電容指南
什麼是陶瓷電容的可靠性技術?
什麼是可靠性工程?
可靠性工程究竟是什麼?讓我們從這裡開始。
可靠度工程也稱為失效工程。它是工程學的一個分支,透過評估和分析產品失效的原因來提高產品的可靠性。換句話說,它可被視為製造故障產品的工程。
*失敗與缺陷的差異
- 不良品從生產的那一刻起就是不良品。
- 破損的產品在生產時是合格產品,但隨著時間的推移就變成了缺陷產品。
可靠度工程處理的是合格產品變成不良產品的過程。
導致失效的因素有三:
1.產品一開始就存在的潛在內在原因(預設性)
2.外部壓力,例如使用環境中的熱度和濕度(外部原因)
3.隨時間退化
什麼是失敗?
在前面的部分,我說過:「可靠度工程也稱為失效工程」,失效的型態其實有不同的種類。下面的浴缸曲線是顯示故障率與時間關係的圖表。
在產品的生命週期中,會依次經歷三個階段(初始失效、偶然失效、磨損失效),每個階段都有不同的失效原因。
初始失敗
故障發生在開始使用產品後不久,故障率會隨著時間逐漸下降。主要原因被認為是潛在缺陷。要防止這類產品洩漏到市場上,改善產品的設計和篩選過程以及篩選產品是非常重要的。
失敗機率
在最初的故障期緩和之後,就會開始一個故障可能偶然發生的時期。這些故障通常是由不可預測的事件造成的,例如雷擊和產品掉落。這意味著,這種故障發生的故障率幾乎是固定的,與時間經過的長短無關。我們的目標是減少生產過程中的意外缺陷和使用過程中環境應力的波動,以接近零故障率。
磨損故障
在偶然失效期過後,失效率會隨著時間的推移開始逐漸上升。這主要被認為是由於產品壽命結束時的磨損所致。
因此,您可以看到故障有不同的類型,而且各有各的原因。為了確保品質,必須詳細檢視各種因素,並選擇最佳的測試方法 (可靠度測試)。
什麼是可靠度測試?
接下來,我會解釋可靠度測試。可靠度測試是預測產品從出廠出貨到在市場上的機械使用壽命結束這段時間內的品質的測試。其目的在於選擇與市場環境密切相關的應力因素、設定應力大小和應用時間長短,並在盡可能短的時間內準確評估產品的可靠性。
測試有各種不同的測試項目。有些測試不只是檢視簡單的應力因素,還要測試同時作用的多種應力因素的影響,而另一些測試則是為了檢視失效機制而開發的。
下圖顯示了一些最常用於電子元件的可靠度測試。
| 測試項目 | 測試目標 | 假定環境 |
|---|---|---|
| 高溫測試 - 高溫擱架測試 - 高溫負載測試 | 評估對元件的影響 在高溫 氣氛的影響。 | 推定用於裝置,例如 電腦和車輛等設備中使用。 在使用過程中內部會變得非常熱。 |
| 高溫、高濕度 測試 - 高溫、高濕度 貨架測試 - 高溫、高濕度 負載測試 | 評估對元件的影響 的影響、 對元件的影響。 | 假設環境如東南亞潮濕地區 東南亞的潮濕地區、日本的雨季 日本的雨季、浴室和 淋浴間。 |
| 熱震測試 | 評估對組件的影響 對元件的影響。 溫度突然變化時對元件的影響。 | 推定使用環境溫度變化 環境溫度變化時使用 從冷室移至熱室或 車輛等裝置中 啟動時突然變得很熱 啟動時突然變得非常熱的設備中。 |
| 跌落測試 | 評估 在製程中掉落 或在市場上使用時對元件的影響。 | 假設產品 掉落的情況。 當用於手機時,測試 使用模擬機殼進行測試。 |
| 靜電測試 - HBM - MM 等 | 評估對產品的影響 當來自人體、金屬儀器或 對產品的影響。 釋放對產品的影響。 | HBM: 人體接觸 HBM 時所釋放電荷的模型 人體觸及 電極端子。 MM:金屬儀器接觸電極時釋放電荷的模型。 金屬儀器接觸 電極端子。 |
進行這些測試是為了確保只有經確定可在市場環境中使用的項目才能作為產品推向市場。