Pruebas de confiabilidad Pruebas de aceleraciónLa mayoría de los dispositivos semiconductores tienen una vida útil que se extiende a lo largo de muchos años con un uso normal. Sin embargo, no podemos esperar años para estudiar un dispositivo; tenemos que aumentar la tensión aplicada. Las tensiones aplicadas mejoran o aceleran los posibles mecanismos de falla, ayudan a identificar la causa raíz y ayudan compañero de laboratorio tomar acciones para prevenir el modo de falla.En los dispositivos semiconductores, algunos aceleradores comunes son la temperatura, la humedad, el voltaje y la corriente. En la mayoría de los casos, las pruebas aceleradas no cambian la física de la falla, pero sí cambian el tiempo de observación. El cambio entre condición acelerada y de uso se conoce como "reducción de potencia".Las pruebas altamente aceleradas son una parte clave de las pruebas de calificación basadas en JEDEC. Las pruebas a continuación reflejan condiciones altamente aceleradas basadas en la especificación JEDEC JESD47. Si el producto pasa estas pruebas, los dispositivos son aceptables para la mayoría de los casos de uso.Ciclo de temperaturaSegún el estándar JESD22-A104, los ciclos de temperatura (TC) someten a las unidades a transiciones de temperaturas extremadamente altas y bajas entre las dos. La prueba se realiza ciclando la exposición de la unidad a estas condiciones durante un número predeterminado de ciclos.Vida operativa a alta temperatura (HTOL)HTOL se utiliza para determinar la confiabilidad de un dispositivo a alta temperatura en condiciones de funcionamiento. La prueba generalmente se realiza durante un período prolongado de acuerdo con el estándar JESD22-A108.Sesgo de temperatura y humedad/Prueba de esfuerzo altamente acelerada sesgada (BHAST)Según el estándar JESD22-A110, THB y BHAST someten un dispositivo a condiciones de alta temperatura y alta humedad mientras se encuentra bajo una polarización de voltaje con el objetivo de acelerar la corrosión dentro del dispositivo. THB y BHAST tienen el mismo propósito, pero las condiciones y los procedimientos de prueba de BHAST permiten al equipo de confiabilidad realizar pruebas mucho más rápido que THB.Autoclave/HAST independienteAutoclave y HAST imparcial determinan la confiabilidad de un dispositivo en condiciones de alta temperatura y alta humedad. Al igual que THB y BHAST, se realiza para acelerar la corrosión. Sin embargo, a diferencia de esas pruebas, las unidades no están estresadas bajo un sesgo.Almacenamiento a alta temperaturaHTS (también llamado Bake o HTSL) sirve para determinar la confiabilidad a largo plazo de un dispositivo bajo altas temperaturas. A diferencia de HTOL, el dispositivo no está en condiciones de funcionamiento durante la prueba.Descarga electrostática (ESD)La carga estática es una carga eléctrica desequilibrada en reposo. Por lo general, se crea cuando las superficies aislantes se frotan o se separan; una superficie gana electrones, mientras que la otra superficie pierde electrones. El resultado es una condición eléctrica desequilibrada conocida como carga estática.Cuando una carga estática se mueve de una superficie a otra, se convierte en Descarga Electrostática (ESD) y se mueve entre las dos superficies en forma de rayo en miniatura.Cuando una carga estática se mueve, se convierte en una corriente que puede dañar o destruir el óxido de la puerta, las capas metálicas y las uniones.JEDEC prueba ESD de dos maneras diferentes:1. Modo Cuerpo Humano (HBM)Un componente a nivel de tensión desarrollado para simular la acción de un cuerpo humano descargando carga estática acumulada a través de un dispositivo a tierra.2. Modelo de dispositivo cargado (CDM)Una tensión a nivel de componente que simula eventos de carga y descarga que ocurren en equipos y procesos de producción, según la especificación JEDEC JESD22-C101.
Prueba del módulo solarLa energía solar es un tipo de energía renovable, se refiere a la energía de radiación térmica del sol, el principal rendimiento a menudo se dice que los rayos del sol, en la actualidad generalmente se utilizan para generar energía o para proporcionar energía para calentadores de agua. En el caso de la disminución de los combustibles fósiles, la energía solar se ha convertido en una parte importante del uso de energía humana y continúa desarrollándose. El uso de la energía solar tiene dos formas de conversión fototérmica. La generación de energía solar es una energía renovable emergente, por lo que la industria de investigación y aplicación de la energía solar relacionada también ha acelerado el ritmo de desarrollo. En el proceso de investigación y producción del módulo solar, se han formulado las especificaciones de prueba de confiabilidad y pruebas ambientales relevantes para garantizar que el módulo solar pueda durar más de 20 a 30 años y su tasa de conversión de generación de energía cuando se usa en ambientes exteriores.Ilustración de prueba HAST y PCT del módulo solarPrueba de temperatura y humedad IEC61215-10-13:Las condiciones de prueba de temperatura y humedad son 85 ℃/85 % R.H., tiempo: 1000 horas, para determinar la capacidad del módulo para resistir la penetración de humedad a largo plazo, a través de la prueba de temperatura y humedad se pueden encontrar defectos: delaminación CELL, EVA (delaminación , decoloración, generación de burbujas, atomización, pardeamiento), ennegrecimiento de la línea de cuerda, corrosión por TCO, corrosión de juntas de soldadura, decoloración amarilla de película delgada, desgomado de la caja de conexiones... Sin embargo, según los resultados de las pruebas de las plantas solares relevantes, 1000 horas son no es suficiente, y la situación real encuentra que el tiempo de prueba para permitir que el módulo encuentre el problema debe ser de al menos 3000 a 5000 horas. Método de prueba de HAST [Prueba de estrés de temperatura y humedad altamente acelerada]:HAST es la abreviatura de Prueba de estrés de temperatura y humedad altamente acelerada en inglés. El método de prueba de evaluación de resistencia a la humedad altamente acelerado se basa en los parámetros ambientales de temperatura y humedad. HAST y PCT [Prueba de olla a presión] son diferentes de las dos pruebas, HAST se llama prueba insaturada, mientras que PCT es prueba de humedad saturada, y la mayor diferencia con el método de prueba de evaluación de humedad general es que se encuentra en el campo de temperatura y humedad. por encima de 100 ℃ y se encuentra en la prueba ambiental de vapor de agua de alta densidad. El propósito de HAST es acelerar la prueba de intrusión de humedad en la muestra para la evaluación de la resistencia a la humedad aprovechando el hecho de que la presión del vapor de agua en el tanque de prueba es mucho mayor que la presión parcial del vapor de agua dentro de la muestra. Especificaciones y condiciones de prueba de JESD22-A118 [Resistencia a la humedad acelerada-imparcial] (prueba imparcial HAST):Se utiliza para evaluar la confiabilidad del dispositivo en un ambiente húmedo, es decir, la penetración de temperaturas extremas, humedad y mayor presión de vapor de agua a través del material protector externo (material de encapsulación o sellado) o a lo largo de la interfaz del material protector externo y Conductor metálico, el mecanismo de falla es el mismo que el de la prueba de vida útil en estado estable de alta temperatura y alta humedad [85 ℃/85 % RH] (JESD22-A101-B). En este proceso de prueba, no se aplica ningún sesgo para garantizar que el mecanismo de falla no esté cubierto por el sesgo, y esta prueba se utiliza para determinar el mecanismo de falla en el paquete. La muestra se encuentra en un ambiente de humedad sin condensación, solo que la temperatura aumenta un poco y el mecanismo de falla es el mismo que la prueba de vida útil de humedad en estado estacionario de alta temperatura y alta humedad [85 ℃/85 % HR] sin sesgos. Cabe señalar que, dado que el vapor de agua absorbido reduce la temperatura de transición vítrea de la mayoría de los materiales poliméricos, puede ocurrir un modo de falla irreal cuando la temperatura es mayor que la temperatura de transición vítrea.85℃/85%/1000H(JESD22-A101)→110℃/85%/264H(JESD22-A110, A118)Especificaciones: JEDEC22-A110 (con polarización), JEDEC22-A118 (sin polarización)Condiciones comunes: 110 ℃/85% H.R./264 h Aplicable: PET, EVA, módulosMétodo de prueba de PCT [Prueba de olla a presión]:Generalmente conocida como prueba de cocción en olla a presión o prueba de vapor saturado, la más importante es probar el producto en condiciones extremas de temperatura, humedad saturada (100% H.R.) [vapor de agua saturado] y ambiente de presión, probar la resistencia a la alta humedad del producto de prueba. , para materiales o módulos de embalaje solar, utilizado para pruebas de absorción de humedad del material, cocción a alta presión... A los efectos de la prueba, si el producto a probar es una Célula, se utiliza para probar la resistencia a la humedad de la Célula. El producto que se va a probar se coloca en un ambiente hostil de temperatura, humedad y presión para realizar la prueba. Si el paquete no está bien empaquetado, la humedad penetrará en el paquete a lo largo del coloide o la interfaz entre el coloide y la estructura de alambre. Efecto palomitas de maíz, circuito abierto causado por la corrosión del alambre metálico, cortocircuito causado por la contaminación entre los pines del paquete... Y otros problemas relacionados, y el envejecimiento acelerado por HAST no es lo mismo. Especificaciones y condiciones de prueba de PCT JESD22-A102:Para evaluar la integridad de dispositivos empaquetados no herméticos contra el vapor de agua en un ambiente de vapor de agua condensado o saturado, la muestra se coloca en un ambiente condensado y de alta humedad bajo alta presión para permitir que el vapor de agua ingrese al paquete, exponiendo debilidades en el paquete, como la delaminación y la corrosión de la capa de metalización. La prueba se utiliza para evaluar la nueva estructura del paquete o la actualización del material y diseño en el cuerpo del paquete. Cabe señalar que en la prueba aparecerán algunos mecanismos de falla internos o externos que no son consistentes con la situación real de la aplicación. Dado que el vapor de agua absorbido reduce la temperatura de transición vítrea de la mayoría de los materiales poliméricos, puede ocurrir un modo de falla irreal cuando la temperatura es mayor que la temperatura de transición vítrea. Condiciones de prueba: 121 ℃/100% H.R./80 h (COVEME), 200 h [toyalSolar]Aplicable: PET, EVA, módulosOllas a presión (PCTS) y equipos de prueba de vida altamente acelerada (HAST):En la actualidad, la mayoría de los materiales y módulos solares pueden resistir la prueba DHB (temperatura y humedad + polarización) a largo plazo sin fallar; para mejorar la eficiencia de la prueba y acortar el tiempo de prueba, se utiliza el método de prueba de olla a presión. Los métodos de prueba de olla a presión se dividen principalmente en dos tipos: es decir, PCT y HAST, si los defectos de los materiales y módulos de embalaje solar se pueden encontrar mediante las pruebas HAST y la degradación se puede reducir en un 1%, el LCOE [Costo nivelado de Electricidad (valor real de producción de energía, costo de generación de energía por KWH)] se reducirá en un 10%. El propósito de la prueba PCT es aumentar el estrés ambiental (temperatura y humedad) y evaluar el efecto de sellado del módulo y la absorción de humedad del backplane exponiéndolo a una presión de vapor humectante de más de una atmósfera.
Prueba acelerada de fundición a presión a alta temperatura y alta humedad
La fundición a presión es un método de fundición de precisión, el principio es fundir el mejor metal [zinc, estaño, plomo, cobre, magnesio, aluminio]... Seis tipos de aleación que se funden, con propiedades mecánicas rápidas de alta presión en el molde de metal, el uso del método de fundición de moldeo por solidificación rápida a baja temperatura con molde de acero, la fundición a presión es una pieza de fundición a presión, se puede fabricar en autopartes, piezas de locomotoras, lámparas LED y farolas LED, piezas de electrónica de consumo, cámaras, teléfonos móviles, comunicaciones... Para confirmar si las piezas de fundición a presión pueden estar satisfechas con el ambiente exterior durante un largo tiempo y si habrá defectos relacionados, se deben realizar pruebas relevantes a través de la máquina de prueba de vida altamente acelerada HAST.
Defectos comunes en la fundición a presión: aislamiento frío, grietas, agujeros.
Lista de especificaciones comunes para la fundición a presión:
ASTM B85: Norma para fundición de películas prensadas de aleaciones de aluminio
ASTM B86: Zinc y aleaciones de zinc-aluminio
ASTM B176: Fundición a presión de aleación de cobre
ASTM B894: Fundición a presión de aleación de zinc, cobre y aluminio
ASTM E155: Radiografías de referencia estándar para la inspección de piezas fundidas de aluminio y magnesio
ASTM B94: Estándar de molde de aleación de magnesio
GB5680: fundición de acero con alto contenido de manganeso
GB9438: fundición de aleación de aluminio
GB15114: Fundición a presión de aleación de aluminio
QC273: Especificaciones técnicas para piezas de fundición a presión de aleación de zinc, aleación de aluminio, aleación de cobre para automóviles
YL-J021201: fundición a presión de placa de cubierta de aleación de aluminio para refrigerador de máquina
Artículos de prueba de fundición a presión: prueba metalográfica, capacidad mecánica, prueba de flexión, prueba de dureza, prueba de impacto, prueba de tracción, alta temperatura y alta humedad, composición química, inspección sin daños (rayos X, fluorescencia), análisis de elementos residuales, defectos superficiales, tolerancia dimensional, microestructura, tolerancia al peso, prueba de estanqueidad al aire
Prueba de rendimiento de fundición a presión: prueba acelerada a alta temperatura y alta humedad:
Condición PCT: 120 ℃/100% R.H.
Condición HAST: 130 ℃/85% R.H.
Falta común después de una prueba acelerada de fundición a presión a alta temperatura y alta humedad:
Fundición a presión en el proceso de fabricación, si la limpieza no es verdadera, lo que resulta en agente desmoldante residual, fluido de corte, fluido de saponificación en la superficie... Este tipo de sustancias corrosivas u otros contaminantes, bajo ciertas condiciones de temperatura y humedad, es fácil Acelere la oxidación o el moho, la superficie del producto de prueba de fundición a presión con una capa de polvo blanco o amarillo, negro es un fenómeno de oxidación.
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