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电子整机产品老化环境试验的重要性

【摘要】:为了保证电子整机产品的生产质量,通常在装配、调试和检验完成之后,还要进行整机的通电老化。环境试验的内容主要包括:1.机械试验不同的电子产品,在运输和使用过程中会不同程度地受到振动、冲击、离心加速度以及碰撞、摇摆、静力负荷、爆炸等机械力的作用,这种机械应力可能使电子产品内部元器件的电气参数发生变化甚至损坏。离心加速度试验主要用来检查产品结构的完整性和可靠性。

为了保证电子整机产品的生产质量,通常在装配、调试和检验完成之后,还要进行整机的通电老化。同时,为了认证产品的设计质量、材料质量和生产过程质量,需要定期对产品进行环境试验。虽然这两者都属于质量试验的范畴,但它们有如下几点区别:

(1)老化通常是在一般使用条件(如室温)下进行,环境试验却要在模拟的环境极限条件下进行。所以,老化属于非破坏性试验,而环境试验往往使受试产品受到损伤。

(2)通常每一件产品在出厂以前都要经过老化;而环境试验只对少量产品进行试验,例如,新产品通过设计鉴定或生产鉴定时要对样机进行环境试验,当生产过程(工艺、设备、材料、条件)发生较大改变、需要对生产技术和管理制度进行检查评判、同类产品进行质量评比的时候,都应该对随机抽样的产品进行环境试验。

(3)老化是企业的常规工序;而环境试验一般要委托具有权威性的质量认证部门、使用专门的设备才能进行,需要对试验结果出具证明文件。

(一)整机产品的老化

要通过老化发现产品在制造过程中存在的潜在缺陷,把故障(早期失效)消灭在出厂之前。

1.老化条件的确定

整机产品的老化,全部在接通电源的情况下进行。老化的主要条件是时间和温度,根据不同情况,通常可以在室温下选择8 h、24 h、48 h、72 h或168 h的连续老化时间;有时采取提高室内温度(密封老化室,让产品自身的工作热量不容易散发,或者增加电热器),甚至把产品放入恒温的试验箱的办法,缩短老化时间。

在老化时,应该密切注意产品的工作状态,如果发现个别产品出现异常情况,要立即使它退出通电老化。

2.静态老化和动态老化

在老化整机产品的时候,如果只接通电源,没有给产品注入信号,这种状态叫作静态老化;如果同时还向产品输入工作信号,就叫作动态老化。以电视机为例,静态老化时显像管上只有光栅;而动态老化时从天线输入端送入信号,屏幕上显示图像,喇叭里发出声音。又如,计算机在静态老化时只接通电源,不运行程序;而动态老化时要持续运行测试程序。

显而易见,动态老化相比静态老化,是更为有效的老化方法。

(二)整机产品的环境试验方法

环境试验是评价、分析环境对产品性能影响的试验,通常是在模拟产品可能遇到的各种自然条件下进行的,是一种检验产品适应环境能力的方法。环境试验的内容主要包括:

1.机械试验

不同的电子产品,在运输和使用过程中会不同程度地受到振动、冲击、离心加速度以及碰撞、摇摆、静力负荷、爆炸等机械力的作用,这种机械应力可能使电子产品内部元器件的电气参数发生变化甚至损坏。机械试验的项目主要如下:

(1)振动试验。振动试验用来检查产品经受振动的稳定性。(www.chuimin.cn)

(2)冲击试验。冲击试验用来检查产品经受非重复性机械冲击的适应性。方法是将样品固定在电动冲击振动台上,用一定的频率,分别在产品的不同方向冲击若干次,冲击后检查其主要技术指标是否仍符合要求,有无机械损伤。

(3)离心加速度试验。离心加速度试验主要用来检查产品结构的完整性和可靠性

2.气候试验

气候试验是检查产品在设计、工艺、结构上所采取的防止或减弱恶劣气候条件对原材料、元器件和整机参数影响的措施。气候试验可以找出产品存在的问题及原因,以便采取防护措施,达到提高电子产品的可靠性及对恶劣环境适应能力的目的。气候试验的项目主要如下:

(1)高温试验:用来检查高温环境对产品的影响,确定产品在高温条件下工作和储存的适应性。

(2)低温试验:用来检查低温环境对产品的影响,确定产品在低温条件下工作和储存的适应性。

(3)温度循环试验:用来检查产品在较短的时间内,抵御温度剧烈变化的承受能力以及是否因热胀冷缩引起材料开裂、接插件接触不良、产品参数恶化等失效现象,如图6-14所示。

图6-14 温度湿度实验箱

(4)潮湿试验:用来检查湿温对电子产品的影响,确定产品在湿热条件下工作和储存的试验性。

(5)低气压试验:用于检查低气压对产品性能的影响。

3.运输试验

运输试验是检验产品对包装、储存、运输环境条件的适应能力。运输试验可以在模拟运输振动的试验台上进行,如图6-15所示,也可以进行直接行车试验。

图6-15 振动实验台