Климатические испытания изделий электронной техники

1.1 Климатические испытания изделий электронной техники

Под влиянием климатических факторов в материалах ИЭТ протекают сложные физико-химические процессы, изменяющие их свойства и способствующие отказам. Опыт показывает, что наиболее опасны воздействия высокой и низкой температур, повышенной влажности в сочетании с повышенной температурой, а также воздействие резких колебаний температуры.

Повышенная температура окружающей среды является одним из основных климатических воздействий, обусловливающих нестабильность и деградацию параметров ИЭТ и их отказы.

Стандартизация двух основных групп воздействующих факторов – механических и климатических осуществлена в ГОСТ 16962-71 “Изделия электронной техники и электротехники. Механические и климатические воздействия. Требования и методы испытаний”.

В стандарте воздействующие факторы подразделены на две группы: механические и климатические, соответственно установлены и методы испытаний.

Испытание на климатические воздействия проводят для проверки способности изделий выполнять свои функции, сохранять параметры и (или) внешний вид в пределах установленных норм при воздействии и после него. Для воспроизводимости результатов испытания необходимо его полное и точное описание, исключающее всякую неопределенность толкования. Исходя из этого, в НТД принята такая последовательность операций (этапов) испытания на климатические воздействия:

а) предварительная выдержка (стабилизация свойств изделия), первоначальные измерения параметров и внешний осмотр изделий;

б) установка изделий в камере, выдержка их в условиях испытательного режима и извлечение изделий из камеры, восстановление (конечная стабилизация свойств);

в) заключительные измерения параметров и внешний осмотр изделий.

Предварительная выдержка проводится с целью устранения или частичной нейтрализации воздействия на изделия предыдущих условий. Изделия при этом выдерживают, как правило, в нормальных климатических условиях: при температуре воздуха 25 ± 10 С, относительной влажности 45 -75 %, атмосферном давлении (0,86-1,06)·10⁵ Па. Продолжительность предварительной выдержки определяется временем, достаточным для установления теплового равновесия изделий с окружающей средой. Обычно это время не превышает 2 часов. По окончании предварительной выдержки изделия подвергают внешнему осмотру. К контролирующему персоналу обычно предъявляют требования остроты зрения 0,8, нормального цветоощущения, освещение рабочего места должно быть 50-100 лк.

Рекомендуется выполнять первоначальные и заключительные измерения параметров изделий при одних и тех же значениях температуры и влажности окружающей среды.

При установке изделий в камере следует следить за тем, чтобы между изделиями, а также между изделиями и стенками камеры была свободная циркуляция воздуха. Способ установки и положение изделия при испытании играют важную роль для обеспечения воспроизводимости результатов испытания. Если при эксплуатации возможно несколько вариантов положений изделий, то следует избрать вариант, обеспечивающий наибольшую жёсткость испытания. Если в процессе испытания электрическая нагрузка не подаётся, то изделия можно располагать на сетках из капроновых нитей, натянутых на опоры. При испытания с электрической нагрузкой ИМ устанавливаются на специальных платах.

Воспроизводимость результатов испытаний в значительной мере зависит от точности поддержания заданных параметров испытательного режима. Допуски можно рассматривать как компромисс между стремлениями, с одной стороны, увеличить точность и достоверность испытания, а с другой стороны не удорожать испытания.

Климатические испытания проводят не только на стадии их разработки (ОКР), но и при освоении изделий в серийном производстве, а также в самом серийном производстве для отбраковки потенциально ненадёжных изделий (технологические испытания) и контроля стабильности производства (периодические испытания).

Климатические испытания в серийном производстве изделий обычно проводятся периодически (через 1-3 месяца). Они занимают важное место в технологии и системе контроля качества готовых изделий. Объём климатических испытаний ИМ составляет до 50% всего объёма проводимых в производстве испытаний.

Виды основных климатических испытаний ИЭТ, проводимые на разных стадиях жизненного цикла, приведены в таблице 1.

В практике также применяют сложные виды испытаний: комбинированные, когда изделие подвергается одновременному воздействию нескольких факторов, и составные, когда они подвергаются воздействию различных климатических факторов в определённой последовательности.

Комбинированные и составные испытания целесообразны в случаях, если эффект совместного воздействия климатических факторов нельзя оценить по данным изолированных воздействий.