电路板老化工艺规范

电路板温度老化工艺规范

1 主题内容与适用范围

本规范规定了仪器仪表功能电路板温度老化筛选的基本内容和要求。

本规范适用于仪器仪表行业各类单回路调节器及各类数字化仪表的功能电路板的老化筛选

2 定义

仪器仪表功能电路板（以下简称功能板）系指仪器仪表中已经安装有元器件或组件，能够完成一定功能的印制电路板。

3目的

使功能板在一个具有温度变化的热老化设备内，经受空气温度的变化，通过高温，低温，高低温变化以及电功率等综合作用，暴露功能板的缺陷，如焊接不良，元件参数不匹配，温漂以及调试过程中造成的故障，以便以剔除，对无缺陷的功能板将起到稳定参数的作用。

4 检测环境条件

检测应在下列环境条件下进行： 温度：15~35℃

相对湿度：45％~75％ 大气压力：86~106KPa

5 温度老化前的要求

5.1 外观检测

所有要老化的功能板需先进行目测，对于有明显缺陷的功能板，如有短路，断路，元器件安装错误，缺件等缺陷的功能板应予以剔除。

5.2 电参数检测

所有要老化的功能板还需进行电参数检测，对参数不符合要求的功能板应予以剔除。

6 温度老化设备

6.1.1 温度老化设备内工作空间的任何点应满足以下要求： a. 能保持温度老化所需要的低温。 b. 能保持温度老化所需要的高温。

c. 由高温到低温或者由低温到高温的变化过程，能按照温度老化所需要的温度变化速率进行。

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6.1.2 温度老化设备应有良好的接地。 6.2 功能板的安装与支撑

6.2.1 功能板应以正常使用位置安装在支架上。

6.2.2 功能板的支架的热传导应是低的，以使功能板与支架之间实际上是隔热的。 6.2.3 功能板的支架应是绝缘的，以确保受试功能板与支架之间不漏电。

6.3 电功率老化设备

6.3.1 电功率老化设备应保证提供老化功能板所需要的电压和电流，并能提供可变化的输入信号，并可随时检测每块功能伴。

6.3.2 电功率老化设备应保证在老化过程中不应老化设备的缘故而中途停机。

7 温度老化

7.1 温度老化条件

7.1.1 如无其他规定，温度循环范围应为：0~60℃或10~60℃，可自行选定。 7.1.2 温度变化速率（由低温到高温或者由高温到低温的变化过程中的平均值）1±0.5℃/min.

7.1.3 温度老化时间至少为72h。

7.2 温度老化方法

7.2.1 将处于环境温度下的功能板放入处于同一温度下的温度老化设备内。 7.2.2 功能板处于运行状态。

7.2.3 然后设备内的温度应该以规定的速率降低到规定的温度值（0℃/0.5H）。 7.2.4 当设备内的温度达到稳定以后，功能板应暴露在低温条件下保持2h（0℃/2H）。

7.2.5 然后设备内的温度应该以规定的速率升高到规定的温度（60℃/0.5H）。 7.2.6 当设备内的温度达到稳定以后，功能板应暴露在高温条件下保持2h（60℃/2H）。

7.2.7 然后设备内的温度应以规定的速率降低到室温（20℃/1H）。

7.2.8 连续重复7.2.3至7.2.7。直到规定的老化时间，并且按规定的老化时间对功能板进行一次测量和记录。

7.2.9 功能板应在设备内的温度达到室温，且稳定2H后才能取出箱外。

8 恢复

功能板取出后，应在规定的条件下放置并使之达到温度稳定，恢复时间至少为2h.

9 最后检测

在规定条件下对功能板进行电参数检测，不符合要求的予以剔除。

附件：电子产品温度老化的应用—作为“温度老化工艺规范”的附件

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电子技术发展，电子产品集成化程度越来越高，结构越来越细微，工序越来越多，制造工艺越来越复杂，这样制造过程中会产生潜伏缺陷。对一个好电子产品，要求有较高性能指标，还要有较高稳定性。电子产品稳定性取决于设计合理性、元器件性能以及整机制造工艺等因素。目前，国内外普遍采用高温老化工艺来提高电子产品稳定性和可靠性，高温老化可以使元器件缺陷、焊接和装配等生产过程中存隐患提前暴露，保证出厂产品能经起时间考验。 1 高温老化机理

电子产品生产制造时，因设计不合理、原材料或工艺措施方面原因引起产品质量问题有两类，第一类是产品性能参数不达标，生产产品不符合使用要求；第二类是潜缺陷，这类缺陷不能用一般测试手段发现，而需要使用过程中逐渐被暴露，如硅片表面污染、组织不稳定、焊接空洞、芯片和管壳热阻匹配不良等等。一般这种缺陷需要元器件工作于额定功率和正常工作温度下运行一千个小时左右才能全部被激活（暴露）。显然，对每只元器件测试一千个小时是不现实，需要对其施加热应力和偏压，例如进行高温功率应力试验，来加速这类缺陷提早暴露。也就是给电子产品施加热、电、机械或多种综合外部应力，模拟严酷工作环境，消除加工应力和残余溶剂等物质，使潜伏故障提前出现，尽快使产品失效浴盆特性初期阶段，进入高可靠稳定期。电子产品失效曲线如图1所示。

老化后进行电气参数测量，筛选剔除失效或变值元器件，尽可能把产品早期失效消灭正常使用之前。这种为提高电子产品可靠度和延长产品使用寿命，对稳定性进行必要考核，剔除那些有“早逝”缺陷潜“个体”（元器件），确保整机优秀 品质和期望寿命工艺就是高温老化原理。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/soh3.html