СПОСОБ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ Российский патент 1994 года по МПК G01R31/28 

Изобретение относится к контрольно-измерительной и испытательно-исследовательской технике и может быть использовано для технического диагностирования при климатических испытаниях электронной аппаратуры.

Известны способы климатических испытаний, обеспечивающие совмещенное климатическое и электрическое воздействие, периодически кратковременные измерения контролируемых параметров и осмотр катастрофических нарушений и поверхностных изменений по окончании климатического воздействия.

Недостатки известных способов определяются низкими диагностическими возможностями климатических камер, что приводит к психологическим трудностям и методическим ошибкам, связанным с условностью диагностических процедур. Поэтому не полностью обеспечивается воспроизводимость результатов испытаний и не исключается неопределенность их толкования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ климатических испытаний электронной аппаратуры под электрической нагрузкой путем циклического изменения температуры в камере при фиксированных уровнях влажности.

При поиске неисправностей во время испытаний по известному способу необходимо неоднократно повторять их до фиксации характеристик отказов и локализации их позиций, что значительно увеличивает временные и энергетические затраты. Кроме того, способ-прототип не позволяет получить достоверные результаты, так как не обеспечивает полное и точное выявление механизма и характер неисправностей.

Целью изобретения является сокращение времени испытаний при одновременном повышении достоверности результатов.

Цель достигается тем, что в способе климатических испытаний, основанном на циклическом изменении температуры в климатической камере при фиксированных уровнях влажности с одновременной электрической нагрузкой, параметры импульсного электрического воздействия модулируют в диапазонах предельных значений синхронно с циклическими изменениями климатического воздействия, выявляют ложные и скрытые неисправности в локально осушенных зонах критических точек, определяют параметрическую чувствительность контролируемых критических характеристик объекта испытаний к изменениям режимов воздействия и повторяют циклические испытания в критических режимах совместного климатического и электрического воздействия.

Предлагаемая последовательность операций при указанных временных зависимостях воздействий обеспечивает форсированный режим, позволяющий "спровоцировать" отклонения контролируемых характеристик объекта испытаний и только за два цикла испытаний дать полную информацию о характере и месте возможных нарушений работоспособности, так как устраняется неопределенность при оценке результатов испытаний, вызываемая измерениями контролируемых параметров в условиях увлажнения.

На фиг.1 приведены примеры временных диаграмм электрических и температурных воздействий первого этапа испытаний; на фиг.2 - временные диаграммы электрических и температурных воздействий второго этапа испытаний.

До начала испытаний, с целью предварительного выявления зон, подлежащих контролю, проводят логический анализ функциональной схемы объекта испытаний в режимах диагностирования, учитывающий стохастические модели электрических процессов и оценку их состояния как задачу фильтрации. Затем объект испытаний помещают в климатическую камеру, конструкция которой предусматривает возможность визуального контроля и локального осушения зон объекта испытаний, например, с помощью средств технической эндоскопии.

Устанавливают в камере режимы климатического воздействия, например, температурные в соответствии с циклами 1-10 тест-программы (см.фиг.1,а), обеспечивая заданные значения уровней температуры Т₁,..., Т₆ и длительностей t₁, . . . t₁₀. Одновременно устанавливают режимы электрического воздействия на объект испытаний, например, импульсное (или циклически подаваемое) напряжение, обеспечивая требуемые минимальное, номинальное (среднее), максимальное значения U_m, U_н, U_м его амплитуды (см.фиг.1,б), а также дискретно выбираемые в заданных пределах значения частот, фронтов и других необходимых параметров в разных циклах. Осуществляют временную связь электрического и климатического воздействий, обеспечивая синхронность (совместность и последовательность) изменения параметров режимов воздействий в каждом цикле. Формируют требуемые изменения параметров режимов электрического и климатического воздействий в зависимости от результатов условных процедур поиска их критических значений.

Устанавливают допустимые (предельные) значения К₁^в - К₁^н, К₂^в - К₂^н, К₃^в - К₃^н контролируемых параметров объекта испытаний (см.фиг.1,в), которые могут быть измерены непосредственно или оценены на основе наблюдения определенных выходных характеристик. Наблюдают фактические значения контролируемых параметров и при появлении недопустимых отклонений проверяют вероятность ложности отказов в течение времени t_пл, для чего осуществляют предварительную выдержку и стабилизацию предполагаемого нарушения свойств объекта испытаний; фиксацию параметрического отказа; локальное осушение и визуальное наблюдение зон критических точек контролируемых характеристик; окончательную выдержку и заключительную оценку контролируемой характеристики.

Фиксируют условия отказа по критическому контролируемому параметру; цикл тест-программы, режимы климатического и электрического воздействия, позицию критической контрольной точки (на фиг.1,в показано, что таким контролируемым параметром является К₃ в цикле 5).

Формируют последовательность дискретных изменений параметров режимов климатического и электрического воздействий в пределах их допусков, соответствующих зафиксированному циклу тест-программы для критического контрольного параметра (в данном случае параметр К₃).

Выбирают варианты циклов (см.фиг.2), действующих в течение времени t_ц, которое меньше времени (y₅ - t₄), но больше длительности t_пл, а именно:
5.1 - перепроверка характеристик и условий отказа;
5.2 - изменение уровня и скорости нарастания температуры окружающей среды и оценка характеристик отказа;
5.3 - изменение уровня амплитуды импульсного напряжения U_в и оценка характеристик отказа;
5.4 - изменение временных (частотных) параметров импульсного напряжения U_в и оценка характеристик отказа.

Осуществляют синхронно-модулированные циклические изменения параметров режимов и проводят операции по проверке ложности отказа, определяют параметрическую чувствительность критического контролируемого параметра к изменению параметров режимов климатического и электрического воздействий. Выявляют критические параметры режимов климатического и электрического воздействий при их циклическом изменении.

Предлагаемый способ климатических испытаний обеспечивает следующие преимущества:
- сокращение энергетических и временных затрат за счет уменьшения исследовательских, технологических и других испытаний при анализе критических параметров и скрытых неисправностей;
- повышение достоверности результатов испытаний благодаря проверке и устранению вероятности ложных отказов;
- выявление локальных зон поверхностного сопротивления электронной аппаратуры, критичных к повышенной влажности, и их непосредственное и непрерывное визуальное наблюдение в условиях климатического воздействия;
- определение параметров режимов совместного климатического и электрического воздействия, способствующих выявлению локальных зон с критичным к увлажнению поверхностным сопротивлением.

Использование: для технического диагностирования при климатических испытаниях электронной аппаратуры. Сущность изобретения: за счет создания выявленных критичных режимов синхронно-модулированных изменений климатического и электрического воздействий при проверке установленных критических контролируемых характеристик объекта испытаний, обеспечивается сокращение временных и энергетических затрат и повышение достоверности результатов испытаний электронной аппаратуры. 2 ил.

СПОСОБ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ, включающий установку аппаратуры в климатическую камеру, создание в объеме климатической камеры режима циклического изменения температуры при фиксированных уровнях влажности, подачу напряжения на аппаратуру, измерение контролируемых параметров и определение неисправностей, отличающийся тем, что, с целью сокращения энергетических и временных затрат и повышения достоверности результатов испытаний, подачу напряжения на аппаратуру осуществляют в режиме импульсного напряжения в диапазоне предельных значений синхронно с циклическими изменениями температуры, а определение неисправностей осуществляют в локально осушенных и визуально наблюдаемых зонах критических точек контролируемых параметров аппаратуры и затем повторяют испытание при выявленных критических режимах температуры и напряжения.