自动连续测试的有效性及自动测试系统

自动连续测试的有效性及自动测试系统

电子设备在提高功能和性能的同时也向小型化、轻量化迅速发展。这就要求在尽量缩短产品开发时间的同时，必须确保产品的可靠性及安全性。为了达到这个目的，就必须要更有效、更正确地实施环境试验。爱斯佩克公司为了满足这些要求，将环境试验与电气特性测试相结合，设计开发了能够通过在环境试验条件下对试样特性连续测试，实时把握试料特性和判定异常状况的各种自动测试系统。在此对自动测试系统的有效性及其部分构成作以下介绍。

1. 前言

为使电子设备小型轻量，电子行业正致力于半导体IC封装件及电子零部件的微型化。同时，在封装领域也在开发能够使高密度封装成为可能的合成电路板，研究针对封装件的连接方法和结合材料。再者为提高产品市场竞争力，不仅在性能、成本上，而且还必须考虑环境保护以及现代社会各种限制因素，诸如要采用无铅焊接技术、遵守焊剂VOCS(Volatile

Organnic

Compounds)规定、开发环保型印刷电路板等。于是开发课题增多，既要缩短开发时间，又要确保产品可靠性就变得越来越重要了。在这种情况下，势必需要使用对可靠性及安全性能够作出高效、准确的测试手段。

本公司在开发研制自动测试系统时，将其与通常用在性能确认和可靠性评价的环境试验装置相组合，实现了在进行环境试验的同时，又能够连续自动测试试样电气特性；通过对实时数据的抽样，发现其中的故障及不良状况。下面将论述在试验环境中连续自动测试试样的电气特性的有效性，并结合具体实例介绍这一测试系统。

2.测试评价的最新要求为缩短开发时间，确保这些高性能且复杂化产品的可靠性，就必须考虑比现在更有效且更准确的评价方法。如图(略)所示。

2-1如何进行省力高效的试验评价

为了高效率地进行评价工作，首先应缩短测试评价所需的时间。其次是缩短试验作业工序所需的时间，以及通过重新审视评价的判定方法以缩短试验时间。例如在寿命试验的情况下，最普通的评价方法是根据每隔一定时间所测定的数据，来判断故障情况以及试样间的优劣状况。这时，用于判断的试验数据的测试间隔越短，对寿命以及异常的判断也就越快，同时试验时间也能缩短。而且这时若能够做加速寿命试验，那么试验时间的短缩效果就更明显了。在后面，我们将对试验作业工序的省力化，通过连续测试而得来的

数据进行评价的效率化，以及缩短试验时间的方法做出说明。

2-2何谓更准确的故障评价

随着产品性能提高和密度加强，使得在此之前不被认为是问题的事项，或者产品特性的微小变化都成了故障的原因，因此有必要进一步提高评价的准确度。另外，为了更准确地进行评价，还应精确地捕捉试验中所发生的故障现象，增加解析工作所需的信息量。

有一类故障的发生，不在一个特定环境下不会发生，或不在这种特定环境中这种故障不会轻易地被测试出来，或是故障的再现性很差（即很难预测到它何时会发生）。例如，由于离子迁移而造成的绝缘劣化、以及热膨胀系数的差异而引起接触不良、开合现象。为了准确把握这时发生的阻抗值变化，就必须选择在这个试验环境中符合其故障模式的测试方法，而且还必须能对试样特性连续地进行测定。

为了明确故障的发生原因，更正确的对产品寿命进行预测，必须对故障发生的事实以及时间做正确的测试。另外还要求解析工作所需数据，必须是在试样的特性变化同温度及湿度等环境条件之间有比较性的数据。如果要考虑分布偏差的特性，就应确保可供统计判断的数据量。因为同样花费相同的时间进行试验，为了更准确的得到评价结果，解析所用到的信息量当然是多多益善。

3.自动测试系统

本公司的自动测试系统开发的基本思路如图2所示。自动测试系统是能够将环境试验与电气测试相结合，并在环境试验中对电子零部件及设备的电气特性进行实时测试、数据处理的系统。其硬件和软件有能力在环境试验条件下，正确的捕捉评价所需数据和故障模式特有的特性变化。而环境试验装置的控制、试验管理、数据处理，均由计算机自动实施。

自动测试系统的离子迁移评价系统、绝缘电阻评价系统以及漏电电流评价系统、瞬间开合评价系统等已商品化（图3略）。 4.连续自动测试的有效性

下面以离子迁移评价、焊点连接可靠性评价以及瞬间开合评价为例，介绍一下在试验环境下连续测试的有效性以及实现这一有效性的自动测试系统。

4-1离子迁移评价 4-1-1离子迁移与评价的重要性

离子迁移是指在印刷电路板等产品上，由于离子化金属向相反电极移动，在相对电极还原成原来的金属并有析出的现象。

此现象的发生是由于在电极间存在电场和绝缘间隙部存在水分的缘故。实际上多数由于电路板上杂质影响而在正级一侧析出的。照片1是用水滴法进行试验产生离子迁移的照片。离子迁移非常脆弱，在通电