可靠性试验中常见的环境应力筛选试验主要有以下几种:
原理和过程:将产品置于高低温交替变化的环境中。比如先在高温环境(如 80℃)下保持一定时间,让产品内部的材料和元件充分受热膨胀,然后迅速转换到低温环境(如 - 40℃),使它们冷缩。这种热胀冷缩过程会对产品施加应力,能够有效激发出产品在温度变化环境下可能出现的故障,像焊接点松动、材料分层等问题。
应用场景:广泛应用于电子设备,如电脑主板、手机等,这些设备在实际使用中会经历不同的温度环境,温度循环试验可以提前暴露潜在故障。
原理和过程:和温度循环试验类似,但温度变化速率更快。产品在极短时间内从高温环境转换到低温环境,或反之。例如,产品从 100℃的高温环境瞬间(数秒内)进入 - 50℃的低温环境,这种急剧的温度变化会对产品产生更为强烈的热应力,能检测出产品在短时间内承受巨大温度变化时可能出现的缺陷,如封装破裂等。
应用场景:常用于对温度变化耐受性要求极高的产品,像军事电子装备和一些在极端环境下使用的工业控制设备。
原理和过程:通过振动台对产品施加不同频率、振幅和方向的振动。例如,在一定频率范围(如 10 - 1000Hz)内,以不同的加速度(如 1g - 10g)进行振动,模拟产品在运输过程中的颠簸、在使用环境中的机械振动等情况。这样的振动应力能够发现产品内部结构连接不牢固、零部件松动等问题。
应用场景:汽车零部件、航空航天设备等在运行过程中会受到振动影响的产品,都需要进行振动试验来确保其可靠性。
原理和过程:将产品放置在具有一定湿度的环境中,包括恒定湿热试验和交变湿热试验。在恒定湿热试验中,产品处于一个相对稳定的高湿度环境(如湿度 90% - 95%,温度 40℃)一段时间,观察产品是否会出现受潮、腐蚀等问题;交变湿热试验则是让湿度和温度按照设定的规律交替变化,更能模拟实际环境中的复杂湿度变化情况。
应用场景:对于容易受潮的电子产品(如户外电子显示屏)和一些金属材料制品(如机械零件),湿度试验可以检测其防潮性能和抗腐蚀性能。