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嘉峪檢測網(wǎng) 2022-04-14 23:43
1、老煉試驗
1.1源起
最初聚焦于元器件，在一定的環(huán)境溫度下、較長的時間內(nèi)對元器件連續(xù)施加一定的電應(yīng)力，通過電--熱應(yīng)力的綜合作用來加速元器件內(nèi)部的各種物理、化學反應(yīng)過程，促使隱藏于元器件內(nèi)都的各種潛在缺陷及早暴露，從而達到提出早期失效的目的。
該試驗主要針對的是工藝制造過程中因表面沾污、引線焊接不良，溝道漏電，硅片裂紋、氧化層缺陷、局部發(fā)熱等一系列缺陷開展的先期工作，同時，對于一些無缺陷的元器件，也可以促使其參數(shù)穩(wěn)定。
1.2老煉試驗及其作用
對于產(chǎn)品而言，老煉試驗（筒稱老煉）是一種用于激發(fā)和消除產(chǎn)品早期失效的重要的可靠性篩選和質(zhì)量控制方法。對于可修復產(chǎn)品，老煉試驗是指出廠前在規(guī)定環(huán)境下，執(zhí)行每個產(chǎn)品功能的硬件隨著早期失效期的每次失效不斷加以修復性維修，其可靠性得到提高的過程。對于不可修產(chǎn)品，老煉試驗則是將產(chǎn)品置于功能運行的一種篩選試驗。
大量工程實踐和研究證明，老煉試驗?zāi)芴岣弋a(chǎn)品質(zhì)量，強化產(chǎn)品可靠性，降低產(chǎn)品過早失效造成的損失和風險。和老煉試驗相關(guān)的一個重要問題是確定最優(yōu)的老煉試驗設(shè)置，即老煉試驗優(yōu)化問題。過去近半個世紀，老煉試驗優(yōu)化，特別是試驗時間的優(yōu)化一直是老煉試驗研究的重點，得到了廣泛應(yīng)用并取得較好成效。
老煉試驗是將所有產(chǎn)品在出廠或交付使用前模擬運行一段時間，通過剔除失效產(chǎn)品或修復性維修提高產(chǎn)品的可靠性，模擬運行時的應(yīng)力條件如溫度、濕度和電應(yīng)力等和實際使用時相同或稍高。
工程技術(shù)和研究人員對老煉試驗的各個方面都進行了研究。其中最受關(guān)注的問題是為獲得最大利潤或最高的可靠性，應(yīng)該在何種條件下對產(chǎn)品進行多長時間的老煉試驗。老煉如果不充分，則早期失效率仍然很高，造成實際使用時的可靠性不達標以及產(chǎn)品的保修和維修費用。過度老煉則不儀延長產(chǎn)品出廠時間，增加試驗成本，還可能對產(chǎn)品造成嚴重的不良影響。
因此，老煉試驗優(yōu)化尤其是試驗時間的優(yōu)化一直是老煉試驗研究的重點。
1.3老煉試驗的分類及一般原則
1)分類
老煉試驗一般分為以下三種類型：
a)常溫老煉；
b)高溫老煉；
c)熱循環(huán)老煉。
2)原則
產(chǎn)品應(yīng)根據(jù)其使用環(huán)境、組成結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵性、復雜度、可靠度、壽命等特點和型號要求選取中的一種或兩種試驗類型進行組合，當前航天行業(yè)產(chǎn)品一般按如下原則選?。?/span>
a)產(chǎn)品一般采用常溫老煉（舊有認知，不推薦）。
b)產(chǎn)品常溫老煉規(guī)定時間較長時，一般選取高溫老煉，高溫老煉的溫度應(yīng)力應(yīng)不超過產(chǎn)品最高工作環(huán)境溫度（推薦使用）。
c)特殊應(yīng)用環(huán)境的產(chǎn)品，如：實際工作環(huán)境是高溫、低溫交變工作的航天飛行器。上面級飛行器產(chǎn)品一般選取熱循環(huán)老煉，非溫度交變工作環(huán)境的產(chǎn)品可按技術(shù)文件選擇熱循環(huán)老煉或高溫老煉。老煉的溫度應(yīng)力應(yīng)不超過產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定的最高、最低工作環(huán)境溫度。
d)采用常溫老煉或高溫老煉的產(chǎn)品應(yīng)按GJB1032或技術(shù)文件要求完成應(yīng)力篩選試驗后再進行老煉試驗。
e)機電結(jié)合的產(chǎn)品中，電子電路板應(yīng)先按整件要求進行單板高溫老煉試驗，單板裝入整機后再進行整機老煉試驗，整機老煉試驗時何按整機技術(shù)條件規(guī)定選取。
f)老煉試驗應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的使用環(huán)境，選擇在較短時間或較容易提供的試驗應(yīng)力條件下以達到試驗?zāi)康?，但不?yīng)引入新的故障模式。
g)老煉試驗的總時間一般不大于產(chǎn)品壽命的20%：工作壽命按通、斷次數(shù)計算的產(chǎn)品，按其產(chǎn)品規(guī)范或技術(shù)文件規(guī)定的通、斷次數(shù)和頻率進行通電老煉，通、斷次數(shù)一般不超過使用預(yù)期壽命次數(shù)的5%.
h)老煉試驗時問的遠取與溫及應(yīng)力和產(chǎn)品的工作環(huán)境相關(guān)，恨據(jù)工程經(jīng)驗和產(chǎn)品要求選取。
i)應(yīng)力篩選試驗中的通電時間不計入老煉時間。
j)交付驗收的產(chǎn)品應(yīng)100%進行老煉試驗。
k)進行老煉的產(chǎn)品應(yīng)是測試合格的產(chǎn)品。
l)整件老練應(yīng)在調(diào)試合格、裝入整機前進行，整機老煉在出廠測試前進行。
以上要求大多摘自于QJ908B。
1.4老煉試驗和環(huán)境應(yīng)力篩選(ESS)試驗的關(guān)系
在這個標題的影響下，不僅要思考老煉試驗與ESS試驗的不同和差異，還可以遐想一下能不能結(jié)合的問題。
1)聚焦應(yīng)力
(1)老煉試驗應(yīng)力
老煉試驗的應(yīng)力主要是溫度、濕度、電壓（電應(yīng)力）。
(2)ESS試驗應(yīng)力
ESS試驗的應(yīng)力則是環(huán)境應(yīng)力，對于電子產(chǎn)品而言，主要是溫度和隨機振動應(yīng)力。
在GJB1032A-2020中對ESS的定義如下：
對產(chǎn)品施加規(guī)定的環(huán)境應(yīng)力，以發(fā)現(xiàn)和剔除制造過程中的不良零件、元器件和工藝缺陷等早期故障的一種工序或方法。并且特別注明電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選①采用溫度循環(huán)和隨機振動應(yīng)力。
同時也特別提出了潛在缺陷(PD),即②產(chǎn)品存在的無法用普通的方法檢測出來的固有或誘發(fā)缺陷。
③ESS的整個過程，設(shè)備需要通電運行并檢測。
(3)對試驗應(yīng)力的相關(guān)說明
據(jù)國內(nèi)外已發(fā)表的ESS調(diào)查統(tǒng)計結(jié)采說明在常用的13種環(huán)境應(yīng)力中熱循環(huán)和隨機振動是最有效的篩選應(yīng)力（這也就是電子設(shè)備修政開蓋后補做溫循和量級減半隨機振動的最初來源)。
從上圖可以看出，溫度循環(huán)、隨機振動、高溫老煉的有效加權(quán)值較高。篩選應(yīng)力激發(fā)出的主要故障模式如下：
①熱循環(huán)
a使涂層材料或線頭上各種微裂紋擴大；
b使粘結(jié)不好的接頭松馳；
c使螺釘連接或鉚接不當?shù)慕宇^松弛；
d材料熱膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生的變形和應(yīng)力引起的故障；
e使機械張力不足的壓配接頭松馳；
f使質(zhì)差的釬焊接觸電阻加大或造成開路；
g使運動件及密封件故障；
②隨機振動
a結(jié)構(gòu)部件引線或元件接頭產(chǎn)生疲勞（特別是導線上有微裂紋的情況下）；
b電統(tǒng)磨損；
c接頭松馳：
d安裝加工不當?shù)募呻娐菲撀洌?/span>
e匯流條及連到電路板上的釬焊接頭受到振動應(yīng)力引起釬接薄弱點故障；
f元器件及引線布置不良而造成損壞；
g已受損或安裝不當?shù)拇嘈越^緣材料出現(xiàn)裂紋。
以上主要摘自QJ3138。
(4)小小結(jié)
在溫度循環(huán)、隨機振動之后，老煉試驗依舊可以通過溫度應(yīng)力、電應(yīng)力、濕度等環(huán)節(jié)去別除一些早期失效。
2)聚焦測試
(1)老煉試驗的測試
常溫老煉和高溫老煉：
①每個工作周期或間隔測試時間開始時，都應(yīng)對受試產(chǎn)品進行功能測試，測試其主要參數(shù)。
②受試產(chǎn)品應(yīng)在老煉工作周期內(nèi)連續(xù)進行老煉試驗，一般4h為一個老煉工作周期，也可以將產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定的“一次連續(xù)通電時間”定為一個老煉工作周期，至少間隔4h應(yīng)進行一次功能測試。每個工作周期結(jié)束時，一般應(yīng)斷電0.5h,然后再通電老煉，斷電時問不計入老煉時間。
③若受試產(chǎn)品老煉試驗過程中有不斷電要求，應(yīng)規(guī)定間隔測試時間，在每次間隔測試時間內(nèi)進行功能測試。
(2)ESS試驗的測試
ESS的有效性取決于在環(huán)境應(yīng)力施加之前、施加期間和施加之后，對受篩選產(chǎn)品性能監(jiān)測的完善程度，在環(huán)境應(yīng)力施加之前應(yīng)對所有功能參數(shù)進行檢測，并盡可能地得到定量結(jié)果，這將成為一個參考基準，以備在其后的篩選的各個分段中用于判斷故障或是性能惡化的程度。
(3)小小結(jié)
兩個都強調(diào)測試，并且ESS還是連續(xù)監(jiān)測。需要關(guān)注的是一些設(shè)備雖然有動作輸出，但如果沒有負載，那么其測試設(shè)備要盡量帶一些模擬負載；同樣道理，對于有機械動作產(chǎn)品的測試要考慮一些機械部件的實標動作大數(shù)限制。
3)聚焦實際測試效果
從國內(nèi)實踐看，各類型號在部分設(shè)備上的ESS經(jīng)驗除上述熱循環(huán)和隨機振動應(yīng)力之外，高溫老練也是必要的，特別是在穩(wěn)定性能方面可發(fā)揮較好的作用。
上表中所列的是摘自Q3138中的一些具體情形，但具體情形還需要具體分斤。但此表格也從側(cè)面反映了一個趨勢，就是經(jīng)過ESS已經(jīng)可以暴露至少80%以上的問題，也表明高溫老煉在當前形勢下也是必要的。
2、加速老煉
隨著產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)工藝不斷完善，制造水平不斷提升，產(chǎn)品的可靠性越來越高，壽命越來越長，即使是潛在的早期失效產(chǎn)品在正常應(yīng)力下也需要很長時間才會失效。為縮短老煉試驗時間，降低費用，在保證產(chǎn)品失效機理不變的前提下，通常在高應(yīng)力，如升高的溫度和電應(yīng)力等條件下進行加速老煉試驗。
2.1加速老煉試驗中的失效率模型
加速老煉試驗中應(yīng)力對產(chǎn)品失效行為的影響和加速壽命試驗(accelerated life tests,ALT)類似，因此可以借鑒加速壽命試驗中一些基本的統(tǒng)計性質(zhì)和模型建立加速老煉試驗優(yōu)化中產(chǎn)品的失效率模型。
目前有三種不同的加速壽命試驗方法：
(1)保持受試產(chǎn)品的工作條件和正常使用時相同，增大產(chǎn)品的使用頻率，這行加速方法適用于家用電器或汽車輪胎等每天使用時間大致相同的產(chǎn)品；
(2)改變受試產(chǎn)品的工作條件，將其置于比正常工作條件更嚴酷的環(huán)境中工作用于加速失效：
(3)根據(jù)受試產(chǎn)品的某種退化機理，如金屬的腐蝕、機械部件的磨損和橡膠彈性的退化等施加相應(yīng)的加速應(yīng)力促使產(chǎn)品的退化加速，這種方法又稱為加速退化試驗(accelerated degradation tests,ADT)。
1)加速因子Af
加速壽命試驗中使用最普遍的一類參數(shù)失效時間回歸模型是加速失效時間(accelerated failure time,AFT)回歸模型。
AFT可歸模型的主要假定是，失效時間和施加的應(yīng)力大小成反比，即高應(yīng)力下產(chǎn)品的失效時間比低應(yīng)力下的失效時間要短，井且失效時間的分布形式一致。
在AFT回歸模型中，假設(shè)應(yīng)力矢量z作用下產(chǎn)品的對數(shù)壽命Y=logT服從位置參數(shù)為u（z）（與應(yīng)力矢量z相關(guān)）、尺度參數(shù)為δ的統(tǒng)計分布，其形式如下：
其中ε是一個隨機變量，其分布與無關(guān)。
位置參數(shù)u（z）服從某個假定的壽命應(yīng)力關(guān)系，如μ（z1，z2）=θ0+θ1Z1+θ2Z2是已知的應(yīng)力函數(shù)。
常用的逆冪律模型和阿倫尼斯模型是這個簡單的壽命應(yīng)力關(guān)系的特殊形式。
AFT回歸模型假設(shè)協(xié)變量（施加的應(yīng)力）對失效時間起乘法的作用，或線性作用于對數(shù)失效時間，而不是乘法作用于失效率。
在AFT回歸模型中，假設(shè)加速條件下的應(yīng)力水平均在真正加速的范圍之內(nèi)（即大于使用時應(yīng)力水平，小于失效的應(yīng)力水平)，如果高應(yīng)力水平下失效時問的分布已知，且與正常應(yīng)力之間的時問尺度變化關(guān)系也已知，那么就能推導出產(chǎn)品在正常和其它任何應(yīng)力條件下的失效時間分布，為了實用起見，常假設(shè)加速應(yīng)力下的時間尺度變換（也稱為加速因子，記為A并且大于1)但定，這說明有一個線性加速。
基于AFT回歸模型假設(shè)可符到加速老煉試驗中產(chǎn)品的失效率模型。
假設(shè)產(chǎn)品在正常工作條件下的壽命為絕對連續(xù)非負隨機變量X0,其分布函數(shù)為F0（t）,概率密度函數(shù)為f0（t），失效率函數(shù)r0（t）:
其中：
，又稱為可靠度函數(shù)R0（t），
將產(chǎn)品在加速老煉試驗應(yīng)力條作下的壽命、分布函數(shù)和失效率函數(shù)分別記為
并假設(shè)加速老煉試驗應(yīng)力相對于正常應(yīng)力的加速因子Af>1恒定，則產(chǎn)品在正常使用和加速老煉試驗應(yīng)力條件下的壽命，分布函數(shù)，概率密度函數(shù)和失效率之間的關(guān)系分別如下：
另一方面，如果產(chǎn)品進行固定時間b的加速老煉試驗，那么在線性加速AFT回歸模型假設(shè)下，老煉試驗后產(chǎn)品轉(zhuǎn)換為衛(wèi)常使用條件下的“虛擬壽命”則為Afb。于是，經(jīng)過b時間加速老煉試驗后，產(chǎn)品在正常應(yīng)力條件下工作t時間的生存函數(shù)可以表示為：
從上式很容易看出，經(jīng)過b時間加速老煉試驗后的產(chǎn)品，實際使用時間為u時的失效率為：
綜合產(chǎn)品在加速老煉試驗階段和實際使用階段的失效率函數(shù)，加速老煉試驗時間為b時，產(chǎn)品的失效率函數(shù)λb（t）可以表示為：
其中當Af=1時，對于任意時間λb（t）=r0（t）恒成立。
加速因子Af在加速老煉試登的失效率模型中十分關(guān)鍵，通?；诋a(chǎn)品失效時間的分布和加速方程確定加速因子Af的具體形式。
2)幾種加速因子模型
(1)單應(yīng)力加速因子摸型
①阿倫尼斯(Arrhenius)模型
高溫是在微電子器件加速壽命試驗中最常使用的環(huán)境應(yīng)力，溫度對器件的影響通常可以用阿倫尼斯反應(yīng)速率公式描述：
式中，r為反應(yīng)速率：A為與溫度無關(guān)的未知常數(shù)：E為激活能(eV，分子參與反應(yīng)所需要的能量：k為玻爾茲曼常數(shù)(8.617×10^(-5)eV/K):T為溫度(K)。
假設(shè)器作壽命和反應(yīng)速率的倒數(shù)成比例，則上式可以寫成
如果加速試驗溫度為TA,正常工作溫度為T0,對應(yīng)的產(chǎn)品壽命分別記為LA和L0,則溫度TA,相對于T0的阿倫尼斯加速因子可以表示為：
②艾林(Eyring)模型
和阿倫尼斯模型類似，艾林模型也常用于對溫度作為加速應(yīng)力的壽命數(shù)據(jù)進行建模。此外，艾林模型還可以對電場等其它應(yīng)力加速試險的壽命數(shù)據(jù)建模，因此它比阿倫尼斯模型更具有普遍性。描述加速應(yīng)力為溫度的艾林模型是：
其中，r為反應(yīng)速率：γ0為與溫度無關(guān)的未知常數(shù)：A(T)為溫度的函數(shù)，一般取A(T)=T^（m）其它參數(shù)的意義和阿倫尼斯模型相同。
加速試驗溫度TA相對于正常工作溫度T0的艾林加速因子為：
③逆冪律模型
用電應(yīng)力作為加速應(yīng)力在加速試驗中很常見。逆冪律模型是從動力學理論和激活能中得出，常用于描述電應(yīng)力和壓力等應(yīng)力對產(chǎn)品退化率的影響，值得指出的是，它是一個經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，平均失效時間隨施加應(yīng)力的次冪的減小而增大。逆冪律的表達式為：
式中，LA是加速應(yīng)力Av下的平均壽命：C和n是常數(shù)。正常工作條件下的平均壽命是：
于是，加速應(yīng)力Aγ相對于正常工作應(yīng)力V0的逆冪律加速因子為：
④Coffin-Manson模型
Coffin-Manson模型反映產(chǎn)品在熱循序應(yīng)力作用下導致的疲勞失效，也被成功用于模擬焊點受到溫度沖擊后的裂紋擴展過程，因此可應(yīng)用于描述產(chǎn)品熱疲勞失效與溫度循環(huán)應(yīng)力的關(guān)系，
Coffin-Manson模型的一般形式為：
式中：
N一循序次數(shù)：
△T一溫度范圍：
f一循環(huán)頻率：
Tmax一最高溫度：
Ea——激活能：
K一波耳茲受常數(shù)，為8.617×10^(-5)eV/K:
δ,β0、β1—待定系數(shù)。
(2)多應(yīng)力加速因子模型
如采單個應(yīng)力的加速效果不理想，此時可以對和產(chǎn)品失效密切相關(guān)的多個應(yīng)力同時進行加速，這樣不僅可進一步縮短試驗時間，也不必讓單個應(yīng)力水平太高而改變產(chǎn)品的失效機理。
①廣義Eyring模型
如果加速應(yīng)力是溫度和另一個非熱力學應(yīng)力，如濕度和電壓等，此時，反應(yīng)率模型可表示為：
其中φ(S)是非熱力學應(yīng)力的函數(shù)，T為絕對溫度(K),γ1=Ea，γo、γ2、γ3描述了特定的物理化學過程的特征。
考慮m=0的情形。假設(shè)加速試驗溫度和非熱力學應(yīng)力分別為TA和SA,正常工作條件的溫度和非熱力學應(yīng)力分別為T0,和S0,那么加速因子為：
②溫度-電壓加速模型
當加速應(yīng)力是溫度和電壓時，描述溫度電壓加速對產(chǎn)品性能的影響有多種不同的模型。例如，Meeker和Escobar分析了溫度--電壓加速對玻璃電容器失效的影響，采用簡單的線性模型描述溫度和電壓與壽命分布位置參數(shù)的關(guān)系，Boyko和Gerlach以及Klinger則利用廣義Eyring模型描述溫度-電壓加速模型。
假設(shè)溫度和電壓分別記為T 和V ，令 X=log V，可得到
如果γ3=0，則溫度和電壓不存在相互作用，那么R(T,V)可以分成不相關(guān)的兩項。于是，在廣義 Eyring 模型假設(shè)下，溫度-電壓加速模型的加速因子可以表示為：
而在實際工程應(yīng)用中，一般簡化為如下公式：
式中：
N——某壽命特征：
A、B、C、D是待定的常數(shù)；
K——波耳茲曼常數(shù)，為8.617×10^(-5)eV/K;
T——絕對溫度；
V——電壓。
③溫度-濕度加速模型
相對濕度是影響很多產(chǎn)品性能的另一重要因素，它通常和溫度一起對產(chǎn)品的腐蝕或其它的化學反應(yīng)進行加速。
這里介紹用廣義Eyring模型作為溫度-濕度加速模型。T表示絕對溫度，RH表示相對濕度，令X=log(RH),可得到
如果γ3=0,則溫度和濕度之間不存在相互作用，此時該模型退化為有名的Peck模型。溫度濕度加速模型的加速因子為：
為了進一步減少時間，常常還將電壓應(yīng)力與它們結(jié)合在一起。在溫度、相對濕度和電壓應(yīng)力秦件下，產(chǎn)品失效時問可以表示為(Gunn,Camenga,Maik在1983年提出)：
式中：
N一壽命特征：
V一施加的電壓：
Ea一激活能：
K一波耳茲曼常數(shù)：
B—常數(shù)：
RH一相對濕度。
3)工程實踐中常用加速因子計算及參數(shù)取值
（1）溫度加速因子
溫度的加速因子由Arrhenius模型計算，見公式
其中：
TAF一溫度加速因子
k一玻爾茲曼常數(shù)(k=8.617×10^(-5）eV/K)
Ea一激活能(eV)
Tmormal一室溫絕對溫度
Tstress一高溫下的絕對酒度
大多數(shù)電子元器作的失效都可以采用Arrhenius模型，常見的失效反應(yīng)的激活能Ea約為0.6-1.2.
（2）濕度加速因子·
濕度的加速因子由Hallberg和Peck模型計算，見公式
其中，HAF——濕度加速因子，RHnormal——正常工作相對濕度，RHstress——加速試驗相對速度，n——濕度的加速率常數(shù)，一般為2~3。
（3）電壓加速因子
電壓的加速因子由 Eyring模型計算，見公式
其中，VAF——電壓加速因子，Vnormal——正常工作電壓，Vstress——加速試驗電壓，β——電壓的加速率常數(shù)，通常為0.5~1.0。
（4）溫度變化加速因子
溫度變化的加速因子由Coffin － Mason 公式計算，見公式
其中，TEAF——溫度變化加速因子，ΔTnormal——正常應(yīng)力下的溫度變化，ΔTstress——加速試驗下的溫度變化，n——溫度變化的加速率常數(shù)，不同失效類型對應(yīng)值不同，一般為4~8。
(5)恒溫恒濕偏壓加速壽命試驗加速因子計算
式中：
Tn即正常溫度，Ts即加速溫度：
RHs即加速濕度，RHn即正常濕度：
Vs即加速電壓，Vn即加速電壓。
2.2高溫加速老煉
高溫加速老煉是指所加的溫度應(yīng)力要高于室溫，根據(jù)電子產(chǎn)品的元器件所能夠正常工作的環(huán)境溫度，以及其在穩(wěn)定工作工況下的溫升幅度，確認的一個高于室溫環(huán)境低于元器件所能夠承受的最高溫度區(qū)間內(nèi)的溫度值，參照相關(guān)模型計算高溫試驗計算高溫加速因子，計算出高溫老煉時間，采用高溫短時間的一種加速試驗。
對于按照《電子產(chǎn)品老煉試驗條件》(QJ908B-2012)和《地地戰(zhàn)略導彈電子裝備整機老煉通用規(guī)范》(GJBz20426-97)條件要求進行常溫老煉和高溫加速老煉的設(shè)備，其高溫加速老煉參見上述兩個標準的具體要求。
1)溫度應(yīng)力確認
老煉過程需要施加溫度應(yīng)力，而溫度應(yīng)力的施加會導致老煉條件下的晶體管類型器件漏電流增加。器件結(jié)溫和漏電流之問星現(xiàn)正反饋關(guān)系：老煉時溫度增加，導致漏電流里指數(shù)增加：而漏電流和漏功耗增加，進一步導致器件結(jié)溫升高：繼續(xù)導致漏電流星指數(shù)增加，如此反復下去會導致結(jié)溫大于材料的溫度耐受值，直至器件損壞。
最高溫度部組件所受的最高溫度不得超過構(gòu)成部組件的任何元器件或材料的最高額定溫度的最低，并考慮產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的最高溫度值。
需強調(diào)的是：為了保證獲得最好的篩選效果，應(yīng)慎重選擇最高溫度，超過最高額值可能會導致?lián)p傷無缺陷的元器件或材料這就違背了篩遠原則，如果不便于用分析方法確定通電篩選時的工作溫度，應(yīng)當對第進的產(chǎn)品進行熱測量，以便確定最高和最低篩選溫度。
2)電應(yīng)力
被老煉電子設(shè)備應(yīng)當動態(tài)工作。
電應(yīng)力主要指使被老排電子產(chǎn)品所加電源的電壓水平，一般包括額定電壓、最低電壓和最高電壓。
3)加速老煉時間的確認
根據(jù)Arrhenius模型按照公式，計算高溫老煉的加速因子：
(1)式中：
A--加速因子：
Ea--激活能（活化能，eV),一般選用0.6：
K--波爾茲曼常數(shù)(8.617×10^(-5)eV/K):
Tu--設(shè)備正常使同的絕對溫度，單位為開爾文(K)；
Te--應(yīng)力作用的絕對溫度，單位為開爾文(K。
根據(jù)加速因子計算應(yīng)力溫度下的老煉時間：
(2)式中：
Te--應(yīng)力溫度下老煉時間，單位為秒(s)：
Tu--設(shè)備正常使用下老煉時同，單位為秒(s).
4)實際使用效果
某設(shè)備的整機老煉飾選試驗要求：
按QJ908B《電子產(chǎn)品老煉試驗方法》的要求在老煉試驗臺上進行。常溫老煉(15~35℃)累計加電時間200h:或高溫老練(55℃士3℃)累計加電時問48h。電源電壓28v下常溫老煉100h(高溫老練24h),25V和31V常溫老煉各50h(高溫老練各12h).當老煉達到規(guī)定的累計時間后斷電，在常溫下選行全面檢查測試。實際操作中按照高溫加速老煉進行。
取正常工作溫度約為27℃，加速因子、老練時間計算如下：
則te=200/7.24≈28h
根據(jù)計算可以看出，目前的老煉試驗時問已經(jīng)為48，超過理論計算的28h,接近于常溫老煉350小時的量級。
可以看出，即使是加嚴了的高溫老煉，其所用時問也儀為原先的1/4弱，板大的節(jié)約了時間和人力成本，縮短了產(chǎn)品試驗周期。目前該高溫老煉方法已經(jīng)形成了相應(yīng)基礎(chǔ)層級標準，并且在新研型號中已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。
3、結(jié)論
其實有幾個點需要關(guān)注：
①老煉是在ESS之后，就只剩下常溫老煉和高溫老煉了，因為溫度循環(huán)在ESS之中已經(jīng)做過了，再做效果不大，或者可以引入過試驗的風險，但常溫老煉時間大長，因此是議高溫老煉：
②在電應(yīng)力層面，對于整個單機而言正負若干伏電壓變化僅是拉偏試驗，看設(shè)備在此電壓下工作是否正常，一般智能設(shè)備都會有二次電源，已經(jīng)足夠把這一因素抵消掉，因此此時的拉偏意義不大，也不能簡單視為電壓的加速；
③在經(jīng)歷了元器件本身的老煉之后，板卡、整機的老煉也是必要的，因為有工藝、有應(yīng)力釋放的問題在；
④老煉或者是加速，應(yīng)該還有一個層次的意思，那就是一些部件的應(yīng)力釋放，不過是某些特性的衰堿，還是安裝應(yīng)力、材料應(yīng)力的釋放和趨緩，那么室溫靜置在某種意義上也可以視作是一種“老煉”（比如慣性器件的應(yīng)力釋放），在躺平的狀態(tài)下，才能夠釋放出內(nèi)心中積郁已久的一些不好的東西，達到一個被峰之前的波谷，也就是一個全新的起點。
參考資料
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13、《元器件老煉試驗》，公眾號：可靠性雜談
14、《什么是老煉試驗，怎么做？》，公眾號：可靠性交流
來源：田村山下
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