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技術專題
電子設備的老化測試
一旦計劃生產任何新板，就可能要為新產品計劃一系列測試。這些測試通常側重于功能，對于高速/高頻板，則側重于信號/電源完整性。但是，您可能打算讓產品在很長一段時間內運行，并且需要一些數據來可靠地對產品的使用壽命設置較低的限制。
除了在線測試，功能測試以及可能的機械測試之外，組件和電路板本身也可以從老化測試中受益。如果您打算大規模生產，最好在大批量生產之前進行。
什么是老化測試？
在老化測試過程中，特殊老化板上的組件要承受或超過其額定工作條件，以消除可能在其額定壽命之前過早失效的任何組件。這些操作條件可以包括溫度，電壓/電流，操作頻率或指定為上限的任何其他操作條件。這些類型的壓力測試有時稱為加速壽命測試（HALT / HASS的子集），因為它們模擬了組件在較長時間和極端條件下的運行。
這些可靠性測試的目的是收集足夠的數據以形成浴盆曲線（示例如下所示）。不幸的是，“嬰兒死亡率”部分包括由于制造缺陷而導致的早期組件故障。這些測試通常在125°C下進行。
浴缸曲線顯示產品可靠性
浴缸曲線顯示產品可靠性
可以使用原型板在125°C或高于預期基材材料的玻璃化轉變溫度的條件下進行老化測試和環境應力測試。這將提供有關板的機械應力故障的一些極端數據以及有關組件故障的數據。老化測試包括兩種不同類型的測試：
靜態測試
靜態老化僅涉及向每個組件施加極端溫度和/或電壓而無需施加輸入信號。這是一種簡單，低成本，加速的壽命測試。只需要將探針插入環境室中，使該室達到溫度，然后將設備升高至所需的施加電壓。此類測試最適合用作熱測試，以模擬極端溫度下的存儲。在測試期間施加靜態電壓不會激活設備中的所有節點，因此無法全面了解組件的可靠性。
動態測試
這種類型的測試包括在老化板暴露于極端溫度和電壓下時，向每個組件施加輸入信號。由于可以評估IC的內部電路的可靠性，因此可以更全面地了解組件的可靠性。可以在動態測試過程中監視輸出，從而準確了解板上的哪些點最容易出現故障。
任何導致故障的老化測試都需要進行徹底檢查。在原型板的壓力測試中尤其如此。這些測試在時間和材料上可能既耗時又昂貴，但是對于最大化產品的使用壽命和確定設計選擇至關重要。這些測試遠遠超出了在線測試和功能測試，因為它們將新產品推向了極限。
板級與組件級可靠性測試
老化測試并非專門針對原型板的壓力測試，通常將其命名為HALT / HASS。老化測試以及其他環境/壓力測試可以揭示板級和組件級的故障。這些測試可以完全在規格或高于指定的工作條件下執行。
一些電路板設計人員可能會不愿意接受超出組件規格或超出電路板/組件預期工作條件的老化測試和其他壓力測試得出的結果。其背后的邏輯是，在預期的環境中部署時，電路板和/或組件永遠不會看到此類操作條件，因此測試結果必須無效。這錯過了通常過度測試的老化測試和壓力測試的重點。
板級壓力測試可以在您的下一個設計中防止此類災難。
板級壓力測試可以在您的下一個設計中防止此類災難。
超出規格運行這些測試可以找到更多的故障點。連續運行多個測試可以使您了解這些故障點是如何隨著時間推移而出現的，從而使您更好地了解可靠性。超規格運行只會大大延長產品的使用壽命，并讓您更深入地了解浴缸曲線。
如果您可以解決在超規格測試中發現的任何故障點，則可以顯著延長成品板的使用壽命。如果您可以使用設計軟件中的供應鏈數據進行訪問，則可以輕松地更換具有較長額定壽命的合適替換組件。所有這些步驟對延長成品的使用壽命大有幫助