Кілька типових прикладів тестування прискореного старіння з різних галузей доступні для довідки. Ці кейси охоплюють такі галузі, як електроніка, автомобілебудування, медицина та фотоелектрична енергетика, демонструючи, як науково розробляти та впроваджувати рішення для прискореного старіння за допомогою реальних умов і цілей випробувань.
1. Електронні компоненти: Перевірка надійності корпусу мікросхем (тест HAST)
Виробник напівпровідників повинен перевірити надійність нещодавно розробленої мікросхеми BGA у вологому середовищі з цільовим терміном служби 10 років.
Метод випробування: HAST (навантажувальний тест високої температури та вологості)
Умови тестування: 130 градусів, 85% відносної вологості, стан без-конденсації, протягом 96 годин
Еквівалентне співвідношення: 96 годин HAST ≈ 1000 годин Традиційний THB (85 градусів /85% RH)
Оцінка результатів: після тесту виконується тестування електричних характеристик і акустичне сканування (SAT). Відсутність розшарування та збільшення струму витоку вказують на проходження.
Стандартна основа: JESD22-A101
Цінність: стискає процес тестування, який спочатку тривав кілька місяців, до завершення протягом 4 днів, що значно покращує ефективність досліджень і розробок.
2. Автомобільна електроніка: циклічний тест температури (TCT) для модулів ECU
Виробник автомобіля змоделював -висоту або пустелю, щоб перевірити довговічність свого бортового блоку керування ECU за екстремальних коливань температури.
Метод випробування: випробування температурними циклами (TCT)
Умови тестування: -40 градусів ↔ +125 градусів, швидкість нагрівання/охолодження 15 градусів/хв, 1000 циклів
Елементи моніторингу: функціональний моніторинг, рентгенівська перевірка паяного з’єднання, зміна опору
Failure Criteria: Open circuit, functional interruption, or resistance mutation >10%
Стандарти: JESD22-A104, AEC-Q100
Висновки: на 820-му циклі в паяних з’єднаннях з’явилися мікротріщини, що спонукало команду розробників оптимізувати компонування друкованої плати та вибір припою.
3. Медичні пристрої: прискорене старіння стерильної упаковки (ASTM F1980)
Компанії з виробництва медичних виробів потрібно було перевірити здатність одноразових хірургічних упаковок зберігати стерильність протягом 5 років.
Метод випробування: прискорене старіння + тест на ущільнення
Умови випробувань: 40 градусів / 75% відносної вологості, 90 днів (еквівалентно 5 рокам при 25 градусах)
Еквівалентний розрахунок: на основі моделі Арреніуса, припускаючи, що енергія активації Ea=0.9 еВ
Метод перевірки: випробування на мікроорганізми, випробування тиском на розрив і випробування на проникнення плям після старіння.
Стандарти: ASTM F1980, ISO 11607
Результати: Упаковка залишалася герметичною, стерильний бар’єр не був порушений, отримано схвалення FDA.
4. Фотоелектричні модулі: симуляція погодних умов на вулиці (старіння ксенонової лампи)
Фотоелектрична компанія повинна оцінити стійкість до старіння нового матеріалу заднього листа після 25 років використання на відкритому повітрі.
Метод випробування: тест на старіння ксенонової дуги
Умови тестування: Опромінюваність 0,76 Вт/м² при 340 нм, температура чорної панелі 65 градусів, цикл розпилення 102 хвилини висихання + 18 хвилин розпилення, сукупно 3000 годин
Еквівалентна оцінка: на основі даних про вплив на відкритому повітрі Флориди, 3000 годин впливу ксенонової дуги ≈ 5 років впливу на відкритому повітрі
Показники оцінки: індекс пожовтіння ΔYI < 5, збереження міцності на розрив > 80%
Стандарти: IEC 61215, ISO 4892-2
Переваги: Раннє виявлення ризику окрихчення задньої пластини, уникнення відмови після масового застосування.
5. Гумові ущільнювачі: тест на озонове старіння
Виробнику автомобільних запчастин потрібно оцінити стійкість до розтріскування ущільнювальних смужок EPDM у міському середовищі з високим-озоном.
Метод випробування: Тест на озонове старіння
Умови випробувань: 40 градусів, концентрація озону 50 частин на годину, 20% статичного напруження розтягування, безперервне протягом 72 годин
Критерії оцінки: відсутність видимих тріщин на поверхні (спостерігаються при 10-кратному збільшенні)
Стандартна основа: GB/T 7762, ISO 1431-1
Покращення: вихідна формула показала розтріскування; після переходу на озоно{0}}стійку формулу продукт пройшов випробування, покращивши термін служби.
6. Літій-іонна батарея: прогнозований термін зберігання-при високій температурі
Виробник батареї повинен передбачити тенденцію зниження ємності батареї протягом 10 років при кімнатній температурі (25 градусів).
Метод випробування: зберігання при високій-температурі + випробування циклу ємності
Умови тестування: зберігається при температурі 55 градусів протягом 3 місяців, періодично знімається для тестування ємності заряду/розряду 0,5C
Екстраполяційна модель: на основі рівняння Арреніуса Ea приймається як 0,7 еВ, щоб обчислити коефіцієнт збереження ємності при 25 градусах
Мета: ємність більше або дорівнює 80% через 10 років
Висновок: прогнозовані результати відрізняються від виміряних даних на<5%, and can be used for product life calibration.
