Test intégré de température, d'humidité et de vibration

La fiabilité des produits électroniques est affectée par de nombreux facteurs.

Outre le fonctionnement humain, l'environnement dans lequel se trouvent les produits est également une raison importante de leur échec au travail. Parmi eux, la température, l'humidité et les vibrations sont les trois principaux facteurs environnementaux qui ont le plus grand impact sur l'équipement du produit. Cet article analyse les principaux types et causes de défaillance des produits causées par ces trois contraintes environnementales et traite de l'application de la technologie de test environnemental complet de température, d'humidité et de vibration dans les tests de fiabilité des produits.

Le stress environnemental peut entraîner la défaillance des produits et des équipements, ce qui a été largement reconnu par l'industrie manufacturière. Afin d'améliorer la qualité des produits, les techniciens et les entreprises de fabrication concernés ont mené une étude détaillée sur la relation entre l'application environnementale et la défaillance du produit. Les tests environnementaux pour l'équipement du produit peuvent être divisés en trois catégories : test d'environnement mécanique, test d'environnement climatique et test d'environnement complet. Parmi eux, le test d'environnement mécanique comprend principalement les vibrations, les chocs, les collisions, l'accélération constante, la voix, etc. ; le test d'environnement climatique comprend principalement la température, l'humidité, la basse pression, le brouillard salin, la pluie, la moisissure, le rayonnement solaire, la poussière, etc. Le test environnemental complet comprend divers facteurs environnementaux combinés à l'environnement mécanique et à l'environnement climatique. Par conséquent, le test environnemental complet est le plus complet et le plus efficace pour détecter le taux de défaillance des produits.

1. Relation entre la température, l'humidité, le stress vibratoire et la défaillance

(1) Relation entre contrainte de température et rupture

Le stress thermique est l'un des facteurs les plus importants à l'origine de la défaillance du produit. Il est principalement causé par le vieillissement, l'accumulation de chaleur, la migration et la propagation causées par les hautes températures, la fragilité à basse température causée par les basses températures et l'expansion ou la contraction du produit causée par le cycle de température ou l'impact de la température.

(2) Relation entre contrainte d'humidité et défaillance

L'environnement humide causé par une température élevée entraînera également une défaillance du produit. Dans un environnement humide, le matériau absorbe l'humidité de l'air, provoquant une dilatation, une réduction de la résistance et des changements de performances, ce qui réduira les performances électriques des matériaux isolants de l'équipement du produit, entraînant corrosion, court-circuit et moisissure.

(3) Relation entre l'application des vibrations et la défaillance

La résonance de la contrainte de vibration sur l'équipement du produit entraînera le déplacement de l'équipement du produit, entraînant un relâchement, une séparation, un mauvais contact, une usure, une déformation par fatigue, une fissuration et une fracture de l'équipement du produit.

2. La relation entre l'application complète de la température, de l'humidité et des vibrations et la défaillance du produit

Selon les recherches à long terme sur la relation entre les trois applications de température, d'humidité et de vibration et la défaillance du produit, il a été constaté que l'une des trois contraintes environnementales appliquées au produit peut entraîner la défaillance du produit. Si les trois contraintes environnementales sont appliquées au produit en même temps, la probabilité de défaillance du produit augmente de 3 à 5 fois. L'effet global de ces contraintes environnementales, dû à différentes conditions globales, entraîne des performances de défaut différentes.

Par exemple, lors du test d'impact du cycle de température à l'intérieur du produit, en raison de la différence de coefficient de dilatation thermique du matériau, la structure du produit se dilate et se contracte, entraînant le desserrage du joint des composants. À ce moment, en augmentant l'humidité ambiante, l'humidité envahira l'intérieur de l'équipement du produit le long de l'espace, réduisant le coefficient de frottement entre le joint et le joint. Si la contrainte vibratoire est à nouveau appliquée, un nouveau résultat de défaillance différent des trois tests d'application environnementale sera produit. Par conséquent, pour le test de la relation entre ces trois contraintes environnementales et la défaillance du produit, la méthode la plus efficace consiste à effectuer un test complet.

3. Application de la technologie de test complète de température, d'humidité et de vibration

(1) Contrainte vibratoire

Pendant le fonctionnement de l'équipement, sélectionnez 24 h pour le test de contrainte de vibration, sélectionnez au hasard 25 % du temps de cycle de travail pour appliquer la contrainte de vibration, et le temps de cycle de vibration de la contrainte de vibration est de 3 h.

(2) Contrainte de température et d'humidité

La température pendant le test du produit doit être contrôlée à 22 ℃ et 25 %. Commencez ensuite le test, réduisez d'abord rapidement la température à -50 ℃ pendant 1,75 h, puis montez à -32 ℃;

Réduire la température à -34,5 ℃ en 3,25 h ;

Compter 13h pour monter la température à -28°C :

Compter 5h pour monter la température à 22°C.

Maintenez la température à 22 ℃ et ajustez l'humidité relative à 25% - 75%;

Monter la température à 25°C et l'humidité relative à 95% en 2h :

Prenez 10 h pour élever la température à 29 ℃, et l'humidité relative reste inchangée à 95 % ;

Prenez 5 h pour réduire la température à 25 ℃, et à ce moment, l'humidité relative reste inchangée à 95 % ;

Réduire la température à 22 ℃ et l'humidité relative à 25% - 75% en 2 h ;

Augmentez la température à 25 ℃ et réduisez l'humidité relative à 65% en 2 h;

Augmentez la température à 48 ℃ et réduisez l'humidité relative à 25% en 12 heures;

Augmentez la température à 60 ℃ et l'humidité relative à 95%. Gardez-le dans cette condition pendant 2 h, puis réduisez la température à 48 ℃ ;

Prenez 6 h pour réduire la température à 22 ℃ et l'humidité relative à 25% - 75%. Grâce aux étapes ci-dessus, le test complet de température, d'humidité et de vibration permet de comprendre pleinement l'état de l'équipement lors du test de fiabilité de l'équipement installé à l'extérieur du navire de surface naval. Sur la base du test de la température, de l'humidité et des vibrations de l'environnement dans lequel se trouve l'équipement, les données pertinentes peuvent être utilisées comme base pour optimiser en continu la conception de l'équipement pour la réponse de la surface d'essai dans différentes conditions d'essai.

4. Direction d'application de la technologie complète de test environnemental de température, d'humidité et de vibration

(1)Technologie de test d'amélioration de la fiabilité du produit

La technologie de test de renforcement de la fiabilité des produits dans la technologie de test environnemental complète de température, d'humidité et de vibration peut permettre aux techniciens de comprendre les maillons faibles de la structure et de la fonction du produit pour quel type de stress environnemental, de découvrir les causes de la défaillance du produit selon l'emplacement du défaut, et analyser le processus et la conception améliorés, de sorte que l'adaptabilité environnementale et la fiabilité du produit puissent être continuellement renforcées. Grâce au processus aller-retour continu de test → découverte de défauts → analyse de problème → amélioration de processus → nouveau test → découverte de nouveau problème → réanalyse → réamélioration → nouveau test, la capacité du produit à faire face au stress environnemental est continuellement renforcée, et enfin les maillons faibles existant dans le produit sont complètement éliminés au stade du développement du produit, de sorte que la conception du produit et la technologie de fabrication atteignent un état de maturité.

(2) Tendance de développement de la technologie complète de test environnemental de température, d'humidité et de vibration

Dans le passé, la technologie de test des contraintes environnementales des produits utilisait principalement la technologie de simulation environnementale et la technologie de simulation des effets. Bien que ces technologies aient encore un certain espace d'application à l'heure actuelle, avec l'amélioration continue de la technologie complète de test environnemental de température, d'humidité et de vibration, elles deviendront à terme la technologie dominante de test d'application environnementale des produits à l'avenir :

La technologie de test environnemental complète de température, d'humidité et de vibration se concentre principalement sur la recherche et l'analyse des maillons faibles et des défauts potentiels dans la conception et la fabrication des produits, et est devenue une technologie de test combinant divers moyens techniques.

5. Conclusion

Le test complet de température, d'humidité et de vibration consiste à restaurer fortement l'environnement de fonctionnement de l'équipement, de manière à utiliser les changements de température, d'humidité et de vibration pour stimuler les défauts du produit et trouver les défauts de conception et techniques des produits, de manière à améliorer en permanence les processus de conception et de fabrication pertinents, afin que les produits aient une fonction plus forte de résistance à l'impact environnemental dans les applications pratiques. Sur la base de l'application de la technologie de test complet de température, d'humidité et de vibration présentée dans cet article, on peut voir que ce test est un moyen très important d'améliorer la fiabilité des produits.