Технологія випробування мікросхеми К155 ЛА7 за категорією К5 (стр. 6 из 7)

Так як радіус вимірюється від центру тяжіння випробуваного виробу, то для виробів більших розмірів і для центрифуги з малим радіусом столу лінійне прискорення значно змінюється упродовж виробу. Ця зміна, обумовлена різністю навантаження між двома точками, що розміщені упродовж радіусу стола центрифуги, є градієнт лінійного прискорення

де R₁ і R₂ (R₂ >R₁) – радіуси двох контрольованих точок випробуваного виробу.

Для точного випробування великих виробів стіл центрифуги має бути більшого діаметру, ніж розміри випробуваного виробу.

Пристрій для кріплення виробу повинен бути достатньо жорстким і допускати проведення випробувань в трьох взаємоперпендикулярних напрямках. Центри тяжіння повинні співпадати з центром тяжіння столу.

Для вимірювання частоти обертання найбільше розповсюдження отримали електронні тахометри з генератором постійного і змінного струму, імпульсні і стробоскопічні. Тахометри з генератором постійного струму використовують для вимірювання частоти обертання з точністю ±(1…5)%. Тахометри з генератором змінного струму використовують для підвищення точності вимірювань. Імпульсні і стробоскопічні тахометри служать для вимірювання великих частот обертання.

3.4 Вплив підвищеної вологості

3.4.1 Процес випробування

Випробування проводять для встановлення вологостійкості ІМ. Розрізняють два види випробувань: тривале і прискорене. Тривале випробування здійснюють з метою визначення спроможності виробів зберігати свої параметри при тривалому впливі вологості і після його закінчення; прискорене випробування – с метою оперативного виявлення грубих технологічних дефектів в серійному виробництві і дефектів, які могли виникнути в попередніх випробуваннях.

Обидва види випробувань можуть бути проведені в циклічному (з конденсацією вологи) і безперервному (без конденсації вологи) режимах. Конкретний режим випробування встановлюють в залежності від зазначення і умов експлуатації ІМ. Циклічний режим випробування характеризується впливом підвищеної вологості при циклічному вимірюванні температури повітря в камері. Зазвичай його використовують для випробування виробів усіх класів, що не мають ущільненого кожуху, які повинні зберігати працездатність в умовах роси. При випробуванні на вологостійкість в циклічному режимі вироби піддають впливу циклів, тривалість кожного з яких складає 24 години. Число циклів встановлюють в залежності від ступеня жорсткості випробування, визначуваною конструкцією і зазначенням випробуваних приладів. Кожен цикл можна поділити на три етапи (рис.3.6). На першому температура в камері поступово підвищують до верхнього значення, вказаного в НТД. Рекомендована температура прискорених випробувань (55±2)⁰С, відносна вологість не менше 95%, за виключенням останніх 15 хв (не менше 90%).

Рисунок 3.5 – Етапи зміни відносної вологості ζ і температури tоточуючого середовища в циклічному режимі прискореного випробування виробів:

год – час, в продовж якого не допускається конденсація вологи в виробах; I – кінець підйому температури; II – початок падіння температури

Підвищення температури і вологості необхідно проводити достатньо швидко, щоб забезпечити конденсацію вологи на виробах. Для виникнення конденсації температура поверхні зразків повинна бути нижче точки роси повітря в камері.

На другому етапі випробування підтримують верхнє значення температури в продовж 12 год. ± 30 хв з початку циклу. Відносна вологість повинна складати (93±3)% за виключенням перших 15 хв, коли її значення повинно знаходитися між 90 і 100%. На третьому етапі випробування температуру в камері знижують до (25±3)⁰С за час від 3 до 6 год. Відносна вологість при цьому повинна бути не менше 95%, за виключенням перших 15 хв (не менше 90%). Допускається замість природного охолодження виробу в камері, де проводились випробування при верхньому значенні температури, переносити вироби із цієї камери в камеру із зниженою температурою, причому час переносу не повинен перевищувати 15 хв.

При зниженні температури в камері волога може проникати всередину виробів через різні мікроканали в зварних і паяних швах. Фізичний механізм цього явища полягає в наступному. При зниженні температури в камері повітря у внутрішній порожнині випробуваного виробу охолоджується і тиск в ній зменшується. Через перепад тисків в оточуючому середовищі і всередині порожнини волога дифундує по капілярам всередину порожнини корпусу. Тому випробування на вологостійкість в циклічному режимі може бути рекомендовано для виробів, що мають вільні внутрішні порожнини.

В безперервному режимі випробування не передбачена конденсація вологи на виробах, тому безперервне випробування проводять при постійних значеннях температури і вологості в камері. Час витримки при заданій температурі визначається часом досягнення теплової рівноваги. Потім відносну вологу повітря в камері підвищують до (95±3)% і далі підтримують це значення (як і значення температури) постійним в продовж всього часу випробування.

Методики проведення прискореного випробування виробів в безперервному і циклічному режимах аналогічні. Тривалість випробувань встановлюється в залежності від ступеня жорсткості. По закінченню прискореного випробування вироби витримують в нормальних умовах впродовж 1…2 год., тоді як по закінченню тривалого випробування – не менше 24 год.

Випробування при електричному навантаженні передбачається в тому випадку, якщо вплив вологи в умовах експлуатації виробів під напругою може призвести до електрохімічної корозії. В якості навантаження при такому випробуванні служить напруга, що забезпечує мінімальне виділення тепла в випробуваних виробах. В більшості випадків випробування на вологостійкість проводять без електричного навантаження. Параметри виробів вимірюють в кінці випробування (при циклічному режимі – на останньому циклі в кінці останньої години витримки при верхньому значенні температури), не виймаючи їх з камери вологості.

3.4.2 Камери тепла і вологи

Камери тепла і вологи, що використовуються для проведення випробування на вологостійкість, відрізняються габаритними розмірами, точністю підтримки режиму, діапазоном характеристик. Так, камери, призначені для відтворення циклічного режиму випробування, повинні забезпечувати циклічну зміну температури в межах заштрихованих областей на рис.3.5. камери, призначені для відтворення безперервного режиму, повинні підтримувати режим випробування в робочому об’ємі в межах ±3% нормованого значення вологості і ±2⁰С нормованого значення температури. Враховуючи, що незначні зміни температури супроводжуються значними коливаннями відносної вологості, слід застосовувати камери з точністю регулювання температури за сухим термометром ±4⁰С, а за вологим – від +0.4 до -0.2⁰С. Зниження температури більш ніж на 0.5⁰С при високій відносній вологості і підвищеній температурі може призвести до випадіння роси, що є недоліком камери.

Якщо на стелі і на стінках камери утворюються краплі конденсованої вологи, то вони не повинні потрапляти на дослідні вироби. Для цього над виробами слід встановлювати двоскатний навіс із некорозійного матеріалу, а самі вироби розміщати в камері таким чином, щоб краплі конденсованої води не потрапляли з одних виробів на інші. Стінки камери і деталі, що знаходяться всередині неї, повинні бути стійкі до корозійного впливу вологи, що утворюється в камері. Камера КТВ-0.4-155, схема якої зображена на рис.3.6 може працювати в ручному і автоматичному режимах.

1 – «сухий» термометр опору; 2 – «мокрий» термометр опору; 3 – чохол з батисту; 4, 10 - вентилятори; 5, 6, 18, 25 – платинові термометри опору; 7, 15 – нагрівачі; 8 – змійовик; 9 – заслінка; 11, 12, 19 – соленоїдні вентилі; 13, 14 – датчики нижнього та верхнього рівнів води; 16 – паровий зволожувач; 17, 20, 27, 28 - електронні мости; 21 – корисний об’єм камери; 22 – простір між стінками камери для циркуляції повітря; 23 – паропровід; 24 – склянка підпитки; 26 - резервуар з дистильованою водою.

Рисунок 3.6 – Схема камери тепла і вологи КТВ-0.4-155

Позитивна температура в камері утворюється в результаті теплообміну між повітрям, що знаходиться в корисному об’ємі 21, і нагрітим повітрям, що циркулює в просторі 22 між її стінками. Для примусової циркуляції повітря служить вентилятор 10, а для кращого теплообміну і вирівнювання температури шляхом перемішування повітря в корисному об’ємі камери – вентилятор 4.

Температура повітря регулюється електронним мостом 20, датчиками температури, в якості яких застосовують платинові термометри опору 6 і 25, встановлені відповідно поблизу від нагрівача 7 і в протилежному куті камери. Регулювання відбувається за середнім значенням температур в цих точках.

Повітря, що циркулює муж стінками камери, нагрівається нагрівачем 7. Для охолодження повітря (при перевищенні заданої температури) слугують заслінка 9 і змійовик 8, через який при відкриванні соленоїдного вентиля 11 попускається вода. Подавання напруги на нагрівач, соленоїдний вентиль і електромагніт, що керує заслінкою, виконується електронним мостом 20 через виконавчі реле і контактори. Контроль і безперервний запис температури в камері виконується електронним мостом 28, датчиком температури для якого є платиновий термометр опору 5. За його показниками вмикаються світлова і звукова сигналізація при перевищенні заданої температури, наприклад, у випадку безперервності системи управління нагрівачами або охолодженням.