هیچ دسته واحدی از «تجهیزات تست قابلیت اطمینان الکترونیک» وجود ندارد.
یک آزمایشگاه قابلیت اطمینان لپ تاپ ممکن است شامل محفظه محیطی، سیستم لرزش، دستگاه کمک فنر، تستر نیروی کانکتور و تستر گشتاور لولا باشد. یک آزمایشگاه نیمه هادی ممکن است بیشتر به چرخه حرارتی و پایش برق اهمیت دهد. یک آزمایشگاه الکترونیک خودرو ممکن است لرزش، شوک و دما را در صدر فهرست قرار دهد.
پس تولیدکنندگان زیر ده شرکت نیستند که یک دستگاه را بسازند.
آن ها بخش های مختلفی از چشم انداز آزمایش قابلیت اطمینان را نمایندگی می کنند. برخی متخصص محیط زیست هستند. برخی از آن ها در آزمایش های ارتعاش یا مکانیکی قوی تر هستند. برخی دیگر چندین رشته آزمون فیزیکی را پوشش می دهند.
برای خریداران، این تمایز مفیدتر از یک رتبه بندی ساده برند است.
۱۰تولیدکننده در یک نگاه
| سازنده | جایی که قوی تر است | تناسب معمولی |
|---|---|---|
| اسپک | اتاق های محیطی، چرخه حرارتی، HALT/HASS | قابلیت اطمینان محیطی الکترونیک |
| ترموترون | سیستم های محیطی + ارتعاشی | آزمایشگاه های ترکیبی محیطی/پویا |
| وایس تکنیک | شبیه سازی محیطی | برنامه های قابلیت اطمینان اقلیمی |
| IMV | آزمایش ارتعاش | قابلیت اطمینان دینامیکی |
| راه حل های ETS | سیستم های لرزش و شوک | تست دینامیک الکترونیک / خودرو |
| اینسترون | نیرو و ویژگی های مکانیکی | اجزا و مجموعه ها |
| کروما ATE | آزمون الکتریکی و عملکردی | نیمه هادی / قدرت / الکترونیک |
| ابزارهای آزمایشی SUGA | دوام مواد و محیط زیست | پوشش ها، سطوح، مواد |
| هایدا | دامنه گسترده تجهیزات آزمایشگاهی | آزمایشگاه های چندمنظوره |
| ITM-LAB | آزمایش محیطی + دینامیکی + مکانیکی + دوام | آزمایشگاه های قابلیت اطمینان الکترونیک چندسیستمی |
این رتبه بندی از بهترین به بدترین نیست. فهرست کوتاه مفید بستگی به این دارد که چه چیزی را باید تست کنید.
۱. ESPEC
ESPEC یکی از نام های واضحی است که وقتی نیاز عمدتا زیست محیطی است باید به آن توجه کرد.
دما، رطوبت، چرخه حرارتی و شوک حرارتی بخش های مرکزی سبد آن هستند. Qualmark همچنین در گروه ESPEC قرار دارد و قابلیت HALT/HASS را برای تیم هایی که می خواهند طراحی را فراتر از محدودیت های معمول صلاحیت پیش ببرند و ضعف ها را زودتر در توسعه شناسایی کنند، اضافه می کند.
جایی که ESPEC برجسته است: شبیه سازی محیطی و قابلیت اطمینان شتاب یافته.
برای آزمایشگاهی که تحت سلطه آزمون های اقلیمی است، ESPEC شرکتی منطقی برای قرار دادن در فهرست RFQ است.
۲. ترموترون
ترموترون جالب است چون مرز بین آزمایش محیطی و دینامیکی را رد می کند.
این شرکت اتاقک های محیطی و همچنین سیستم های ارتعاش الکترودینامیکی را تأمین می کند و سیستم های AGREE آن بر اساس کاربردهای ترکیبی دما، رطوبت و ارتعاش طراحی شده اند.
این موضوع مهم تر از آن چیزی است که به نظر می رسد.
یک برد مدار می تواند چرخه دما را عبور دهد و لرزش را به طور جداگانه عبور دهد، اما وقتی انبساط حرارتی و تحریک مکانیکی با هم اتفاق می افتد، رفتار متفاوتی دارد.
بنابراین ترموترون به ویژه برای آزمایشگاه هایی که باید آزمایش محیطی و لرزشی در آن ها همزیستی یا ترکیب شود، منطقی است.
۳. وایس تکنیک
وایس تکنیک عمدتا تأمین کننده شبیه سازی محیط زیست در زمینه قابلیت اطمینان الکترونیک است.
دامنه تجهیزات آن شامل آزمایش دما و رطوبت، چرخه حرارتی، شوک حرارتی و شرایط محیطی تخصصی تر است.
من وایس را در فهرست کوتاه قرار می دهم وقتی آزمون اقلیمی درصد زیادی از بار کاری آزمایشگاه را تشکیل می دهد، به ویژه وقتی که DUT از مجموعه های الکترونیکی کوچک تا سیستم های یکپارچه بزرگ تر متغیر باشد.
نقش آن در اینجا ساده است: شبیه سازی محیطی تخصص آن است.
۴. IMV
IMV نوع متفاوتی از شرکت نسبت به سه شرکت فوق است.
قدرت آن در ارتعاش است.
برای یک مهندس الکترونیک که در حال بررسی رزونانس برد مدار چاپی، تناوب کانکتور، خستگی لحیم یا پاسخ سازه ای تحت لرزش تصادفی است، این تخصص مهم تر از داشتن یک کاتالوگ با پوشش ده دسته آزمایشی نامرتبط است.
سیستم ارتعاش همچنین باید به عنوان یک سیستم ارزیابی شود—نه صرفا بر اساس نیروی لرزان. جرم فیکسچر، جرم DUT، جابجایی، سرعت، شتاب و PSD مورد نیاز همگی تعیین می کنند که آیا تست مشخص شده واقعا قابل اجرا است یا نه.
اگر ارتعاش بخش عمده ای از برنامه اعتبارسنجی باشد، IMV باید در فهرست کوتاه قرار گیرد.
۵. راهکارهای ETS
ETS Solutions در حوزه مشابهی برای تست دینامیک قرار دارد و سیستم های لرزش و کمک فنر برای الکترونیک، خودرو و سایر کاربردهای قابلیت اطمینان ارائه می دهد.
مقایسه مفید اینجا معمولا این نیست:
کدام شیکر عدد نیرو بزرگ تری دارد؟
آن عبارت است از:
آیا شیکر + تقویت کننده + کنترلر + فیکسچر می تواند پروفایل مورد نیاز ما را با بار واقعی بازتولید کند؟
این همان سؤال مهندسی است که اهمیت دارد.
بنابراین، ETS Solutions بیشترین ارتباط را با آزمایشگاه هایی دارد که بار کاری لرزش و شوک قابل توجهی دارند.
۶. اینسترون
اینسترون مستقیما با یک شرکت اتاق زیست محیطی رقابت نمی کند و دقیقا به همین دلیل است که باید در این فهرست قرار گیرد.
قابلیت اطمینان الکترونیک همچنین شامل پرسش های مکانیکی است:
- چه نیرویی کانکتور یا قطعه را از یک مجموعه می کشد؟
- چه باری به بدنه آسیب می زند؟
- اتصال چسبنده چقدر قوی است؟
- برد مدار چاپی چگونه به خم شدن واکنش نشان می دهد؟
- چه اتفاقی برای یک قطعه تحت فشرده سازی می افتد؟
راه حل های تست الکترونیک و میکروالکترونیک اینسترون کاربردهای کشش، فشار، خمیدگی، لایه برداری و برش را در طیف وسیعی از سطوح نیرو پوشش می دهند.
برای شناسایی مکانیکی، اینسترون همچنان یک تأمین کننده تخصصی تجهیزات قابلیت اطمینان است نه عمومی.
۷. کروما ATE
کروما نمایانگر بخش دیگری از مشکل قابلیت اطمینان است: رفتار الکتریکی و عملکردی.
یک محفظه دما محیط را به شما می گوید.
یک شیکر ورودی مکانیکی را به شما می گوید.
هیچ کدام به طور خودکار به شما نمی گویند که آیا ریل برق قطع شده، ارتباط قطع شده یا عملکرد الکتریکی در طول تست منحرف شده است.
مجموعه گسترده تر کروما شامل نیمه هادی ها، الکترونیک قدرت، باتری ها و سایر کاربردهای تست الکترونیکی است.
در بسیاری از برنامه های الکترونیکی، تجهیزات تنش فیزیکی و تجهیزات تست الکتریکی به جای جایگزینی یکدیگر، با هم کار می کنند.
۸. ابزارهای آزمایشی SUGA
SUGA زمانی اهمیت پیدا می کند که نگرانی از خود مدار به مواد اطراف آن منتقل شود.
بهتماس های آبکاری شده، پوشش ها، بدنه های پلیمری، نمایشگرها و پوشش های سطحی فکر کنید.
این مواد می توانند مدت ها پیش از آنکه محصول دچار نقص مکانیکی شدید شود، تجزیه شوند و این فرسایش در نهایت بر عملکرد الکتریکی یا مکانیکی تأثیر بگذارد.
بنابراین، استحکام SUGA را بهترین توصیف آن آزمایش دوام مواد، سطح و محیط است.
این مدل نسبت به تأمین کننده عمومی قابلیت اطمینان الکترونیک تخصصی تر است، اما برای آزمایشگاه مناسب مفید است.
۹. هایدا
هایدا رویکرد فهرست گسترده را در پیش می گیرد و چندین دسته آزمایش محیطی و مکانیکی را پوشش می دهد.
این موضوع می تواند تأمین تجهیزات را برای آزمایشگاه های چندمنظوره که به چندین نوع تجهیزات از تأمین کنندگان کمتر نیاز دارند، آسان تر کند.
اما با داشتن یک تأمین کننده گسترده، باز هم هر سیستم را به طور مستقل ارزیابی می کنم.
یک کاتالوگ بزرگ به شما نمی گوید که آیا یک محفظه خاص می تواند بار حرارتی DUT شما را تحمل کند، آیا سیستم ارتعاش می تواند پروفایل بارگذاری شده شما را اجرا کند، یا اینکه تستر نیرو محدوده اندازه گیری و فیکسچر مناسبی دارد.
گستردگی مفید است. قابلیت تست همچنان باید دستگاه به دستگاه بررسی شود.
۱۰. ITM-LAB
ITM-LAB نیز تأمین کننده گسترده ای است، اما موقعیت مفید آن در قابلیت اطمینان الکترونیک مشخص تر است: آزمایش قابلیت اطمینان فیزیکی در چندین دسته تنش.
به جای بررسی کاتالوگ محصولات دستگاه به دستگاه، دیدن دامنه از طریق یک برنامه اعتبارسنجی معمولی الکترونیک آسان تر است.
محیطی
آزمایش دما و رطوبت توسط خانواده های GDW / GDJS پوشش داده می شود.
در مواردی که تغییرات دمایی سریع تر لازم است، پیکربندی های KTB نرخ های ۵، ۱۰ و ۱۵ درجه سانتی گراد در دقیقه را پوشش می دهند.
برای دما همراه با کاهش فشار یا ارتفاع، سیستم های GDJZ بخش محیطی آزمایشگاه را گسترش می دهند.
ارتعاش، شوک و افت
سری RS-V لرزش تصادفی را پوشش می دهد.
RS-6150 برای کمک فنر مکانیکی استفاده می شود.
سری RS-DP شامل برنامه های افتادن کنترل شده و تکراری است.
این سیستم ها رویدادهای متفاوتی را پوشش می دهند؛ تستر قطره جایگزین دستگاه شوک نیست و دستگاه شوک جایگزین لرزش دهنده نیست.
آزمایش نیرو و مکانیکی
برای آزمایش نیروی قطعات و مونتاژ، محدوده UTM ITM-LAB شامل موارد زیر است:
RS-8010A — ۵۰ تا ۵ کیلو نیوتن
RS-8000 — ۱۰ تا ۵۰ کیلو نیوتن
RS-8000A — ۱۰۰ تا ۳۰۰ کیلو نیوتن
این حوزه شامل کارهایی از آزمایش الکترونیک و قطعات با نیروی نسبتا پایین تا آزمایش های سازه ای بسیار سنگین تر می شود.
کانکتورها، لولاها و مکانیزم ها
این حوزه ای است که پرتفوی الکترونیک ITM-LAB در آن خاص تر می شود.
RS-6600A بر اساس نصب کانکتور، استخراج و تست نگهداری با داده های جابجایی همزمان نیرو طراحی شده است.
سری RS-6300 کاربردهای گشتاور از جمله لولاها و مکانیزم های چرخان را پوشش می دهد.
همچنین سیستم های اختصاصی برای تست های مکرر دکمه، لمسی، تاشو، چرخشی و سایر آزمایش های دوام در سطح دستگاه وجود دارد.
این به ITM-LAB موقعیت مفیدی می دهد وقتی پروژه فقط «خرید یک اتاق محیط زیستی» نیست، بلکه چیزی نزدیک تر به:
ما در حال ساخت یک آزمایشگاه قابلیت اطمینان الکترونیک هستیم و باید چندین حالت خرابی فیزیکی را پوشش دهیم.
لپ تاپ نمونه خوبی است
یک لپ تاپ را به عنوان DUT در نظر بگیرید.
طرح قابلیت اطمینان ممکن است چیزی شبیه به این باشد:
| نگران چه چیزی هستیم؟ | تست |
|---|---|
| خستگی برد PCB / لحیم | کاریچرخه دما |
| حساسیت به رطوبت | دما + رطوبت |
| انتقال / ارتعاش عملیاتی | ارتعاش تصادفی |
| ضربه مکانیکی | شوک |
| سایش پورت USB | چرخه وارد کردن/استخراج |
| تخریب لولا | تست گشتاور / عمر |
| قدرت مسکن | آزمون نیروی کنترل شده |
هیچ ماشینی به همه هفت سؤال پاسخ نمی دهد.
و این دلیل اصلی اهمیت گستردگی محصولات ITM-LAB است.
مزیت فقط داشتن مدل های تجهیزات بیشتر نیست. توانایی پیکربندی سیستم های محیطی، پویا، مکانیکی و دوام رابط حول یک محصول الکترونیکی یکسان است.
<کد dir="ltr">
یک نکته که مهندسان نباید نادیده بگیرند: ورودی تست پاسخ DUT نیست
در اینجا مشخصات تجهیزات می تواند گمراه کننده شود.
اگر هوای محفظه به −۴۰ درجه سانتی گراد برسد، برد PCB بلافاصله به −۴۰ درجه سانتی گراد نمی رسد.
اگر یک میز ارتعاش در ۸ گرم گرم کنترل شود، هر نقطه روی برد PCB دقیقا ۸ گرم را تجربه نمی کند.
اگر یک کراس هد ماشین آزمایشی ۵ میلی متر حرکت کند، خود قطعه لزوما ۵ میلی متر تغییر شکل نداده است.
در هر حالت چیزی بین ماشین و نتیجه وجود دارد:
دما: هوای محفظه → انتقال حرارت → دمای قطعه
لرزش: شیکر → چراغ → محفظه → پاسخ برد
نیرو: عملگر → فیکسچر → مسیر بار → تغییر شکل محلی
بنابراین یک آزمون قابلیت اطمینان مفید به هر دو طرف نیاز دارد:
استرس را کنترل کنید. پاسخ DUT را اندازه گیری کنید.
این موضوع از مقایسه مشخصات دستگاه های اصلی به تنهایی مهم تر است.
کدام تولیدکننده باید در لیست RFQ شما قرار بگیرد؟
پاسخ جهانی و مفیدی وجود ندارد.
اگر بیشتر بار کاری دما، رطوبت و چرخه حرارتی است، با متخصصان محیط زیست شروع کنید.
اگر ارتعاش بر برنامه اعتبارسنجی غالب است، به دقت به تولیدکنندگان سیستم های دینامیک نگاه کنید.
اگر مشکل مربوط به استحکام قطعه، چسبندگی، خمشی یا نیروی سازه ای باشد، متخصصان تست مکانیکی شایسته توجه بیشتری هستند.
اگر رفتار الکتریکی در هنگام تنش مسئله مرکزی باشد، تجهیزات قابلیت اطمینان فیزیکی باید با اندازه گیری عملکردی مناسب جفت شوند.
و اگر پروژه شامل چندین رشته قابلیت اطمینان فیزیکی باشد، تأمین کننده چندسیستمی اهمیت بیشتری پیدا می کند.
قبل از درخواست نقل قول، حداقل تعریف کنید:
DUT → نگرانی شکست → روش آزمایش → تنش → اندازه گیری مورد نیاز
تنها در این صورت است که مقایسه تجهیزات معنا پیدا می کند.
سوالات متداول
چه تجهیزاتی معمولا در آزمایشگاه قابلیت اطمینان الکترونیک استفاده می شود؟
یک آزمایشگاه معمولی ممکن است شامل محفظه های دما/رطوبت، سیستم های چرخه حرارتی، تجهیزات لرزش و شوک، تسترهای افتاده، دستگاه های تست یونیورسال، تسترهای دوام کانکتور و سیستم های تست گشتاور/عمر باشد. ترکیب واقعی بستگی به محصول و حالت های خرابی مورد انتظار آن دارد.
آیا آزمایش محیطی برای اطمینان پذیری الکترونیک کافی است؟
معمولا اینطور نیست. آزمایش های محیطی دما، رطوبت و تنش های مرتبط را پوشش می دهند، اما الکترونیک ممکن است به دلیل لرزش، شوک، افتادن، سایش کانکتور، بارگذاری مکانیکی و عملکرد مکرر نیز دچار نقص شود. محدوده آزمایش مورد نیاز به محصول بستگی دارد.
آیا یک تأمین کننده می تواند چندین سیستم تست قابلیت اطمینان ارائه دهد؟
بله. برخی تولیدکنندگان در یک رشته تخصص دارند، در حالی که برخی دیگر چندین دسته را پوشش می دهند. برای مثال، ITM-LAB آزمایش های محیطی، لرزش، شوک، افت، نیروی مکانیکی، کانکتور و گشتاور را برای برنامه های قابلیت اطمینان فیزیکی پوشش می دهد.
چگونه باید تجهیزات تست قابلیت اطمینان را انتخاب کنم؟
با DUT و مکانیزم خرابی که باید بررسی کنید شروع کنید. سپس روش مربوطه، ورودی تنش و اندازه گیری مورد نیاز را قبل از انتخاب ماشین تعریف کنید.
با محصول شروع کنید، نه فهرست تجهیزات
برای یک آزمایشگاه جدید قابلیت اطمینان، من با تهیه فهرست خرید از محفظه ها، شیکرها و تسترهای نیرو شروع نمی کنم.
منبا این ها شروع می کنم:
چه چیزی را آزمایش می کنیم؟
چطور ممکن است شکست بخورد؟
چه استرسی این شکست را بازتولید می کند؟
چه چیزی باید اندازه گیری کنیم؟
فهرست تجهیزات از این پاسخ ها به دست می آید.
برای پروژه هایی که شامل چندین رشته قابلیت اطمینان فیزیکی می شوند، ITM-LAB می تواند سیستم های محیطی، دینامیک، مکانیکی و دوام را حول نیازهای محصول و تست پیکربندی کند، به جای اینکه با شماره مدل های منفرد ماشین شروع کند.
