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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(yàn)方法介紹

作者: 發(fā)布日期:2024-06-25

一、環(huán)境與可靠性試驗(yàn)的區(qū)別 

首先介紹環(huán)境與可靠性試驗(yàn)的區(qū)別,環(huán)境試驗(yàn)與可靠性試驗(yàn)雖然關(guān)系緊密,但它們?cè)谠囼?yàn)?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(yàn)類型,試驗(yàn)時(shí)間存在截然的不同之處。

1、試驗(yàn)?zāi)康模?/span>

  環(huán)境試驗(yàn)考察的是產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性,確定產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)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(yàn)是定量評(píng)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(shí)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(yàn)來(lái)說(shuō),GJB150中規(guī)定了19個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目,MIL-STD-810 D中規(guī)定了20個(gè)環(huán)境試驗(yàn)項(xiàng)目,810F增加到24個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目,包括對(duì)產(chǎn)品較重要影響的環(huán)境應(yīng)力,如:溫度,濕度,鹽霧,振動(dòng)沖擊,壓力,太陽(yáng)輻射,砂塵,淋雨等。受試產(chǎn)品應(yīng)根據(jù)其未來(lái)的使用環(huán)境條件及受影響程度對(duì)試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行甄選,一般應(yīng)考察10個(gè)以上環(huán)境應(yīng)力。而可靠性試驗(yàn)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(dòng))與電應(yīng)力結(jié)合進(jìn)行試驗(yàn)??梢?,可靠性試驗(yàn)所選用的環(huán)境應(yīng)力數(shù)量比環(huán)境試驗(yàn)少得多。

3、環(huán)境應(yīng)力量值選用準(zhǔn)則:

  環(huán)境試驗(yàn)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(yàn)條件。許多試驗(yàn)帶有一定的破壞性且試驗(yàn)過(guò)程中一般不需模擬產(chǎn)品的工作狀態(tài)。而可靠性試驗(yàn)采用實(shí)效試驗(yàn),即真實(shí)地模擬貯存,運(yùn)輸,使用過(guò)程中遇到的主要環(huán)境條件及其動(dòng)態(tài)變化過(guò)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(jiǎn)化為試驗(yàn)剖面對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間可靠性考核的方法??煽啃栽囼?yàn)一般不會(huì)對(duì)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(yàn)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(yàn)低得多。

4、試驗(yàn)類型:

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

5、試驗(yàn)時(shí)間:

  在環(huán)境試驗(yàn)中,每一項(xiàng)試驗(yàn)的時(shí)間基本取決于選用的試驗(yàn)及具體的試驗(yàn)程序,只是由于各階段進(jìn)行性能檢測(cè)所需時(shí)間不同而產(chǎn)生一些差別,試驗(yàn)時(shí)間比可靠性試驗(yàn)短得多??煽啃栽囼?yàn)時(shí)間取決于需驗(yàn)證的可靠性指標(biāo)值和選用的統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方案以及產(chǎn)品本身的質(zhì)量。其時(shí)間無(wú)法確定,以受試產(chǎn)品的總臺(tái)時(shí)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(yàn)條件

 本文介紹汽車環(huán)境與可靠性試驗(yàn)規(guī)范,更多的內(nèi)容側(cè)重于環(huán)境試驗(yàn),僅供學(xué)習(xí)參考。汽車是由幾千個(gè)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(yùn)輸過(guò)程、存放、工作中、氣候...等等)考驗(yàn)著汽車電子系統(tǒng),以下為您整理出相關(guān)的試驗(yàn)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(wèn)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(duì)濕度

腐蝕、電解、絕緣物之絕緣效果變差

絕緣不良

低相對(duì)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(guò)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(guò)熱

龜裂變形、機(jī)械故障

加速振動(dòng)碰損或沖擊

機(jī)械的應(yīng)力疲勞共振

機(jī)械故障可動(dòng)部分磨損增加構(gòu)造的破損


2、汽車相關(guān)氣候性試驗(yàn):

 

沙塵(防塵)試驗(yàn)

高溫試驗(yàn)

溫濕度儲(chǔ)存試驗(yàn)

鹽/干/溫復(fù)和試驗(yàn)

溫濕度循環(huán)試驗(yàn)

浸水/滲水試驗(yàn)

鹽霧試驗(yàn)

低溫試驗(yàn)

熱沖擊試驗(yàn)

熱空氣老化試驗(yàn)

耐候耐光試驗(yàn)

氣體腐蝕試驗(yàn)

耐燃試驗(yàn)

泥水試驗(yàn)

結(jié)露試驗(yàn)

高變率溫度循環(huán)試驗(yàn)

雨淋(防水)試驗(yàn)



3、車用電子試驗(yàn)條件整理:

 

試驗(yàn)條件

建議機(jī)型

機(jī)車用IC:–40℃~125℃ 、風(fēng)吹、日曬、高震動(dòng)

綜合環(huán)境試驗(yàn)裝置

儀表板操作試驗(yàn):-40℃ ~ 85℃ 

交變濕熱試驗(yàn)箱

馬達(dá)控制器試驗(yàn)條件:操作試驗(yàn)溫度40 ℃~ 110 °C

交變濕熱試驗(yàn)箱

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

交變濕熱試驗(yàn)箱

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

交變濕熱試驗(yàn)箱

胎壓傳感器:高溫操作試驗(yàn)溫度:125 ℃低溫操作試驗(yàn)溫度:-40℃ 

交變濕熱試驗(yàn)箱


4、衛(wèi)星定位(GPS)試驗(yàn)條件: 交變濕熱試驗(yàn)箱


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

5、車燈、儀表板:


汽車儀表背光板操作試驗(yàn):
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(yàn)箱

6、室內(nèi)燈:

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

7、車外燈操作試驗(yàn):

 

試驗(yàn)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(yàn)箱

試驗(yàn)2. 震幅2mm ,頻率33.3Hz ,加速度4.4G 


試驗(yàn)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(yàn)箱


8、汽車壓力傳感器的環(huán)境實(shí)驗(yàn)

 

測(cè)試項(xiàng)目

條件

持續(xù)時(shí)間


高溫、偏壓

100°C、5V 

1000 小時(shí)


溫度沖擊

-40°C~125°C 

1000 次


高溫高濕

85°C 、85%R.H 、無(wú)偏壓

1000 小時(shí)


壓力、功率和溫度循環(huán)

20kPa~Patm 

5V、-40~125°C 

3000 小時(shí)

熱貯存

125°C 


1000 小時(shí)

冷貯存

-40°C 


1000 小時(shí)

壓力循環(huán)

20kPa~Patm 


200 萬(wàn)次

壓力過(guò)載

2Patm 



振動(dòng)

5~10g 掃頻


30 小時(shí)

沖擊

50g、100ms 脈沖

3 個(gè)面每個(gè)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(dòng)汽車用電機(jī)及控制器試驗(yàn)方法:

 

試驗(yàn)條件

建議機(jī)型

40℃/95%RH 48 小時(shí),測(cè)試電機(jī)與控制器的絕緣電阻值

交變濕熱試驗(yàn)箱

-20℃ 30min 穩(wěn)定,通電檢測(cè)電機(jī)是否正常運(yùn)行4 小時(shí)

交變濕熱試驗(yàn)箱

絕緣電阻按照GB/T 12665 的規(guī)定進(jìn)行

交變濕熱試驗(yàn)箱



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