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SMT行業(yè)的汽車電子產(chǎn)品環(huán)境與可靠性試驗方法介紹

作者: 發(fā)布日期:2024-06-25

一、環(huán)境與可靠性試驗的區(qū)別 

首先介紹環(huán)境與可靠性試驗的區(qū)別,環(huán)境試驗與可靠性試驗雖然關(guān)系緊密,但它們在試驗?zāi)康?,所用環(huán)境應(yīng)力數(shù)量,環(huán)境力量值選用準(zhǔn)則,試驗類型,試驗時間存在截然的不同之處。

1、試驗?zāi)康模?/span>

  環(huán)境試驗考察的是產(chǎn)品對環(huán)境的適應(yīng)性,確定產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計是否符合合同要求,為接收,拒收提供決策依據(jù)。而可靠性試驗是定量評估產(chǎn)品的可靠性,即產(chǎn)品在規(guī)定環(huán)境條件下,規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。

2、所用環(huán)境應(yīng)力數(shù)量:

  就環(huán)境試驗來說,GJB150中規(guī)定了19個試驗項目,MIL-STD-810 D中規(guī)定了20個環(huán)境試驗項目,810F增加到24個試驗項目,包括對產(chǎn)品較重要影響的環(huán)境應(yīng)力,如:溫度,濕度,鹽霧,振動沖擊,壓力,太陽輻射,砂塵,淋雨等。受試產(chǎn)品應(yīng)根據(jù)其未來的使用環(huán)境條件及受影響程度對試驗項目進(jìn)行甄選,一般應(yīng)考察10個以上環(huán)境應(yīng)力。而可靠性試驗由于要進(jìn)行綜合模擬,只將綜合環(huán)境應(yīng)力(溫度,濕度,振動)與電應(yīng)力結(jié)合進(jìn)行試驗??梢?,可靠性試驗所選用的環(huán)境應(yīng)力數(shù)量比環(huán)境試驗少得多。

3、環(huán)境應(yīng)力量值選用準(zhǔn)則:

  環(huán)境試驗基本采用極值條件,用嚴(yán)酷代替溫和,即采用產(chǎn)品在壽命周期內(nèi)可能遇到的最極端的環(huán)境條件作為試驗條件。許多試驗帶有一定的破壞性且試驗過程中一般不需模擬產(chǎn)品的工作狀態(tài)。而可靠性試驗采用實效試驗,即真實地模擬貯存,運輸,使用過程中遇到的主要環(huán)境條件及其動態(tài)變化過程。在GJB-889和相應(yīng)的MIL-STD-781 D中規(guī)定了一套要據(jù)任務(wù)剖面確定環(huán)境剖面,再將環(huán)境剖面簡化為試驗剖面對產(chǎn)品進(jìn)行長時間可靠性考核的方法。可靠性試驗一般不會對產(chǎn)品造成破壞,它需要模擬產(chǎn)品的工作狀態(tài),所用的試驗條件大部分模擬工作中常遇到的較溫和的應(yīng)力環(huán)境,取值較環(huán)境試驗低得多。

4、試驗類型:

  環(huán)境試驗通常采用單因素試驗和多因素組合試驗,以一定的順序依次作用在產(chǎn)品上。可靠性試驗多采用綜合應(yīng)力試驗,將多個環(huán)境應(yīng)力在同一空間,同一時間施加在樣品上,更真實模擬使用環(huán)境條件的影響。為了提高試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性,可靠性,環(huán)境試驗也開始著力發(fā)展綜合試驗,積極開發(fā)能同時施加溫度,濕度,振動,輻射,沙塵,風(fēng),雨等應(yīng)力的大型多功能環(huán)境試驗設(shè)備。

5、試驗時間:

  在環(huán)境試驗中,每一項試驗的時間基本取決于選用的試驗及具體的試驗程序,只是由于各階段進(jìn)行性能檢測所需時間不同而產(chǎn)生一些差別,試驗時間比可靠性試驗短得多??煽啃栽囼灂r間取決于需驗證的可靠性指標(biāo)值和選用的統(tǒng)計試驗方案以及產(chǎn)品本身的質(zhì)量。其時間無法確定,以受試產(chǎn)品的總臺時數(shù)達(dá)到規(guī)定值或可以做出接收,拒收判決為止。


 二、汽車電子產(chǎn)品環(huán)境試驗條件

 本文介紹汽車環(huán)境與可靠性試驗規(guī)范,更多的內(nèi)容側(cè)重于環(huán)境試驗,僅供學(xué)習(xí)參考。汽車是由幾千個零部件組成的復(fù)雜産品,其産品可靠性十分重要,嚴(yán)苛的環(huán)境(運輸過程、存放、工作中、氣候...等等)考驗著汽車電子系統(tǒng),以下為您整理出相關(guān)的試驗條件列表,希望能夠提供給客戶參考。

 

1、環(huán)境條件與產(chǎn)品失效之關(guān)聯(lián)性:

 

環(huán)境條件

主要產(chǎn)生的影向

故障出現(xiàn)的問題

高溫

老化、氣化、龜裂、軟化、溶融、膨脹蒸發(fā)

絕緣不良、機(jī)械的故障、機(jī)械的應(yīng)力增加

低溫

脆化、結(jié)冰、收縮凝固,機(jī)械強(qiáng)度降低

絕緣不良、龜裂機(jī)械故障、密封故障

高相對濕度

腐蝕、電解、絕緣物之絕緣效果變差

絕緣不良

低相對濕度

脫水、脆化、縮小機(jī)械強(qiáng)度降低

龜裂、機(jī)械故障

低氣壓

膨脹、空氣的電絕緣劣化產(chǎn)生電暈及臭氧、冷卻效果低

機(jī)械故障、密封故障、過熱

腐蝕空氣

腐蝕、電解、表面劣化導(dǎo)電性增加、接觸電阻增加

磨損增加電氣故障、機(jī)械故障

溫度急速變化

溫度沖擊局部過熱

龜裂變形、機(jī)械故障

加速振動碰損或沖擊

機(jī)械的應(yīng)力疲勞共振

機(jī)械故障可動部分磨損增加構(gòu)造的破損


2、汽車相關(guān)氣候性試驗:

 

沙塵(防塵)試驗

高溫試驗

溫濕度儲存試驗

鹽/干/溫復(fù)和試驗

溫濕度循環(huán)試驗

浸水/滲水試驗

鹽霧試驗

低溫試驗

熱沖擊試驗

熱空氣老化試驗

耐候耐光試驗

氣體腐蝕試驗

耐燃試驗

泥水試驗

結(jié)露試驗

高變率溫度循環(huán)試驗

雨淋(防水)試驗



3、車用電子試驗條件整理:

 

試驗條件

建議機(jī)型

機(jī)車用IC:–40℃~125℃ 、風(fēng)吹、日曬、高震動

綜合環(huán)境試驗裝置

儀表板操作試驗:-40℃ ~ 85℃ 

交變濕熱試驗箱

馬達(dá)控制器試驗條件:操作試驗溫度40 ℃~ 110 °C

交變濕熱試驗箱

車用藍(lán)芽耳機(jī)試驗條件:保存試驗溫度:-40℃~+85 ℃, 操作試驗溫度-20℃~+65℃ 

交變濕熱試驗箱

衛(wèi)星定位(GPS) 試驗條件:高溫操作試驗溫度:85℃ 低溫操作試驗溫度:-40℃ 常溫70℃(2 小時)→ -20℃(2 小時)常溫

交變濕熱試驗箱

胎壓傳感器:高溫操作試驗溫度:125 ℃低溫操作試驗溫度:-40℃ 

交變濕熱試驗箱


4、衛(wèi)星定位(GPS)試驗條件: 交變濕熱試驗箱


1.低溫操作試驗:-40℃→常溫→70℃(2小時)→ -20℃(2小時)→常溫
2.高溫操作試驗:85℃ 

5、車燈、儀表板:


汽車儀表背光板操作試驗:
R.T.(1H)→RAMP(2H)→65℃/90±5﹪(4H)→RAMP(2H)→40℃/90±5
﹪R.H.(10H)→RAMP(2H)→-30℃(2H)RAMP(1H)→R.T.(1H)   交變濕熱試驗箱

6、室內(nèi)燈:

交變濕熱試驗箱  高溫保存110℃放置6H
交變濕熱試驗箱  高溫操作70℃/13.2V 點燈,連續(xù)12H
交變濕熱試驗箱,綜合環(huán)境試驗裝置   復(fù)合式振動:-40℃~80℃4.4G振幅2mm 頻率33.3Hz 上下振動4H

7、車外燈操作試驗:

 

試驗1.車外燈復(fù)合式操作:R.T.(2H)→RAMP(1H)→80℃(2H)→RAMP(2H)  →-30℃(2H)→RAMP(1H)→R.T(2H) 

交變濕熱試驗箱

試驗2. 震幅2mm ,頻率33.3Hz ,加速度4.4G 


試驗3.車外燈溫度循環(huán):


R.T.(2H)→RAMP(45min)→-30℃(2H) →RAMP(1.5H)→80℃(3H)→RAMP(45min) 

交變濕熱試驗箱


8、汽車壓力傳感器的環(huán)境實驗

 

測試項目

條件

持續(xù)時間


高溫、偏壓

100°C、5V 

1000 小時


溫度沖擊

-40°C~125°C 

1000 次


高溫高濕

85°C 、85%R.H 、無偏壓

1000 小時


壓力、功率和溫度循環(huán)

20kPa~Patm 

5V、-40~125°C 

3000 小時

熱貯存

125°C 


1000 小時

冷貯存

-40°C 


1000 小時

壓力循環(huán)

20kPa~Patm 


200 萬次

壓力過載

2Patm 



振動

5~10g 掃頻


30 小時

沖擊

50g、100ms 脈沖

3 個面每個100 次


流體/介質(zhì)兼容性

空氣、水、有腐蝕性水、汽油、甲醇、乙醇、柴油、

各種應(yīng)用



車用IC 需符合AEC 的Q100&Q101 規(guī)格要求,工作壽命、(溫度,濕度,偏壓,如:HAST&H3TRB)、功率循環(huán)、溫度循環(huán)、高溫反向偏壓(HTRB)


9、電動汽車用電機(jī)及控制器試驗方法:

 

試驗條件

建議機(jī)型

40℃/95%RH 48 小時,測試電機(jī)與控制器的絕緣電阻值

交變濕熱試驗箱

-20℃ 30min 穩(wěn)定,通電檢測電機(jī)是否正常運行4 小時

交變濕熱試驗箱

絕緣電阻按照GB/T 12665 的規(guī)定進(jìn)行

交變濕熱試驗箱



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