和的耐磨檢測方法。Ink 及Coating之驗證。參考規範ASTM F 2357-04機台能力1.紙帶(用一般測試)寬度11/16”-0.6875 in.，157mm/cycle2.荷重：可選擇55、175或275g。,Surface resistance test-RCA,Photo of after surface resistance test,Surface resistance test setup,Surface resistance test-耐磨擦,Rubber or Alcohol Resistance test 磨耗測試儀-針對塑膠漆 為主。漆膜狀況的變化，如：光澤的降低，霧影的程度，漆膜失重的情況。應用之產品:烤漆或印刷字體 測試材質:1.橡皮擦 Material：Sanford No.74&Hinode mukaidori No.502 2.棉布+溶劑(酒精or IPA or 壬烷 or 丙酮或者其它溶劑)測試力量:依照客戶需求,AEC規範免費下載網頁,線上學習,分享完畢，謝謝,