Одређивање доминантних фактора напрезања на основу типова напона у радном окружењу производа зависи од идентификовања 1-2 напона који највише доприносе деградацији материјала или перформанси уређаја и обезбеђивања да су усклађени са стварним механизмом отказа. Следећи је метод систематске процене:
1. Идентификујте потенцијалне типове стреса у окружењу
Прво, свеобухватно категоризујте стресове који могу бити укључени у окружење производа. Уобичајени еколошки стресови укључују:
|
Стрес Типе |
Типични извори и манифестације |
|
Температурни стрес |
Високо{0}}старење, термални циклуси, температурни шок (нпр. варијације дневне температуре у пустињи, покретање{3}}електронских уређаја{3}}укључивање и искључивање) |
|
Влажност Стрес |
Висока влажност која доводи до апсорпције влаге, хидролизе и електрохемијске миграције (нпр. тропски региони, приобална подручја) |
|
Механички стрес |
Вибрације (опрема возила), удар (транспортни падови), константно убрзање (центрифуге) |
|
Хемијски стрес |
Корозија од сланог спреја (морско окружење), загађење СО₂/НОₓ (индустријска подручја), старење озона (гумени производи) |
|
Лигхт Стресс |
Ултраљубичасто зрачење које доводи до деградације полимера, избледења и крхкости (излагање на отвореном) |
|
Електрични стрес |
Високо{0}}пристрасност, струја цурења, електромиграција (услови рада полупроводничких уређаја) |
Савет: Доминантни напони у свакој фази животног циклуса производа (складиштење, транспорт, употреба, одржавање) могу се анализирати засебно.
2. Три критеријума за одређивање доминантног стреса
(1) Режим квара Метода обрнутог одбитка (најпоузданије)
Кроз случајеве историјских неуспеха или ФМЕА анализу, обрнути закључак о главном стресу који доводи до квара:
Ако дође до пуцања споја лемљења или раслојавања интерфејса → дајте приоритет циклусу температуре или механичким вибрацијама
Ако дође до квара изолације, раста дендрита или повећаног цурења → укажите на влажну топлоту + преднапон (Х3ТРБ) или електрохемијску миграцију
Ако дође до прашкања, промене боје или кртости материјала → углавном узрокованих ултраљубичастим светлом или термо{0}}оксидативним старењем
Ако метални делови кородирају или се повећа отпорност на контакт → обратите пажњу на слани спреј или окружења са високом влажношћу
(2) Метода поређења интензитета животне средине
Упоредите интензитет и трајање различитих стресова у овом окружењу:
Tropical regions: high temperature (>40℃) and humidity >80% релативне влажности-целе године → влажна топлотна спрега је доминантна
Хладни или{0}}области са великом надморском висином: дневна разлика у температури достиже 50 степени или више → Стрес због циклирања температуре је кључан. Околина на обали/превозници: Висок садржај НаЦл у ваздуху → Не може се занемарити напон корозије у облику сланог спреја. Индустријска област: Садржи корозивне гасове као што су СО₂ и НОₓ → Потребно је проценити напон хемијске корозије. (3) Метода усклађивања осетљивости материјала Различити материјали су веома осетљиви на специфичне напоне: ФР-4 ПЦБ подлога: Осетљива на влажну топлоту, лако апсорбује влагу и шири се → Дајте приоритет процени старења на влажној топлоти. Оклоп од легуре алуминијума: Лако развија корозионо пуцање под напоном под затезним напрезањем и влагом. Органски материјали за паковање (као што је епоксидна смола): Лако се разграђују од УВ зрачења → Главни узрок је фотостарење. БГА лемни спој: ЦТЕ неусклађеност → Изузетно осетљив на температурне промене.
3. Процес доношења пресуде у практичним применама
Прикупљање информација: сценарио употребе производа, географска клима, начин рада, структура паковања
Наведите могуће напоне: Набројите на основу димензија као што су температура, влажност, механичка, хемијска и изложеност светлости
Пондерисано сортирање: сортирање на основу интензитета, трајања и осетљивости материјала
Идентификујте 1-2 доминантна стреса: они служе као основни објекти симулације за убрзано тестирање старења
Проверите конзистентност механизма за квар: Уверите се да убрзано тестирање не уводи нереалне путање грешака
Пример: Модул камере{0}}на возилу који се користи у Јужној Кини
Environmental Characteristics: High temperature (>50℃), high humidity (>85% РХ), јака сунчева светлост, вибрације
Режими грешке: раслојавање сочива, замућење слике
Анализа: Главни узрок раслојавања је разлика у топлотном ширењу + продирање влаге → Доминантни стрес је промена температуре + влажна топлота
Одговарајући стандарди: ЈЕСД22-А104 (ТЦТ) + ХАСТ (ЈЕСД22-А101)
Резиме: Процена доминантног напрезања није само набрајање услова околине, већ свеобухватна процена која комбинује механизме квара, својства материјала и интензитет животне средине. Само схватањем стварних „фаталних фактора“ можемо дизајнирати ефикасна и екстраполабилна решења за убрзано старење.
