最新高频变压器可靠度测试-2

1、 東莞立亞達電子 DONGGUANG READORE ELECTRONICS CO.,LTD 高頻變壓器可靠度測試 發行單位：工程部 版 本：REV.0 東莞立亞達電子DONGGUANG READORE ELECTRONICS CO.,LTD標準書名稱可靠度測試編號LD008頁號1/9一. 可靠度管理通常应包括以下重点工作：建立可靠度保证体系：拟定可靠度方案执行方案，确立各项任务，划分职掌，排定时程，教育训练等。 确保设计可靠度：其工作包括可靠性目标分析及配当，可靠性预测，可靠度设计分析，零件及材料选择及鉴定，以可靠性开展、鉴定、接收等试验及其它方式评价可靠度等。 加强制程可靠度：管制零件及材

2、料，执行有效的挑选试验，以淘汰不良品。 以上是择要的表达可靠度工作，其中如可靠度预测、设计分析、可靠度试验，均为重要的可靠度技术，也是公司目前亟应加强研究、推广的品保技术之一。以下将针对产品开展阶段的可靠度方案作一介绍。二.产品可靠度验证依照整体来分可分为系统可靠度及产品可靠度，只针对公司产品可靠度之类别来讨论，即一般可靠度之功能测试、环境与应力测试及寿命测试.。产品的可靠度包括了功能、环境条件、寿命含任务时间及机率四大要素，四者为可靠度的一体四面，应同时考量通过可靠度试验的产品，在平均故障间隔时间内，其任务可靠度(Mission Reliability)是保持不变的，此亦意谓在平均停机时间(

3、MTBF)的时间内，产品的功能在既定的环境下应可维持其精准度。2-1. 成品可靠度验证 温度/气压相关试验-耐寒、耐热试验 温度冲击试验 低气压(高空)试验据统计数字显示电子产品(含通讯、航天产品)故障损坏之原因有近八成与温度相关，故温度相关试验是环境试验根本. 假设以试验温度及温度变化区分可分成：耐寒低温试验、耐热高温试验、温度循环试验、高变率温度试验、温度(热)冲击试验。航天产品除温度试验外，高空(低气压)试验那么是另一必要之考验，而信息电子产品使用空运运输日益平常，也使高空试验成为标准规格。高/低温试验根本是在验证产品在极值温度条件下是否可以存活、可以正常工作；温度循环试验在测试产品反复

4、承受温度极值之耐受力，需注意此试验重点在极值温度与停留时间，温度变化速度不应造成破坏；温度冲击试验可因温变率或试验方法不同，而分成液槽式与气相式(日本称为air-to-air thermal shock、美国仍称为temp. cycling)，其目的在创造温度快速变化之环境，对产品产生冷缩热胀之效果。高变率温度试验常见之应用在环境应力筛选(ESS)，以较高变率之温度变化条件筛除产品之早夭失效、制造工艺缺陷。高空(低气压)试验主要在仿真产品于高空环境(操作及运输)是否可以存活，由于现实环境中低气压常伴随低温状况，但真空状态热传导不易，使试验更加困难。由于环境试验尤其是高温试验，常隐含加速寿命试验

5、之意义，长时间高温试验(可能加载、或加高湿)就成为标准寿命试验方法，尤其加偏压时，假设试验者不小心或设备平安防护缺乏，极易因短路或过热而引起火灾，不得试验时须知影响试验结果有三个重要因素：试验设备、试样、操作人员。理想的试验设备要符合试验规格要求(时间稳定度、分布均一性)、使用易操作、环保要求(省电/环保冷媒/低噪音)、平安；试样的形状、热容量、试验时是否运转(发热)都会影响结果；操作人员是否依SOP小心试验，如试样放置形态、位置，设备设定、定期点检记录，都会影响试验之再现性不慎。東莞立亞達電子DONGGUANG READORE ELECTRONICS CO.,LTD標準書名稱可靠度測試編號L

6、D008頁號2/9 温湿度相关试验-温湿度稳态及循环试验我们所遭遇的环境中，温度与湿度是无法别离的环境条件，随地理、气候条件不同，两者组合方式会有很大差异，如台湾我们习于高湿气候、但大陆气候那么常有低湿条件发生。产品对湿气有不同形态之物理反响，可能只是外表吸附、可能吸收渗入、有孔洞更有可能产生呼吸现象。温湿度稳态试验(又称湿热试验)，最有名的是85/85试验，测试产品对高温高湿环境之耐受力，亦用于加速寿命试验；但加速程度受限于水100沸腾，进年来半导体业常用PCT(压力锅)、HAST(非饱和压力锅)进行121/85试验。温湿度循环试验那么在仿真各种温湿组合条件下产品之性能；另利用水结冰体积增大

7、之特性，执行低温高湿复合试验可验证产品是否有微小隙缝裂痕存在。有鉴于信息通信产品用于空调环境时机很大，虽然传统试验设备在模拟低温低湿环境条件有所困难，但低湿试验日益受重视已是不争事实。温湿试验根本上只单纯考虑湿气对产品之影响，产品外表是否结露(凝结)常会影响试验准确性，宜试前明确规定；又加湿用水不可含杂质，防止杂质造成产品损坏、控制用湿球温度计纱布不可沾污，以免影响试验结果。 腐蚀性试验-盐雾试验、耐工业气体试验腐蚀根本上是一种电化学反响，产品在运输及使用中都有可能发生，尤其是台湾海岛形气候及海运。腐蚀除会使产品外观劣化、严重时会造成结构破坏、接线断裂，电机电子产品最常见的那么是接触劣化不良。

8、盐雾试验(35/5)是传统腐蚀试验法，已使用数十年，但近年来此一试验受到质疑，因为试验无法与实际发生腐蚀情况有效关连。针对具微接触特性之电子产品(继电器、开关、连接器)，近年来有一新试验方法耐工业气体(或称MFG混合流动气体)已被各标准采用，以彷实际都市/工业区之空气状态进行试验，使用气体有二氧化硫、硫化物氢、氯气、二氧化氮及其混合气体。 机械性试验-振动试验、冲击、落下试验造成产品损坏另一重要原因是机械应力，产品在运输、使用中难免会遭遇不同机械环境，常见之试验有振动、冲击、颠簸、落下、包装运输、疲劳等。振动试验依振动方式概分成正弦振动与随机振动，依试验目的不同那么分成正弦扫描、共振寻找、共振

9、驻留等。就振动对产品之破坏来说产品结构之自然(共振)频率无疑是最重要特性。正弦振动施加于产品的是一正弦波振荡，可能是反复扫描或固定频率施加，受制于设备极限振幅有其限制；随机振动那么符合实际环境，施加一固定能量密度之特定频带范围的噪声振动。冲击试验在模拟运输过程中可能遭遇之冲撞，依撞击地面不同可分成半正弦波、三角波、梯形波等；颠簸试验可视为重复之冲击，可模拟车辆行进于不良路面。落下试验那么仿真产品摔落地面可能造成之破坏。包装运输试验在模拟未固定时运输条件、疲劳试验是施加一远小于材料破坏强度之反复力量，检视其多久会断裂。東莞立亞達電子DONGGUANG READORE ELECTRONICS CO

10、.,LTD標準書名稱可靠度測試編號LD008頁號3/9 焊锡性相关试验-焊锡性试验两件事使得焊锡性相关之试验日受重视，一为环境保护，先是CFC禁用造成免洗/水洗制程成为主流，连带助焊剂中具腐蚀性之成份被禁用，近来更要求使用无铅焊锡，这些改变无可防止使焊锡性(零件、PCB、锡膏)更形重要；一是电子产品走向短小轻薄，使组装零件密度急速提高，除造成检验困难、缺点检出率降低，更造成维修、重工困难。传统焊锡性试验常见的是浸视法(dip-n-look)，外表至少95沾锡，此法因制程改变其代表意义时有争议，常有通过测试零件仍有空焊、冷焊情形出现；沾锡天平那么尝试以量化方式(如沾锡力、沾锡时间、接触角)，表现

11、零件/焊锡之性能；耐焊热试验主要在测试产品(PCB、零件)过锡炉时是否会受破坏，如破裂、变形，其效力与热冲击类似。会影响试验再现性的有试样之处理(如老化、是否清洁)，试验条件(如助焊剂、温度、时间、浸锡速度)等。 耐久性寿命试验所有品保人员除在意产品之性能品质，对产品之寿命同样关心。在可靠度工程领域中，可以预估方式预测产品寿命/失效率、可以市场回馈维修数据事后统计得知产品寿命，也可以在试验室中以试验验证、评估产品寿命。为求快速得到产品寿命数据，一般会寻求加速试验方法以节省时间、运用统计技术确认结果之可信度。根本方法有：增加使用频次(如操作时间增加)、增加试验应力强度(如高温高湿、偏压)、增加试

12、样数。其限制在实验产生之失效机制应与现实状况(正常操作使用)相同，否那么试验失去意义；另要了解加速因子(活化能)方能由实验结果换算成实际寿命。电子零件常见之耐久寿命试验，如湿热-偏压、高温偏压；机构件常以快速反复方法试验，如线材拉伸/弯折、开关动作、连接器的插拔；成品类可能以高温动作方式试验。應需設備3-1. 振動實驗機3-2. 落地實驗機(可用手法小心代用)3-3. 恆溫恆濕實驗機3-4. 耐溫度衝擊實驗機(thermal shock)3-5. 模擬SMT reflow實驗機(看是否可與thermo-shock實驗機做一起)3-6. 測塑膠硬度計3-7. 電子顯微鏡實驗方法(請將紀錄紀錄於

13、Travel record fore reliability test report file )4-1. 振動實驗試驗程序東莞立亞達電子DONGGUANG READORE ELECTRONICS CO.,LTD標準書名稱可靠度測試編號LD008頁號4/9往復式振動試驗(垂直式傳動)(1). 將試樣模擬其正常運輸方式置於振動臺面上。使其受振動時無水平方向之搖擺,亦不致因水平移動而跌出臺面外。但水平面方向仍有10mm範圍以內之移動。垂直方向之運動卻不得受阻。(2). 開動振動試驗機，由頻率2HZ開始漸漸增加頻率至某特定比例之試樣被持續之振離臺面。為確定試樣已受到持續之往復振動，可使用一厚1.6m

14、m，長、寬各50mm之鐵片，在試樣跳離臺面時，由試樣下方水平橫過，確定試樣離臺面至少100mm即固定頻率。(3). 持續在此頻率之振動至所試驗時間或所設定之損壞比率。試驗進行中可暫停檢視。(4). 如試樣在實際運輸情況中被放置之方向可能不只一種,則至少需有一試樣在每一可能之方向,重復此試驗一次。備注：試驗時間，每一試進行1小時。(5). 試驗完成後，詳細檢視外包裝及內容物，並記錄下任何因試驗造成之損壞。個包裝之共振試驗(1). 將試樣模擬正常被運輸之方式固定在臺面上，使其隨同臺面振動而不跳離，並將加速度計附著在試樣上。(2). 啟動振動機，在設定之頻率範圍內，調整振動頻率，以每分0.5至1“倍

15、頻掃描速度，由低頻至高頻再回至低頻，如此重復兩次，同時墜落狀態之設定六面三稜一角(1). 面墜落：試樣之設定，須保持水平度2。以內，和墜落面衝撞時之水平度亦以2。以內為宜。(2). 稜及角之墜落：墜落之狀態，須以試樣重心之重力方向線，使其所通過之角或稜之部位衝擊之。且稜墜落之設定時，其稜之水平度須保持2。以內。(3). 墜落高度：依客戶要求而規定之，假设無以100cm高度之許可差以2%以內，次數為兩次。4-3. Bobbin與變壓器尺寸量測將Bobbin與變壓器之尺寸圖copy 至 Travel record，依照尺寸要求達到允許公差範圍，並記錄之。4-4. 環境儲存測試將所需測試數量編號放入

16、溫溼度實驗箱內，將溫度設定 25 溼度不設定，待變壓器溫度達到 -25 後開始120小時儲存測試，時間達到後再將溫度設定 85 溼度設定85 % ，待變壓器溫度達到 85 後開始120小時儲存測試，時間達到後關上溫箱電源將產品拿出檢查外觀並測量功能是否正常並記錄。4-5. 耐上下溫衝擊測試將所需測試數量編號放入上下溫衝擊實驗機箱內，將溫度程式設定 低溫 40 高溫125 每隔30分鐘交換循環一次，待熱儲存箱溫度達到後開始100次循環衝擊測試，完成所有程序後關上溫箱電源將產品拿出檢查外觀並測量功能是否正常並記錄。4-6. 過迴烘爐測試將所需測試數量編號放入高溫衝擊實驗機箱內，將溫度設定為SMT或

17、DIP 製程所需測試溫度及時間待熱儲存箱溫度達到需溫度值時衝擊實驗箱內變壓器，時間設定為 90 秒，時間達到後將實驗箱溫度降為常溫，如此程序連續三次，待回為常溫後拿出產品檢查外觀並測量功能是否正常並記錄。東莞立亞達電子DONGGUANG READORE ELECTRONICS CO.,LTD標準書名稱可靠度測試編號LD008頁號5/94-7. 浸錫驗證測試將小錫爐溫度控於230 5 ，並把經過上面步驟後之產品拿至小錫爐浸錫，時間需控制3秒內，完成後用目視法檢查pin腳鍍錫面積需達到95%以上。4-8. marking / label test (for SMT type)在變壓器過完IR-re

18、flow測試後，觀察marking / label(有無外翹反捲)字體顏色有無變化脫落模糊等情況產生。在變壓器marking處使用酒精擦拭後，觀察marking字體顏色有無變化脫落模糊等情況產生。king處用約1kg的力以每秒5mm的速率拉動，觀察marking字體顏色有無變化脫落模糊等情況產生。4-9.耐燃性測試(for LAN type)將LAN產品用夾子夾著，後取一般市售打火機在其外表燃燒，時間為10秒鐘，完成後觀察其外觀是否有燃燒變形等現象出現。4-10. Bobbin pin拉力實驗將變壓器固定於穩定座檯上，將Bobbin pin腳依安裝於PCB PAD方向施力(SMT type 平

19、行於PCB PAD，DIP type垂直於PCB PAD) 一2.5KG力，時間為15秒鐘，完成後用手檢查pin腳是否鬆動。4-11. 耐高壓絕緣測試變壓器依其用途測試耐高壓Modem type依承認書規格測試在 Temp.=70 Hum.=85% RHInverter typeInverter 1800 Vrms /1mA/60sec/ 80 Khz / 85 % RH / 70Power type依承認書規格測試在 Temp.=70 Hum.=85% RHSwitching power依承認書規格測試在 / 50500 Khz / 85 % RH / 70其餘依客戶要求規格執行。完成測試後檢查其外觀及紀錄功能。4-12.板彎測試Modem & Inverter