Temperature Cyclic Stress Screening (2)
Introduction of stress parameters for temperature cyclic stress screening:
The stress parameters of temperature cyclic stress screening mainly include the following: high and low temperature extremum range, dwell time, temperature variability, cycle number
High and low temperature extremal range: the larger the range of high and low temperature extremal, the fewer cycles required, the lower the cost, but can not exceed the product can withstand the limit, do not cause new fault principle, the difference between the upper and lower limits of temperature change is not less than 88°C, the typical range of change is -54°C to 55°C.
Dwell time: In addition, the dwell time can not be too short, otherwise it is too late to make the product under test produce thermal expansion and contraction stress changes, as for the dwell time, the dwell time of different products is different, you can refer to the relevant specification requirements.
Number of cycles: As for the number of cycles of temperature cyclic stress screening, it is also determined by considering product characteristics, complexity, upper and lower limits of temperature and screening rate, and the screening number should not be exceeded, otherwise it will cause unnecessary harm to the product and cannot improve the screening rate. The number of temperature cycles ranges from 1 to 10 cycles [ordinary screening, primary screening] to 20 to 60 cycles [precision screening, secondary screening], for the removal of the most likely workmanship defects, about 6 to 10 cycles can be effectively removed, in addition to the effectiveness of the temperature cycle, Mainly depends on the temperature variation of the product surface, rather than the temperature variation inside the test box.
There are seven main influencing parameters of temperature cycle:
(1) Temperature Range
(2) Number of Cycles
(3) Temperature Rate of Chang
(4) Dwell Time
(5) Airflow Velocities
(6) Uniformity of Stress
(7) Function test or not (Product Operating Condition)
Stress screening fatigue classification:
The general classification of Fatigue research can be divided into High-cycle Fatigue, Low-cycle Fatigue and Fatigue Crack Growth. In the aspect of low cycle Fatigue, it can be subdivided into Thermal Fatigue and Isothermal Fatigue.
Stress screening acronyms:
ESS: Environmental stress screening
FBT: Function board tester
ICA: Circuit analyzer
ICT: Circuit tester
LBS: load board short-circuit tester
MTBF: mean time between failures
Time of temperature cycles:
a.MIL-STD-2164(GJB 1302-90) : In the defect removal test, the number of temperature cycles is 10, 12 times, and in the trouble-free detection it is 10 ~ 20 times or 12 ~ 24 times. In order to remove the most likely workmanship defects, about 6 ~ 10 cycles are needed to effectively remove them. 1 ~ 10 cycles [general screening, primary screening], 20 ~ 60 cycles [precision screening, secondary screening].
B.od-hdbk-344 (GJB/DZ34) Initial screening equipment and unit level uses 10 to 20 loops (usually ≧10), component level uses 20 to 40 loops (usually ≧25).
Temperature variability:
a.MIL-STD-2164(GJB1032) clearly states: [Temperature change rate of temperature cycle 5℃/min]
B.od-hdbk-344 (GJB/DZ34) Component level 15 ° C /min, system 5 ° C /min
c. Temperature cyclic stress screening is generally not specified temperature variability, and its commonly used degree variation rate is usually 5°C/min
IEC-60068-2 Combined Test of Condensation and Temperature and Humidity
Difference of IEC60068-2 damp heat test specifications
In the IEC60068-2 specification, there are a total of five kinds of humid heat tests, in addition to the common 85℃/85%R.H., 40℃/93%R.H. In addition to fixed-point high temperature and high humidity, there are two more special tests [IEC60068-2-30, IEC60068-2-38], these two are alternating wet and humid cycle and temperature and humidity combined cycle, so the test process will change temperature and humidity, and even multiple groups of program links and cycles, applied in IC semiconductors, parts, equipment, etc. To simulate the outdoor condensation phenomenon, evaluate the material's ability to prevent water and gas diffusion, and accelerate the product's tolerance to deterioration, the five specifications were organized into a comparison table of the differences in the wet and heat test specifications, and the test points were explained in detail for the wet and heat combined cycle test, and the test conditions and points of GJB in the wet and heat test were supplemented.
IEC60068-2-30 alternating humid heat cycle test
This test uses the test technique of maintaining humidity and temperature alternating to make moisture penetrate into the sample and cause condensation (condensation) on the surface of the product to be tested, so as to confirm the adaptability of the component, equipment or other products in use, transportation and storage under the combination of high humidity and temperature and humidity cyclic changes. This specification is also suitable for large test samples. If the equipment and the test process need to keep the power heating components for this test, the effect will be better than IEC60068-2-38, the high temperature used in this test has two (40 ° C, 55 ° C), the 40 ° C is to meet most of the world's high temperature environment, while 55 ° C meets all the world's high temperature environment, the test conditions are also divided into [cycle 1, cycle 2], In terms of severity, [Cycle 1] is higher than [Cycle 2].
Suitable for side products: components, equipment, various types of products to be tested
Test environment: the combination of high humidity and temperature cyclic changes produces condensation, and three kinds of environments can be tested [use, storage, transportation ([packaging is optional)]
Test stress: Breathing causes water vapor to invade
Whether power is available: Yes
Not suitable for: parts that are too light and too small
Test process and post-test inspection and observation: check the electrical changes after moisture [do not take out the intermediate inspection]
Test conditions: Humidity: 95%R.H.[Temperature change after high humidity maintenance](low temperature 25±3℃←→ high temperature 40℃ or 55℃)
Rising and cooling rate: heating (0.14℃/min), cooling (0.08 ~ 0.16℃/min)
Cycle 1: Where absorption and respiratory effects are important features, the test sample is more complex [humidity not less than 90%R.H.]
Cycle 2: In the case of less obvious absorption and respiratory effects, the test sample is simpler [humidity is not less than 80%R.H.]
IEC60068-2 damp heat test specification difference comparison table
For component type parts products, a combination test method is used to accelerate the confirmation of the test sample's resistance to degradation under high temperature, high humidity and low temperature conditions. This test method is different from the product defects caused by respiration [dew, moisture absorption] of IEC60068-2-30. The severity of this test is higher than that of other humid heat cycle tests, because there are more temperature changes and [respiration] during the test, the cycle temperature range is larger [from 55℃ to 65℃], and the temperature change rate of the temperature cycle is faster [temperature rise: 0.14 ° C /min becomes 0.38 ° C /min, 0.08 ° C /min becomes 1.16 ° C /min], in addition, different from the general humid heat cycle, the low temperature cycle condition of -10 ° C is added to accelerate the breathing rate and make the water condensed in the gap of the substitute freeze, which is the characteristic of this test specification. The test process allows the power test and the applied load power test, but it can not affect the test conditions (temperature and humidity fluctuation, rising and cooling rate) because of the heating of the side product after power. Due to the change of temperature and humidity during the test process, there can not be condensation water droplets on the top of the test chamber to the side product.
Suitable for side products: components, metal components sealing, lead end sealing
Test environment: combination of high temperature, high humidity and low temperature conditions
Test stress: accelerated breathing + frozen water
Whether it can be powered on: it can be powered on and external electric load (it can not affect the conditions of the test chamber because of power heating)
Not applicable: Can not replace moist heat and alternating humid heat, this test is used to produce defects different from respiration
Test process and post-test inspection and observation: check the electrical changes after moisture [check under high humidity conditions and take out after test]
Test conditions: damp heat cycle (25 please - 65 + 2 ℃ / 93 + / - 3% R.H.) please - low temperature cycle (25 please - 65 + 2 ℃ / 93 + 3% R.H. - - 10 + 2 ℃) X5cycle = 10 cycle
Rising and cooling rate: heating (0.38℃/min), cooling (1.16 ℃/min)
Heat and humidity cycle (25←→65±2℃/93±3%R.H.)
Low temperature cycle (25←→65±2℃/93±3%R.H. →-10±2℃)
GJB150-09 damp heat test
Instructions: The wet and heat test of GJB150-09 is to confirm the ability of equipment to withstand the influence of hot and humid atmosphere, suitable for equipment stored and used in hot and humid environments, equipment prone to high humidity, or equipment that may have potential problems related to heat and humidity. Hot and humid locations can occur throughout the year in the tropics, seasonally in mid-latitudes, and in equipment subjected to combined pressure, temperature and humidity changes, with special emphasis on 60 ° C /95%R.H. This high temperature and humidity does not occur in nature, nor does it simulate the dampness and heat effect after solar radiation, but it can find the parts of the equipment with potential problems, but it cannot reproduce the complex temperature and humidity environment, evaluate the long-term effect, and can not reproduce the humidity impact related to the low humidity environment.
Relevant equipment for condensation, wet freezing, wet heat combined cycle test: constant temperature and humidity test chamber
Zweck des TemperaturschocktestsZuverlässigkeits-Umwelttests Neben hohen Temperaturen, niedrigen Temperaturen, hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit sowie kombinierten Temperatur- und Feuchtigkeitszyklen ist Temperaturschock (Kälte- und Heißschock) auch ein häufiges Testprojekt, Temperaturschocktests (Thermoschocktests, Temperaturschocktests). , bezeichnet als: TST) Der Zweck des Temperaturschocktests besteht darin, die Konstruktions- und Prozessfehler des Produkts durch die starken Temperaturschwankungen herauszufinden, die über die natürliche Umgebung hinausgehen [Temperaturschwankungen größer als 20℃/min und sogar mehr]. auf 30 ~ 40℃/min], aber es kommt oft vor, dass der Temperaturzyklus mit dem Temperaturschock verwechselt wird. „Temperaturzyklus“ bedeutet, dass im Prozess der Änderung hoher und niedriger Temperaturen die Temperaturänderungsrate festgelegt und gesteuert wird; Die Temperaturänderungsrate des „Temperaturschocks“ (Heiß- und Kälteschock) ist nicht spezifiziert (Rampenzeit), erfordert hauptsächlich die Erholungszeit. Gemäß der IEC-Spezifikation gibt es drei Arten von Temperaturzyklustestmethoden [Na, Nb, NC] . Thermoschock ist einer der drei [Na]-Prüfpunkte [schnelle Temperaturänderung mit vorgegebener Umwandlungszeit; Medium: Luft] sind die Hauptparameter des Temperaturschocks (Thermoschock): Hochtemperatur- und Niedertemperaturbedingungen, Verweilzeit, Rückkehrzeit, Anzahl der Zyklen, bei Hoch- und Tieftemperaturbedingungen und Verweilzeit wird die aktuelle neue Spezifikation zugrunde gelegt von der Oberflächentemperatur des Testprodukts und nicht von der Lufttemperatur im Testbereich des Testgeräts ab.Thermoschock-Testkammer:Es wird verwendet, um die Materialstruktur oder das Verbundmaterial in einem Moment unter der kontinuierlichen Umgebung extrem hoher und extrem niedriger Temperaturen auf den Toleranzgrad zu testen, um die chemischen Veränderungen oder physikalischen Schäden zu testen, die durch thermische Ausdehnung und Kontraktion verursacht werden In kürzester Zeit umfassen die anwendbaren Objekte Metall, Kunststoff, Gummi, Elektronik usw. Solche Materialien können als Grundlage oder Referenz für die Verbesserung seiner Produkte verwendet werden.Mit dem Kälte- und Thermoschock-Testverfahren (Temperaturschock) können folgende Produktfehler festgestellt werden:Unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizient durch die Ablösung der FugeNach dem Cracken tritt Wasser mit unterschiedlichem Ausdehnungskoeffizienten einBeschleunigter Test auf Korrosion und Kurzschluss durch eindringendes WasserGemäß der internationalen Norm IEC gelten folgende Bedingungen als häufige Temperaturänderungen:1. Wenn das Gerät von einer warmen Innenumgebung in eine kalte Außenumgebung gebracht wird oder umgekehrt2. Wenn das Gerät plötzlich durch Regen oder kaltes Wasser abgekühlt wird3. Installiert in der Außenluftausrüstung (z. B.: Automobil, 5G, Außenüberwachungssystem, Solarenergie)4. Unter bestimmten Transport- [Auto, Schiff, Luft] und Lagerbedingungen [nicht klimatisiertes Lager]Der Temperatureinfluss kann in zwei Arten von Zwei-Box-Auswirkungen und Drei-Box-Auswirkungen unterteilt werden:Anweisungen: Temperatureinwirkung ist üblich [hohe Temperatur → niedrige Temperatur, niedrige Temperatur → hohe Temperatur], diese Methode wird auch [Zwei-Box-Auswirkung] genannt, ein anderer sogenannter [Drei-Box-Auswirkung], der Prozess ist [hohe Temperatur → normale Temperatur → niedrige Temperatur, niedrige Temperatur → normale Temperatur → hohe Temperatur], eingefügt zwischen der hohen Temperatur und der niedrigen Temperatur, um zu vermeiden, dass zwischen den beiden extremen Temperaturen ein Puffer hinzugefügt wird. Wenn Sie sich die Spezifikationen und Testbedingungen ansehen, gibt es normalerweise einen normalen Temperaturzustand, die hohen und niedrigen Temperaturen werden extrem hoch und sehr niedrig sein, in den militärischen Spezifikationen und Fahrzeugvorschriften werden Sie sehen, dass es einen normalen Temperatureinwirkungszustand gibt.Bedingungen des IEC-Temperaturschocktests:Hohe Temperatur: 30, 40, 55, 70, 85, 100, 125, 155℃Niedrige Temperatur: 5, -5, -10, -25, -40, -55, -65℃Verweilzeit: 10 Min., 30 Min., 1 Std., 2 Std., 3 Std. (falls nicht angegeben, 3 Std.)Beschreibung der Temperaturschock-Verweilzeit:Die Verweildauer des Temperaturschocks hängt neben den Anforderungen der Spezifikation auch vom Gewicht des Testprodukts und der Oberflächentemperatur des Testprodukts abDie Angaben zur Thermoschockverweilzeit in Abhängigkeit vom Gewicht lauten:GJB360A-96-107, MIL-202F-107, EIAJ ED4701/100, JASO-D001 ... Warten wir.Die Thermoschock-Verweilzeit basiert auf den Spezifikationen zur Oberflächentemperaturkontrolle: MIL-STD-883K, MIL-STD-202H (Luft über dem Testobjekt).MIL883K-2016-Anforderungen für die Spezifikation [Temperaturschock]:1. Nachdem die Lufttemperatur den eingestellten Wert erreicht hat, muss das Testprodukt innerhalb von 16 Minuten an der Oberfläche ankommen (die Verweilzeit beträgt mindestens 10 Minuten).2. Die Auswirkungen hoher und niedriger Temperaturen liegen über dem eingestellten Wert, jedoch nicht über 10 °C.Folgemaßnahme des IEC-TemperaturschocktestsGrund: Die IEC-Temperaturtestmethode sollte am besten als Teil einer Testreihe betrachtet werden, da einige Fehler nach Abschluss der Testmethode möglicherweise nicht sofort erkennbar sind.Folgetestaufgaben:IEC60068-2-17 DichtheitstestIEC60068-2-6 Sinusförmige VibrationIEC60068-2-78 Dauerhaft feuchte HitzeIEC60068-2-30 Heiß-Feucht-TemperaturzyklusBedingungen des Temperatur-Auswirkungstests für Zinn-Whisker (Whisker): Endbearbeitung:1. - 55 (+ 0 / -) 10 ℃ bitte - 85 (+ / - 0) 10 ℃, 20 min / 1 Zyklus (500 Zyklen erneut prüfen)1000 Zyklen, 1500 Zyklen, 2000 Zyklen, 3000 Zyklen2. 85(±5)℃←→-40(+5/-15)℃, 20min/1Zyklus, 500Zyklen3.-35±5℃←→125±5℃, 7 Minuten verweilen, 500 ± 4 Zyklen4. - 55 (+ 0 / -) 10 ℃ bitte - 80 (+ / - 0) 10 ℃, 7 Min. verweilen, 20 Min. / 1 Zyklus, 1000 ZyklenProduktmerkmale der Thermoschockprüfmaschine:Abtauhäufigkeit: Abtauen alle 600 Zyklen [Testbedingungen: +150℃ ~ -55℃]Lastanpassungsfunktion: Das System kann sich automatisch an die Last des zu prüfenden Produkts anpassen, ohne dass eine manuelle Einstellung erforderlich istHohe Gewichtsbelastung: Bevor das Gerät das Werk verlässt, verwenden Sie einen Aluminium-IC (7,5 kg) zur Lastsimulation, um sicherzustellen, dass das Gerät den Anforderungen gerecht wirdPosition des Temperaturschocksensors: Der Luftauslass und der Rückluftauslass im Testbereich können ausgewählt werden oder es können beide installiert werden, was der MIL-STD-Testspezifikation entspricht. Es erfüllt nicht nur die Anforderungen der Spezifikation, sondern kommt auch näher an den Aufpralleffekt des Testprodukts während des Tests heran, wodurch die Testunsicherheit und die Gleichmäßigkeit der Verteilung verringert werden.
VMR-Plattentemperaturzyklus-TransientenbruchtestDer Temperaturzyklustest ist eine der am häufigsten verwendeten Methoden zur Zuverlässigkeits- und Lebensdauerprüfung bleifreier Schweißmaterialien und SMD-Teile. Es bewertet die Klebeteile und Lötverbindungen auf der Oberfläche von SMD und verursacht plastische Verformung und mechanische Ermüdung von Lötverbindungsmaterialien unter dem Ermüdungseffekt von Kalt- und Heißtemperaturzyklen mit kontrollierter Temperaturschwankung, um die potenziellen Gefahren und Fehlerfaktoren zu verstehen von Lötstellen und SMD. Das Daisy-Chain-Diagramm wird zwischen den Teilen und den Lötstellen angeschlossen. Der Testprozess erkennt das Ein-Aus und Ein-Aus zwischen den Leitungen, Teilen und Lötstellen durch das Hochgeschwindigkeits-Momentanbruch-Messsystem, das die Anforderungen an den Zuverlässigkeitstest elektrischer Verbindungen erfüllt, um zu bewerten, ob die Lötstellen, Zinnkugeln und Teile fallen aus. Dieser Test ist nicht wirklich simuliert. Sein Zweck besteht darin, starke Belastungen auszuüben und den Alterungsfaktor auf das zu prüfende Objekt zu beschleunigen, um zu bestätigen, ob das Produkt korrekt entworfen oder hergestellt wurde, und um dann die thermische Ermüdungslebensdauer der Lötverbindungen der Komponenten zu bewerten. Der Zuverlässigkeitstest der elektrischen Hochgeschwindigkeitsverbindung mit sofortiger Unterbrechung ist zu einem wichtigen Glied geworden, um den normalen Betrieb des elektronischen Systems sicherzustellen und den Ausfall der elektrischen Verbindung zu vermeiden, der durch den Ausfall des unausgereiften Systems verursacht wird. Die Widerstandsänderungen über einen kurzen Zeitraum wurden bei beschleunigten Temperaturwechseln und Vibrationstests beobachtet.Zweck:1. Stellen Sie sicher, dass die entworfenen, hergestellten und montierten Produkte vorgegebene Anforderungen erfüllen2. Entspannung der Kriechspannung der Lötstelle und SMD-Bruchversagen aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnung3. Die maximale Testtemperatur des Temperaturzyklus sollte 25 °C niedriger sein als die Tg-Temperatur des PCB-Materials, um mehr als einen Schadensmechanismus des Ersatztestprodukts zu vermeiden4. Eine Temperaturschwankung von 20℃/min ist ein Temperaturzyklus, und eine Temperaturschwankung über 20℃/min ist ein Temperaturschock5. Das dynamische Messintervall der Schweißverbindung überschreitet nicht 1 Minute6. Die Verweilzeit bei hoher und niedriger Temperatur zur Fehlerbestimmung muss in 5 Hüben gemessen werdenAnforderungen:1. Die Gesamttemperaturzeit des Testprodukts liegt im Bereich der Nennmaximaltemperatur und der Minimaltemperatur, und die Länge der Verweilzeit ist für den beschleunigten Test sehr wichtig, da die Verweilzeit während des beschleunigten Tests nicht ausreicht , wodurch der Kriechprozess unvollständig wird2. Die Wohnraumtemperatur muss höher als die Tmax-Temperatur und niedriger als die Tmin-Temperatur seinSiehe Liste der Spezifikationen:IPC-9701, IPC650-2.6.26, IPC-SM-785, IPCD-279, J-STD-001, J-STD-002, J-STD-003, JESD22-A104, JESD22-B111, JESD22-B113, JESD22-B117, SJR-01
Wechselrichter-ZuverlässigkeitstestWechselrichter – Zuverlässigkeitstest, auch Spannungswandler genannt. Seine Funktion besteht darin, Gleichstrom-Niederspannung in Wechselstrom-Hochspannung umzuwandeln. Einige elektronische Geräte müssen mit Wechselstrom betrieben werden, wir stellen jedoch Gleichstrom zur Verfügung. Zu diesem Zeitpunkt müssen Sie den Wechselrichter direkt verwenden Strom in Wechselstrom um, um die elektronischen Teile anzutreiben. Wechselrichter – Zuverlässigkeitstest, auch Spannungswandler genannt. Seine Funktion besteht darin, Gleichstrom-Niederspannung in Wechselstrom-Hochspannung umzuwandeln. Einige elektronische Geräte müssen mit Wechselstrom betrieben werden, wir stellen jedoch Gleichstrom zur Verfügung. Zu diesem Zeitpunkt müssen Sie den Wechselrichter direkt verwenden Strom in Wechselstrom um, um die elektronischen Teile anzutreiben.Relevante Testbedingungen:ArtikelTemperaturZeitandereErster Test bei normaler Temperatur25 ℃ZEIT≥2 Stunden-Ersttest bei niedriger Temperatur0 ℃ oder -5 °CZEIT≥2 Stunden-Hochtemperatur-Ersttest60℃ZEIT≥2 Stunden-Test bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit40℃/95 % relative Luftfeuchtigkeit240 Stunden-Hochtemperatur-Lagertest70℃ZEIT≥96 Stunden oder 240 Stunden-Lagerungstest bei niedriger Temperatur -1-20°CZEIT≥96 Stunden-Lagerungstest bei niedriger Temperatur -2-40℃240 Stunden-Lagerungstest bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit40℃/90 % relative LuftfeuchtigkeitZEIT≥96 Stunden-Temperaturzyklustest-20℃~ 70℃5 ZyklusRaumtemperatur ↓-20 ℃ (4 Stunden)↓ Raumtemperatur (90 % relative Luftfeuchtigkeit, 4 Stunden)↓70 °C (4 Stunden)↓ Raumtemperatur (4 Stunden)Hochtemperatur-Belastungstest55 ℃Äquivalente Belastung, 1.000 Stunden-Lebenstest40°CMTBF≥40000 Stunden-Ein-/Aus-Test (Ein-/Ausschalten)--1 Minute: ein, 1 Minute: aus, 5.000 Zyklen bei gleichwertiger LastVibrationstest--Beschleunigung 3q, Frequenz 10 ~ 55 Hz, X, Y, Z drei Richtungen jeweils 10 Minuten, insgesamt 30 MinutenSchlagtest--Beschleunigung von 80 g, jeweils 10 ms, dreimal in X-, Y- und Z-RichtungHinweis 1: Das getestete Modul sollte vor dem Test eine Stunde lang bei normaler Temperatur (15–35 °C, 45–65 % relative Luftfeuchtigkeit) aufgestellt werdenAnwendbare Ausrüstung:1. Testkammer für hohe und niedrige Temperaturen2. Testkammer für hohe Temperaturen und hohe Luftfeuchtigkeit3. Schnelle Temperaturzyklustestkammer
Anwendung der TCT-Temperaturzykluskammer in der optischen KommunikationsindustrieMit der Einführung von 5G spüren die Menschen die rasante Entwicklung des mobilen Internets, und auch die optische Kommunikationstechnologie als wichtige Grundlage wurde entwickelt. Derzeit hat China das längste Glasfasernetz der Welt aufgebaut, und mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der 5G-Technologie wird die optische Kommunikationstechnologie immer häufiger eingesetzt. Die Entwicklung der optischen Kommunikationstechnologie ermöglicht den Menschen nicht nur eine schnellere Netzwerkgeschwindigkeit, sondern bringt auch mehr Chancen und Herausforderungen mit sich. Beispielsweise erfordern neue Anwendungen wie Cloud-Gaming, VR und AR stabilere und schnellere Netzwerke, und die optische Kommunikationstechnologie kann diese Anforderungen erfüllen. Gleichzeitig hat die optische Kommunikationstechnologie auch mehr Innovationsmöglichkeiten mit sich gebracht, z. B. in der intelligenten medizinischen Versorgung, in der intelligenten Fertigung und in anderen Bereichen, in denen optische Kommunikationstechnologie eingesetzt wird, um einen effizienteren und genaueren Betrieb zu erreichen. Aber wissen Sie was? Diese erstaunliche Technologie kann nicht ohne die Anerkennung von Makro-Umwelttestgeräten erreicht werden, insbesondere der TC-Temperaturzyklus-Testkammer, bei der es sich um eine Testkammer mit schnellen Temperaturänderungen handelt. Dieser Artikel stellt Ihnen den Qualitätsmanager für Zuverlässigkeitstests für optische Kommunikationsprodukte vor – Labor für schnelle Temperaturänderungen.Lassen Sie uns zunächst kurz über die optische Kommunikation sprechen. Manche Leute sagen auch, dass es sich um optische Kommunikation handelt, also handelt es sich letztendlich nicht um ein Konzept. Tatsächlich handelt es sich dabei um zwei dasselbe Konzept. Bei der optischen Kommunikation handelt es sich um die Verwendung optischer Signale für die Kommunikationstechnologie. Die optische Kommunikation basiert auf optischer Kommunikation und erreicht eine Datenübertragung über optische Geräte wie optische Fasern und optische Kabel. Optische Kommunikationstechnologie ist weit verbreitet, beispielsweise bei unserer täglichen Nutzung von Glasfaserbreitband, optischen Sensoren für Mobiltelefone, optischen Messungen in der Luft- und Raumfahrt usw. Man kann sagen, dass die optische Kommunikation zu einem wichtigen Bestandteil des modernen Kommunikationsbereichs geworden ist. Warum ist optische Kommunikation so beliebt? Tatsächlich bietet es viele Vorteile, wie z. B. Hochgeschwindigkeitsübertragung, große Bandbreite, geringe Verluste usw.Zu den gängigen optischen Kommunikationsprodukten gehören: optische Kabel, Glasfaserschalter, Glasfasermodems usw., die zum Senden und Empfangen optischer Signale von Glasfaserkommunikationsgeräten verwendet werden; Temperatursensoren, Dehnungssensoren, Verschiebungssensoren usw. können verschiedene physikalische Größen in Echtzeit und andere optische Fasersensoren messen. Erbium-dotierter optischer Verstärker, Erbium-dotierter Ytterbium-dotierter optischer Verstärker, Raman-Verstärker usw. zur Erweiterung der Intensität optischer Signale und anderer optischer Verstärker; Helium-Neon-Laser, Diodenlaser, Faserlaser usw. sind Lichtquellen in der optischen Kommunikation, die zur Erzeugung von hochhellem, gerichtetem und kohärentem Laserlicht und anderen Lasern verwendet werden. Fotodetektoren, optische Begrenzer, Fotodioden usw. zum Empfang optischer Signale und deren Umwandlung in elektrische Signale und andere optische Empfänger; Optische Schalter, optische Modulatoren, programmierbare optische Arrays usw. werden zur Steuerung und Anpassung der optischen Signalübertragung und -weiterleitung sowie anderer optischer Controller verwendet. Nehmen wir als Beispiel Mobiltelefone und sprechen wir über die Anwendung optischer Kommunikationsprodukte auf Mobiltelefonen:1. Glasfaser: Glasfaser wird im Allgemeinen als Teil der Kommunikationsleitung verwendet. Aufgrund ihrer schnellen Übertragungsgeschwindigkeit werden Kommunikationssignale nicht leicht durch externe Störungen und andere Eigenschaften beeinflusst und sind zu einem wichtigen Bestandteil der Mobiltelefonkommunikation geworden.2. Photoelektrischer Wandler/optisches Modul: Photoelektrischer Wandler und optisches Modul sind Geräte, die optische Signale in elektrische Signale umwandeln und auch ein sehr wichtiger Bestandteil der Mobiltelefonkommunikation sind. Im Zeitalter der Hochgeschwindigkeitskommunikation wie 4G und 5G müssen Geschwindigkeit und Leistung solcher Geräte kontinuierlich verbessert werden, um den Anforderungen einer schnellen und stabilen Kommunikation gerecht zu werden.3. Kameramodul: Im Mobiltelefon umfasst das Kameramodul im Allgemeinen CCD, CMOS, optische Linse und andere Teile, und seine Qualität und Leistung haben auch einen erheblichen Einfluss auf die Qualität der optischen Kommunikation des Mobiltelefons.4. Display: Mobiltelefondisplays verwenden im Allgemeinen OLED, AMOLED und andere Technologien. Das Prinzip dieser Technologien hängt mit der Optik zusammen, ist aber auch ein wichtiger Bestandteil der optischen Kommunikation von Mobiltelefonen.5. Lichtsensor: Der Lichtsensor wird hauptsächlich in Mobiltelefonen zur Umgebungslichterkennung, Näherungserkennung und Gestenerkennung verwendet und ist auch ein wichtiges optisches Kommunikationsprodukt für Mobiltelefone.Man kann sagen, dass optische Kommunikationsprodukte alle Aspekte unseres Lebens und unserer Arbeit ausfüllen. Die Produktions- und Nutzungsumgebung optischer Kommunikationsprodukte ist jedoch häufig veränderlich, z. B. bei hohen oder niedrigen Temperaturen bei Arbeiten im Freien, oder bei längerer Verwendung kommt es auch zu Veränderungen der Wärmeausdehnung und -kontraktion. Wie gelingt der zuverlässige Einsatz dieser Produkte? Hier muss unser heutiger Protagonist erwähnt werden: die Schnelltemperatur-Testkammer, in der optischen Kommunikationsbranche auch als TC-Box bekannt. Um sicherzustellen, dass optische Kommunikationsprodukte unter verschiedenen Umgebungsbedingungen weiterhin normal funktionieren, ist es notwendig, schnelle Temperaturwechseltests an optischen Kommunikationsprodukten durchzuführen. Die Testkammer für schnelle Temperaturänderungen kann eine Vielzahl unterschiedlicher Temperatur- und Feuchtigkeitsumgebungen simulieren und innerhalb eines schnellen Bereichs sofortige extreme Umweltveränderungen in der realen Welt simulieren. Wie wird die Testkammer für schnelle Temperaturänderungen in der optischen Kommunikationsbranche eingesetzt?1. Leistungstest des optischen Moduls: Das optische Modul ist eine Schlüsselkomponente der optischen Kommunikation, z. B. optischer Transceiver, optischer Verstärker, optischer Schalter usw. Die Testkammer für schnelle Temperaturänderungen kann verschiedene Temperaturumgebungen simulieren und die Leistung des optischen Moduls testen verschiedenen Temperaturen, um seine Anpassungsfähigkeit und Zuverlässigkeit zu bewerten.2. Zuverlässigkeitstest optischer Geräte: Zu den optischen Geräten gehören optische Fasern, optische Sensoren, Gitter, photonische Kristalle, Fotodioden usw. Die Testkammer für schnelle Temperaturänderungen kann die Temperaturänderung dieser optischen Geräte testen und ihre Zuverlässigkeit und Lebensdauer basierend darauf bewerten Testergebnisse.3. Simulationstest für optische Kommunikationssysteme: Die Testkammer für schnelle Temperaturänderungen kann verschiedene Umgebungsbedingungen im optischen Kommunikationssystem simulieren, wie z. B. Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Vibration usw., um die Leistung, Zuverlässigkeit und Stabilität des gesamten Systems zu testen.4. Technologieforschung und -entwicklung: Die optische Kommunikationsbranche ist eine technologieintensive Branche, die ständig neue Technologien und neue Produkte entwickeln muss. Die Testkammer für schnelle Temperaturwechsel kann zum Testen der Leistung und Zuverlässigkeit neuer Produkte verwendet werden und trägt so dazu bei, die Entwicklung und Vermarktung neuer Produkte zu beschleunigen.Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass in der optischen Kommunikationsindustrie die Testkammer für schnelle Temperaturänderungen üblicherweise zum Testen der Leistung und Zuverlässigkeit optischer Module und optischer Geräte verwendet wird. Wenn wir dann die Testkammer für schnelle Temperaturänderungen zum Testen verwenden, erfordern verschiedene optische Kommunikationsprodukte möglicherweise unterschiedliche Standards. Im Folgenden sind die Standards für schnelle Temperaturwechseltests für einige gängige optische Kommunikationsprodukte aufgeführt:1. Optische Fasern: Gemeinsame Prüfnormen Es gibt gängige Prüfnormen für schnelle Temperaturänderungen bei optischen Fasern: IEC 61300-2-22: Die Norm definiert die Stabilitäts- und Haltbarkeitsprüfmethode von optischen Faserkomponenten, wobei Abschnitt 4.3 die thermischen Eigenschaften spezifiziert Stabilitätstestverfahren für optische Faserkomponenten, bei schnellen Temperaturänderungen an den optischen Faserkomponenten zur Messung und Auswertung. GR-326-CORE: Dieser Standard spezifiziert Zuverlässigkeitstestanforderungen für Glasfaser-Steckverbinder und -Adapter, einschließlich thermischer Stabilitätstests zur Beurteilung der Zuverlässigkeit von Glasfaser-Steckverbindern und -Adaptern in Umgebungen mit wechselnden Temperaturen. GR-468-CORE: Dieser Standard definiert die Leistungsspezifikationen und Testmethoden für Glasfasersteckverbinder, einschließlich Temperaturzyklustests, beschleunigter Alterungstests usw., um die Zuverlässigkeit und Stabilität von Glasfasersteckverbindern unter verschiedenen Umgebungsbedingungen zu überprüfen. ASTM F2181: Diese Norm definiert eine Methode zur Faserausfallprüfung unter Umgebungsbedingungen mit hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit, um die Langzeitbeständigkeit der Faser zu bewerten. Und die oben genannten Standards wie GB/T 2423.22-2012 werden auf die Zuverlässigkeit von Glasfasern bei schnellen Temperaturänderungen oder langfristigen Umgebungen mit hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit getestet und bewertet, was den meisten Herstellern dabei helfen kann, die Qualität und Zuverlässigkeit sicherzustellen von Glasfaserprodukten.2. Photoelektrischer Wandler/optisches Modul: Die gängigen Standards für schnelle Temperaturwechseltests sind GB/T 2423.22-2012, GR-468-CORE, EIA/TIA-455-14 und IEEE 802.3. Diese Standards decken hauptsächlich die Testmethoden und spezifischen Implementierungsschritte von fotoelektrischen Wandlern/optischen Modulen ab, die die Leistung und Zuverlässigkeit von Produkten in unterschiedlichen Temperaturumgebungen sicherstellen können. Darunter ist der GR-468-CORE-Standard speziell für die Zuverlässigkeitsanforderungen optischer Wandler und optischer Module, einschließlich Temperaturzyklustests, Nasswärmetests und anderer Umwelttests, die erfordern, dass optische Wandler und optische Module über lange Zeit eine stabile und zuverlässige Leistung aufrechterhalten -Befristete Nutzung.3. Optischer Sensor: Die gängigen Standards für schnelle Temperaturwechseltests sind GB/T 27726-2011, IEC 61300-2-43 und IEC 61300-2-6. Diese Standards decken hauptsächlich die Testmethoden und spezifischen Implementierungsschritte des Temperaturänderungstests des optischen Sensors ab, die die Leistung und Zuverlässigkeit des Produkts in unterschiedlichen Temperaturumgebungen sicherstellen können. Darunter ist der Standard GB/T 27726-2011 der Standard für die Leistungstestmethode optischer Sensoren in China, einschließlich der Umwelttestmethode optischer Fasersensoren, die erfordert, dass der optische Sensor in einer Vielzahl von Arbeitsumgebungen eine stabile Leistung aufrechterhält . Die Norm IEC 60749-15 ist die internationale Norm für den Temperaturzyklustest elektronischer Komponenten und hat auch einen Referenzwert für den schnellen Temperaturwechseltest optischer Sensoren.4. Laser: Gängige Standards für schnelle Temperaturwechseltests sind GB/T 2423.22-2012 „Umwelttest für elektrische und elektronische Produkte Teil 2: Test Nr.: Temperaturzyklustest“, GB/T 2423.38-2002 „Grundlegende Testmethoden für elektrische Komponenten Teil 38“. : Temperaturbeständigkeitstest (IEC 60068-2-2), GB/T 13979-2009 „Laserprodukt-Leistungstestmethode“, IEC 60825-1, IEC/TR 61282-10 und andere Normen decken hauptsächlich die Lasertemperaturänderungstestmethode ab Spezifische Implementierungsschritte können die Leistung und Zuverlässigkeit von Produkten in verschiedenen Temperaturumgebungen sicherstellen. Darunter ist der Standard GB/T 13979-2009 der Standard für die Leistungstestmethode von Laserprodukten in China, einschließlich der Umwelttestmethode Laser unter Temperaturschwankungen, was eine stabile Leistung des Lasers in einer Vielzahl von Arbeitsumgebungen erfordert. Die Norm IEC 60825-1 ist eine Spezifikation für die Integrität von Laserprodukten, und es gibt auch relevante Bestimmungen für den schnellen Temperaturwechseltest von Lasern. Darüber hinaus ist die Norm IEC/TR 61282-10 eine der Richtlinien für den Entwurf von Glasfaserkommunikationssystemen, die Methoden zum Schutz der Laser vor der Umgebung umfasst.5. Optischer Controller: Die gängigen Teststandards für schnelle Temperaturänderungen sind GR-1209-CORE und GR-1221-CORE. GR-1209-CORE ist ein Zuverlässigkeitsstandard für Glasfasergeräte, hauptsächlich für den Zuverlässigkeitstest optischer Verbindungen, und spezifiziert das Zuverlässigkeitsexperiment optischer Verbindungssysteme. Darunter ist der Rapid Temperature Cycle (FTC) eines der Testprojekte, mit dem die Zuverlässigkeit von Glasfasermodulen unter sich schnell ändernden Temperaturbedingungen getestet werden soll. Während des Tests muss der optische Controller Temperaturzyklen im Bereich von -40 °C bis 85 °C durchführen. Während des Temperaturzyklus sollte das Modul seine normale Funktion beibehalten und keine abnormale Ausgabe erzeugen, und die Testzeit beträgt 100 Temperaturzyklen . GR-1221-CORE ist ein Zuverlässigkeitsstandard für passive Glasfasergeräte und eignet sich zum Testen passiver Geräte. Darunter ist der Temperaturzyklustest einer der Prüfpunkte, bei dem auch der optische Controller im Bereich von -40 °C bis 85 °C geprüft werden muss und die Prüfzeit 100 Zyklen beträgt. Beide Standards spezifizieren den Zuverlässigkeitstest des optischen Controllers in einer Umgebung mit Temperaturänderungen, der die Stabilität und Zuverlässigkeit des optischen Controllers unter rauen Umgebungsbedingungen bestimmen kann.Im Allgemeinen können sich verschiedene Standards für schnelle Temperaturwechseltests auf unterschiedliche Testparameter und Testmethoden konzentrieren. Es wird empfohlen, die entsprechenden Teststandards entsprechend der Verwendung bestimmter Produkte auszuwählen.Wenn wir kürzlich die Zuverlässigkeitsüberprüfung optischer Module diskutieren, gibt es einen widersprüchlichen Indikator: Die Anzahl der Temperaturzyklen bei der Überprüfung optischer Module beträgt 10 Mal, 20 Mal, 100 Mal oder sogar 500 Mal.Frequenzdefinitionen in zwei Industriestandards:Die Verweise auf diese Standards haben eindeutige Quellen und sind korrekt.Für das optische 5G-Vorwärtsmodul gehen wir davon aus, dass die Anzahl der Zyklen 500 beträgt und die Temperatur auf -40 °C ~85 °C eingestellt istDas Folgende ist die Beschreibung des 10/20/100/500 oben im Originaltext von GR-468 (2004).Aufgrund des begrenzten Platzes wird in diesem Artikel die Verwendung einer Testkammer für schnelle Temperaturänderungen in der optischen Kommunikationsindustrie vorgestellt. Wenn Sie Fragen zur Verwendung von Testkammern für schnelle Temperaturwechsel und anderen Umwelttestgeräten haben, können Sie diese gerne mit uns besprechen und gemeinsam lernen.
Vergleich von Klimatest und UmwelttestKlimaumgebungstest – Prüfkammer für konstante Temperatur und Luftfeuchtigkeit, Prüfkammer für hohe und niedrige Temperatur, Kälte- und Heißschockprüfkammer, Testkammer für Nass- und Wärmewechsel, Prüfkammer für schnelle Temperaturänderungen, Prüfkammer für lineare Temperaturänderungen, begehbare konstante Temperatur und Feuchtigkeitsprüfkammer usw. Sie alle beinhalten eine Temperaturregelung.Da mehrere Temperaturkontrollpunkte zur Auswahl stehen, bietet die Klimakammer-Temperaturkontrollmethode auch drei Lösungen: Einlasstemperaturkontrolle, Produkttemperaturkontrolle und „Kaskaden“-Temperaturkontrolle. Bei den ersten beiden handelt es sich um eine Einpunkt-Temperaturregelung und bei der dritten handelt es sich um eine Zwei-Parameter-Temperaturregelung.Die Methode der Einzelpunkt-Temperaturregelung ist sehr ausgereift und weit verbreitet.Die meisten frühen Steuerungsmethoden waren „Ping-Pong“-Schaltersteuerungen, die allgemein als Heizen bei Kälte und Kühlen bei Hitze bekannt sind. Dieser Steuermodus ist ein Feedback-Steuermodus. Wenn die Temperatur des zirkulierenden Luftstroms höher als die eingestellte Temperatur ist, wird das elektromagnetische Kühlventil geöffnet, um dem zirkulierenden Luftstrom Kältevolumen zuzuführen und die Temperatur des Luftstroms zu senken. Andernfalls wird der Leistungsschalter der Heizeinrichtung eingeschaltet, um den Umluftstrom direkt zu erwärmen. Erhöhen Sie die Temperatur des Luftstroms. Dieser Steuermodus erfordert, dass sich das Kühlgerät und die Heizkomponenten der Prüfkammer immer in einem Standby-Betriebszustand befinden, was nicht nur viel Energie verschwendet, sondern auch, dass sich der gesteuerte Parameter (Temperatur) immer in einem „Oszillationszustand“ befindet Die Regelgenauigkeit ist nicht hoch.Mittlerweile wird das Einpunkt-Temperaturregelungsverfahren größtenteils auf das universelle Proportional-Differential-Integral-Regelverfahren (PID) umgestellt, das eine kontrollierte Temperaturkorrektur entsprechend der vergangenen Änderung des geregelten Parameters (Integralregelung) und des Änderungstrends (Differenzregelung) ermöglichen kann ), was nicht nur Energie spart, sondern auch die „Schwingungs“-Amplitude klein und die Regelgenauigkeit hoch ist.Bei der Zweiparameter-Temperaturregelung werden gleichzeitig der Temperaturwert des Lufteinlasses der Testkammer und der Temperaturwert in der Nähe des Produkts erfasst. Der Lufteinlass der Testkammer befindet sich sehr nahe an der Installationsposition des Verdampfers und der Heizung im Luftmodulationsraum und seine Größe spiegelt direkt das Ergebnis der Luftmodulation wider. Die Verwendung dieses Temperaturwerts als Regelparameter hat den Vorteil, dass die Zustandsparameter der Umluft schnell moduliert werden können.Der Temperaturwert in der Nähe des Produkts gibt die tatsächlichen Temperaturumgebungsbedingungen an, denen das Produkt ausgesetzt ist, was die Anforderung der Umwelttestspezifikation ist. Die Verwendung dieses Temperaturwerts als Parameter der Rückkopplungssteuerung kann die Wirksamkeit und Glaubwürdigkeit des Temperatur-Umwelttests sicherstellen, sodass dieser Ansatz die Vorteile beider und die Anforderungen des tatsächlichen Tests berücksichtigt. Die Dual-Parameter-Temperaturregelungsstrategie kann eine unabhängige „Time-Sharing-Steuerung“ der beiden Gruppen von Temperaturdaten sein, oder die gewichteten zwei Temperaturwerte können gemäß einem bestimmten Gewichtungskoeffizienten als Rückkopplungssteuersignal zu einem Temperaturwert kombiniert werden. und der Wert des Gewichtungskoeffizienten hängt von der Größe der Testkammer, der Windgeschwindigkeit des zirkulierenden Luftstroms, der Größe der Temperaturänderungsrate, der Wärmeabgabe der Produktarbeit und anderen Parametern ab.Da die Wärmeübertragung ein komplexer dynamischer physikalischer Prozess ist und stark von den atmosphärischen Umgebungsbedingungen rund um die Testkammer, dem Arbeitszustand der getesteten Probe selbst und der Komplexität der Struktur beeinflusst wird, ist es schwierig, ein perfektes mathematisches Modell dafür zu erstellen die Temperatur- und Feuchtigkeitskontrolle der Prüfkammer. Um die Stabilität und Genauigkeit der Steuerung zu verbessern, werden Theorie und Methode der Fuzzy-Logik-Steuerung in die Steuerung einiger Temperaturprüfkammern eingeführt. Im Steuerungsprozess wird die Denkweise des Menschen simuliert und die prädiktive Steuerung übernommen, um das Temperatur- und Feuchtigkeitsfeld im Raum schneller zu steuern.Im Vergleich zur Temperatur ist die Auswahl der Feuchtemess- und Kontrollpunkte relativ einfach. Während der Zirkulation der gut regulierten feuchten Luft in die Testkammer mit hohem und niedrigem Temperaturzyklus ist der Austausch von Wassermolekülen zwischen der feuchten Luft und dem Prüfling sowie den vier Wänden der Testkammer sehr gering. Solange die Temperatur der Umluft stabil ist, ist der Umluftstrom vom Eintritt in die Prüfkammer bis zum Austritt aus der Prüfkammer im Prozess. Der Feuchtigkeitsgehalt feuchter Luft ändert sich kaum. Daher ist der Wert der relativen Luftfeuchtigkeit der erfassten Luft an jedem Punkt des Umluftströmungsfelds in der Prüfbox, beispielsweise am Einlass, im Mittelstrom des Strömungsfelds oder am Rückluftauslass, grundsätzlich gleich. Aus diesem Grund ist in vielen Prüfkammern, die zur Messung der Luftfeuchtigkeit die Nass- und Trockenkugelmethode verwenden, der Nass- und Trockenkugelsensor am Rückluftauslass der Prüfkammer installiert. Darüber hinaus ist der Feucht- und Trockenkugelsensor, der zur Messung und Steuerung der relativen Luftfeuchtigkeit verwendet wird, aufgrund des strukturellen Designs der Prüfbox und der Wartungsfreundlichkeit bei der Verwendung am Rücklufteinlass angebracht, um eine einfache Installation zu ermöglichen, und hilft auch beim regelmäßigen Austausch der Nassluft Glühbirnengaze und reinigen Sie den Temperaturmesskopf des Widerstands PT100 und entsprechend den Anforderungen des GJB150.9A Nasshitzetests 6.1.3. Die Windgeschwindigkeit, die durch den Feuchtkugelsensor strömt, sollte nicht weniger als 4,6 m/s betragen. Der Feuchtkugelsensor mit kleinem Lüfter ist zur einfacheren Wartung und Verwendung am Rückluftauslass installiert.
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