電子產(chǎn)品高溫老化的原理

隨著電子加工技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品的集成化程度越來越高，結(jié)構(gòu)越來越細微，工序越來越多，制造工藝越來越復(fù)雜，這樣在制造過程中會產(chǎn)生潛伏缺陷。對一個好的電子產(chǎn)品，不但要求有較高的性能指標，而且還要有較高的穩(wěn)定性。電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性取決于設(shè)計的合理性、元器件性能以及整機制造工藝等因素。目前，國內(nèi)外普遍采用高溫老化工藝來提高電子產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性，通過高溫老化可以使元器件的缺陷、焊接和裝配等生產(chǎn)過程中存在的隱患提前暴露，保證出廠的產(chǎn)品能經(jīng)得起時間的考驗。

高溫老化的機理

PCBA在加工生產(chǎn)制造時，因設(shè)計不合理、原材料或工藝措施方面的原因引起產(chǎn)品的質(zhì)量問題有兩類，第一類是產(chǎn)品的性能參數(shù)不達標，生產(chǎn)的產(chǎn)品不符合使用要求；第二類是潛在的缺陷，這類缺陷不能用一般的測試手段發(fā)現(xiàn)，而需要在使用過程中逐漸地被暴露，如硅片表面污染、組織不穩(wěn)定、焊接空洞、芯片和管殼熱阻匹配不良等等。一般這種缺陷需要在元器件工作于額定功率和正常工作溫度下運行一千個小時左右才能全部被激活（暴露）。顯然，對每只元器件測試一千個小時是不現(xiàn)實的，所以需要對其施加熱應(yīng)力和偏壓，例如進行高溫功率應(yīng)力試驗，來加速這類缺陷的提早暴露。也就是給電子產(chǎn)品施加熱的、電的、機械的或多種綜合的外部應(yīng)力，模擬嚴酷工作環(huán)境，消除加工應(yīng)力和殘余溶劑等物質(zhì)，使?jié)摲收咸崆俺霈F(xiàn)，盡快使產(chǎn)品通過失效浴盆特性初期階段，進入高可靠的穩(wěn)定期。電子產(chǎn)品的失效曲線如下圖所示。

PCBA進行通電老化后進行電氣參數(shù)測量，篩選剔除失效或變值的元器件，盡可能把產(chǎn)品的早期失效消滅在正常使用之前。這種為提高電子產(chǎn)品可靠度和延長產(chǎn)品使用壽命，對穩(wěn)定性進行必要的考核，以便剔除那些有“早逝”缺陷的潛在“個體”（元器件），確保整機優(yōu)秀品質(zhì)和期望壽命的工藝就是高溫老化的原理。