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可靠度的基礎原理 慶聲科技：江志宏 時間：1.5小時 我為什麼需要做可靠度試驗？ 做可靠度試驗可以幫我省錢及賺錢嗎？ 可靠度試驗有那麼多要做， 有哪些是我現在最需要的？ 規範由來 戰爭 第二次世界大戰 越南戰爭 軍事規範 國際規範 國家規範 企業規範 內規大於公規 企業內部規範由來 IEC：85℃ / 85%R.H. DELL： 40℃ / 95%R.H. 60℃ / 95%R.H. 85℃ / 95%R.H. 移動式產品(Mobile)儲存試驗適用於：手機、PDA 、Table PC..等 所對應的環境應力 衝擊、振動、落下、 加速、高噪音、疾風 機械環境試驗 所對應的環境應力 機械環境與氣候 環境相結合的環 境因素 綜合環境試驗 所對應環境應力： 溫濕度、氣體、 鹽霧、風雨、 壓力、太陽輻射 氣候環境試驗 環境試驗可大致可分爲 氣候環境試驗、機械環境試驗和綜合環境試驗 環境試驗 環境應力與失效之關係 溫濕度共佔了60%的失效原因 環境條件對電工產品之影響與失效之間存在著密切的關係 溫度相關試驗是環境試驗入門，包括 高溫( 耐熱 ) 試驗、低溫( 耐寒 )、溫度循環試驗三種。 濕度：加速反應 人體最適宜環境是在溫度23~25℃相對濕度45%～65%RH之間 (口訣如下) 高溫：老化 低溫：脆化 溫度循環：熱漲冷縮 7.有機材料變色或龜裂 高溫 高溫對產品的主要效應有下列幾種： 1.相異材料之不同膨脹特性造成零件卡死 2.潤滑劑變得較為黏性 3.產品外型尺寸改變 4.變壓器和機電件過熱 5.縮短操作壽命時間 6.密封產品內部產生高壓 一般溫度範圍的選擇條件為產品操作溫度的10℃～20℃以上 溫度有關的加速壽命試驗 當討論産品壽命時,一般採用“θ℃規則”的表達方式。 具體應用時可以表達爲“10℃規則”等， 當周圍環境溫度上升10℃時，産品壽命就會減少一半； 當周圍環境溫度上升20℃時，産品壽命就會減少到四分之一。 這種規則可以說明溫度是如何影響産品壽命（失效）的。????反之，人們也可以利用升高環境溫度，可以加速失效現象發生 的原理進行各種加速壽命老化試驗。 (15#~21# TFT ) a1.50℃/6.5小時 a2.65℃/4小時 b.50℃/4小時 c1.50℃/5小時 (LCD TV) 60℃/6小時 (6.5#~7# LTPS) 85℃/4小時 (1.8#~3.75# LTPS) 73℃/ 30分鐘 (1.6#~10.4# TFT) 30℃/4小時 (15#背光板) 50℃ 4.5小時 平面顯示器老化試驗條件(Aging) TFT老化試驗箱(正視型) LTPS老化試驗箱 LTPS老化試驗箱 平面顯示器老化試驗條件(Aging) LTPS 面板於高溫Aging的缺陷檢查 6.使水凝結及結凍 低溫 低溫對產品的主要效應有下列幾種： 1.材料硬化及脆化 2.相異材質間之不同收縮特性而使零件卡死 3.潤滑劑黏性增加 4.電性之改變(如電阻、電容) 5.變壓器或機電元件性能改變 濕度 零組件、 材料之絕緣電阻降低，發生漏電、短路甚至貫穿, 濕熱條件使結構組件鏽蝕,傳斷滯卡。 過分乾燥亦會使某些材料變脆，強度降低 濕度效應圖 濕度 吸收 凝結 經材料擴散 小縫擴散 由主裂縫流出氣體 吸收氣體 材料吸收 濕度微觀環境在封閉之空洞內可能有水份累積 沈積或滲入封閉材料中 試件機械性能改變 試件非機械性能改變 試件非機械性能改變 尺寸效應 非尺寸變化之材料效應 電性效應 非電性效應 電性效應 非電性效應 體積 介面 單一材料 多種材料 摩擦密封失效裂縫 體積.電阻.角度損失.介電常數.電壓降低 環境 表面積水 水份滲透 水份滲透結果 效應 效應舉列 材料與濕氣間之化學反應可導致… 腐蝕失去黏性 表面電阻飛弧 化學腐蝕(接點.磁力心.焊接點)表面塗飾.標籤光度.傳輸比顏色變化 電解腐蝕(不同金屬材料)離子移動 硬度改變 溫度循環試驗主要是利用試驗結構之不同材料熱膨脹係數差異， 加強因溫度快速變化所產生的熱應力對事件所造成之劣化影響。 溫度循環 產生內應力造成機械損傷及電器性能的變化。 如引擎蓋(-55℃～150 ℃) ，室內(0℃～60℃) 以桌上型電腦為例，平均每日約經歷2～3次溫度循環， 筆記型電腦則高達5～7次溫度循環，如果有省電裝置的電腦， 則其溫度循環次數會有更大幅度的增加。