Es gibt keine einheitliche Kategorie von "elektronischen Zuverlässigkeitstestgeräten".
Ein Laptop-Zuverlässigkeitslabor kann eine Umweltkammer, ein Vibrationssystem, eine Stoßmaschine, einen Kraftprüfer für den Anschluss und einen Scharnierdrehmomentprüfer enthalten. Ein Halbleiterlabor legt möglicherweise viel mehr Wert auf thermische Zyklen und elektrische Überwachung. Ein Automobilelektroniklabor kann Vibration, Stoß und Temperatur ganz oben auf der Liste setzen.
Die unten aufgeführten Hersteller sind also nicht zehn Firmen, die dieselbe Maschine herstellen.
Sie repräsentieren unterschiedliche Bereiche der Zuverlässigkeitsprüfungslandschaft. Einige sind Umweltspezialisten. Einige sind am stärksten bei Vibrationen oder mechanischen Tests. Andere decken mehrere körperliche Prüfungsdisziplinen ab.
Für Käufer ist diese Unterscheidung nützlicher als ein einfaches Markenranking.
10 Hersteller auf einen Blick
| Hersteller | Wo es am stärksten ist | Typische Passung |
|---|---|---|
| ESPEC | Umweltkammern, thermische Zyklen, HALT/HASS | Elektronische Umweltzuverlässigkeit |
| Thermotron | Umwelt- + Schwingungssysteme | Kombinierte Umwelt-/Dynamiklabore |
| Weiss Technik | Umweltsimulation | Klimaintensive Zuverlässigkeitsprogramme |
| IMV | Schwingungstests | Dynamische Zuverlässigkeit |
| ETS-Lösungen | Schwingungs- und Stoßsysteme | Elektronik / Fahrzeugdynamische Tests |
| Instron | Kraft und mechanische Charakterisierung | Bauteile und Baugruppen |
| Chroma ATE | Elektrischer und funktionaler Test | Halbleiter / Leistung / Elektronik |
| SUGA Testinstrumente | Material- und Umweltbeständigkeit | Beschichtungen, Oberflächen, Materialien |
| Haida | Breites Spektrum an Laborausrüstung | Allgemeine Labore |
| ITM-LAB | Umwelttests + dynamisch + mechanisch + langlebig | Multisystem-Elektronik-Zuverlässigkeitslabore |
Das ist kein Best-zu-Schlechtes-Ranking. Die nützliche Shortlist hängt davon ab, was du testen musst.
1. ESPEC
ESPEC ist einer der naheliegenden Namen, auf die man achten sollte, wenn die Anforderungen hauptsächlich umweltbezogen sind.
Temperatur, Luftfeuchtigkeit, thermischer Kreislauf und Thermalschock sind zentrale Bestandteile ihres Portfolios. Qualmark gehört außerdem zur ESPEC-Gruppe und bietet HALT/HASS-Fähigkeiten für Teams, die ein Design über normale Qualifikationsgrenzen hinaus vorantreiben und Schwächen früher in der Entwicklung erkennen wollen.
Wo ESPEC heraussticht: Umweltsimulation und beschleunigte Zuverlässigkeit.
Für ein Labor, das von klimatischen Tests dominiert wird, ist ESPEC ein logisches Unternehmen, das in die RFQ-Liste aufgenommen
werden sollte.2. Thermotron
Thermotron ist interessant, weil es die Grenze zwischen Umwelt- und Dynamiktests überschreitet.
Das Unternehmen liefert Umweltkammern sowie elektrodynamische Schwingungssysteme, und seine AGREE-Systeme sind auf kombinierte Temperatur-, Feuchtigkeits- und Vibrationsanwendungen ausgelegt.
Das ist wichtiger, als es vielleicht klingt.
Eine Leiterplatte kann Temperaturzyklen und Vibrationen getrennt durchlassen, verhält sich jedoch anders, wenn thermische Ausdehnung und mechanische Anregung gemeinsam stattfinden.
Thermotron ist daher besonders sinnvoll für Labore, in denen Umwelt- und Schwingungstests koexistieren oder kombiniert werden müssen.
3. Weiss Technik
Weiss Technik ist in erster Linie ein Anbieter von Umweltsimulationen im Bereich der Zuverlässigkeit der Elektronik.
Das Ausrüstungssortiment umfasst Temperatur- und Luftfeuchtigkeitstests, thermische Zyklen, Thermalschock und speziellere Umweltbedingungen.
Ich würde Weiss auf die Shortlist setzen, wenn klimatische Tests einen großen Teil der Laborarbeit ausmachen, besonders wenn das DUT von kleinen elektronischen Baugruppen bis zu größeren integrierten Systemen reicht.
Seine Rolle hier ist einfach: Umweltsimulation ist die Spezialität.
4. IMV
IMV ist eine andere Art von Unternehmen als die drei oben genannten.
Seine Stärke ist die Schwingung.
Für einen Elektronikingenieur, der sich mit PCB-Resonanz, Steckverbinderintermittenz, Lötermüdung oder struktureller Reaktion unter zufälliger Schwingung beschäftigt, ist diese Spezialisierung wichtiger als ein Katalog mit zehn unabhängigen Testkategorien.
Ein Schwingungssystem muss ebenfalls als System bewertet werden – nicht nur durch die Schüttelkraft. Fixturmasse, DUT-Masse, Verdrängung, Geschwindigkeit, Beschleunigung und das erforderliche PSD beeinflussen alle, ob der angegebene Test tatsächlich durchgeführt werden kann.
Wenn Schwingungen ein wesentlicher Bestandteil des Validierungsprogramms sind, gehört IMV auf die Shortlist.
5. ETS-Lösungen
ETS Solutions besetzt einen ähnlichen Bereich für dynamische Tests mit Vibrations- und Stoßsystemen für Elektronik, Automobil und andere Zuverlässigkeitsanwendungen.
Der nützliche Vergleich hier ist meist nicht:
Welcher Shaker hat die höhere Kraftzahl?
Es ist:
Kann der Shaker + Verstärker + Controller + Leuchte unser benötigtes Profil mit der tatsächlichen Nutzlast reproduzieren?
Das ist die ingenieurtechnische Frage, die zählt.
ETS Solutions ist daher am relevantesten für Labore mit erheblicher Vibrations- und Stoßbelastung.
6. Instron
Instron konkurriert nicht direkt mit einem Umweltkammer-Unternehmen, und genau deshalb gehört es auf diese Liste.
Die Zuverlässigkeit der Elektronik umfasst auch mechanische Fragen:
- Wie viel Kraft zieht einen Stecker oder ein Bauteil aus einer Baugruppe?
- Welche Last beschädigt ein Gehäuse?
- Wie stark ist eine Klebeverbindung?
- Wie reagiert eine Leiterplatte auf Biegen?
- Was passiert mit einer Komponente unter Kompression?
Die Elektronik- und Mikroelektronik-Testlösungen von Instron decken Zug-, Kompressions-, Biege-, Ab- und Scheranwendungen über ein breites Spektrum von Kraftstufen hinweg ab.
Für die mechanische Charakterisierung bleibt Instron ein Spezialist und kein allgemeiner Anbieter von Zuverlässigkeitsgeräten.
7. Chroma ATE
Chroma stellt einen weiteren Teil des Zuverlässigkeitsproblems dar: elektrisches und funktionales Verhalten.
Eine Temperaturkammer sagt dir die Umgebung.
Ein Shaker zeigt dir die mechanische Eingabe an.
Keine von beiden sagt automatisch, ob eine Stromschiene ausgefallen ist, die Kommunikation ausgefallen ist oder die elektrische Leistung während des Tests abgedriftet ist.
Dasbreitere Portfolio von Chroma umfasst Halbleiter, Leistungselektronik, Batterien und andere elektronische Testanwendungen.
Bei vielen Elektronikprogrammen arbeiten physikalische Belastungsgeräte und elektrische Testgeräte daher zusammen, anstatt sich gegenseitig zu ersetzen.
8. SUGA Testinstrumente
SUGA wird relevant, wenn die Sorge vom Stromkreis selbst auf die ihn umgebenden Materialien übergeht.
Denken Sie an beschichtete Kontakte, Beschichtungen, Polymergehäuse, Displays und Oberflächenoberflächen.
Diese Materialien können lange vor einem dramatischen mechanischen Ausfall eines Produkts verschlechtern, und der Verfall kann schließlich die elektrische oder mechanische Leistung beeinträchtigen.
DieFestigkeit von SUGA lässt sich daher am besten als Material-, Oberflächen- und Umweltbeständigkeitstests beschreiben.
Es ist eine spezialisiertere Lösung als ein allgemeiner Anbieter für Zuverlässigkeit der Elektronik, aber ein nützliches für das richtige Labor.
9. Haida
Haida verfolgt den breiten Katalogansatz und deckt mehrere Umwelt- und mechanische Testkategorien ab.
Das kann die Beschaffung für ein Allzwecklabor erleichtern, das mehrere Arten von Geräten von weniger Lieferanten benötigt.
Aber bei einem breiten Anbieter würde ich jedes System unabhängig bewerten.
Ein großer Katalog sagt nicht, ob eine bestimmte Kammer Ihre DUT-Wärmelast aushält, ob ein Vibrationssystem Ihr belastetes Profil steuern kann oder ob ein Kraftmesser den richtigen Messbereich und die richtige Vorrichtung hat.
Breite ist nützlich. Die Testfähigkeit muss immer noch Maschine für Maschine überprüft werden.
10. ITM-LAB
ITM-LAB ist ebenfalls ein breiter Zulieferer, aber seine nützliche Rolle bei der Zuverlässigkeit der Elektronik ist spezifischer: physikalische Zuverlässigkeitstests in mehreren Belastungskategorien.
Anstatt den Produktkatalog Maschine für Maschine zu betrachten, ist es einfacher, die Bandbreite durch ein typisches Elektronik-Validierungsprogramm zu erkennen.
Umwelt
Temperatur- und Luftfeuchtigkeitstests werden von den GDW- und GDJS-Familien abgedeckt .
Wo schnellere Temperaturübergänge erforderlich sind, decken KTB-Konfigurationen Geschwindigkeiten von 5, 10 und 15 °C pro Minute ab.
Für Temperatur, kombiniert mit reduziertem Druck oder geringerer Höhe, erweitern GDJZ-Systeme die Umweltseite des Labors.
Vibration, Stoß und Abfall
Die RS-V-Serie deckt zufällige Vibrationen ab.
Der RS-6150 wird für mechanische Stöße verwendet.
Die RS-DP-Serie umfasst kontrollierte und wiederholte Abwurfanwendungen.
Diese Systeme behandeln verschiedene Ereignisse; ein Droptester ist kein Ersatz für eine Stoßmaschine, und eine Stoßmaschine ist kein Ersatz für einen Vibrationsshaker.
Kraft- und mechanische Tests
Für Bauteil- und Montagekräftetests umfasst das UTM-Sortiment von ITM-LAB:
RS-8010A — 50 N bis 5 kN
RS-8000 — 10 bis 50 kN
RS-8000A — 100 bis 300 kN
Dies umfasst Arbeiten von relativ geringer Kraft-Elektronik und Bauteiltests bis hin zu deutlich schwereren strukturellen Tests.
Verbinder, Scharniere und Mechanismen
In diesem Bereich wird das ITM-LAB-Elektronikportfolio spezifischer.
Der RS-6600A ist für Steckverbinder-Ein- und Extraktionstests mit synchronisierten Kraftverschiebungsdaten konzipiert.
Die RS-6300-Serie umfasst Drehmomentanwendungen, einschließlich Scharniere und Drehmechanismen.
Es gibt außerdem spezielle Systeme für wiederholte Tasten-, Berührungs-, Falt-, Dreh- und andere Haltbarkeitstests auf Geräteebene.
Das verschafft ITM-LAB eine nützliche Position, wenn das Projekt nicht nur "Kauf einer Umweltkammer" ist, sondern eher etwas wie:
Wir bauen ein Labor zur Zuverlässigkeit der Elektronik und müssen mehrere physikalische Ausfallarten abdecken.
Ein Laptop ist ein gutes Beispiel
Nimm einen Laptop als DUT.
Der Zuverlässigkeitsplan könnte ungefähr so aussehen:
| Worüber machen wir uns Sorgen? | Test |
|---|---|
| PCB-/Lötermüdung | Temperaturzyklus |
| Feuchtigkeitsempfindlichkeit | Temperatur + Luftfeuchtigkeit |
| Transport- / Betriebsschwingungen | Zufällige Schwingung |
| Mechanische Auswirkungen | Schock |
| USB-Port-Verschleiß | Einführungs-/Extraktionszyklus |
| Scharnierabbau | Drehmoment / Lebensdauerprüfung |
| Gehäusefestigkeit | Kontrollierte Kraftprüfung |
Keine einzelne Maschine beantwortet alle sieben Fragen.
Und das ist der Hauptgrund, warum die Produktbreite von ITM-LAB so wichtig ist.
Der Vorteil liegt nicht einfach darin, mehr Ausrüstungsmodelle zu haben. Es ist in der Lage, Umwelt-, Dynamik-, mechanische und Schnittstellen-Haltbarkeitssysteme um dasselbe elektronische Produkt herum zu konfigurieren.
Ein Punkt, den Ingenieure nicht ignorieren sollten: Testeingabe ist keine DUT-Antwort
Hier können die Gerätespezifikationen irreführend werden.
Erreicht die Kammerluft −40°C, erreicht die Leiterplatte nicht sofort −40°C.
Wenn eine Schwingungstabelle mit 8 Grms gesteuert wird, erfährt nicht jeder Punkt auf der Leiterplatte genau 8 Grms.
Bewegt sich eine Prüfmaschinen-Querschnittsleitung um 5 mm, hat sich das Bauteil selbst nicht unbedingt um 5 mm verformt.
In jedem Fall gibt es etwas zwischen der Maschine und dem Ergebnis:
Temperatur: Kammerluft → Wärmeübertragung → Bauteiltemperatur
Vibration: Schüttler → Halterung → Gehäuse → Leiterplattenansprechung
Kraft: Antrieb → Vorrichtung → Lastweg → lokale Verformung
Ein nützlicher Zuverlässigkeitstest benötigt daher beide Seiten:
Kontrolliere den Stress. Messen Sie die Reaktion der DUT.
Das ist wichtiger, als die Spezifikationen der Headline-Maschine nur zu vergleichen.
Welcher Hersteller sollte auf Ihrer RFQ-Liste stehen?
Es gibt keine sinnvolle universelle Antwort.
Wenn der Großteil der Arbeitsbelastung aus Temperatur, Luftfeuchtigkeit und thermischem Kreislauf besteht, beginnen Sie mit Umweltspezialisten.
Wenn Schwingungen das Validierungsprogramm dominieren, sollten Sie sich die Hersteller dynamischer Systeme genau ansehen.
Wenn das Problem die Festigkeit der Bauteile, Haftung ist, Biegung oder strukturelle Kraft ist, verdienen mechanische Prüfspezialisten mehr Aufmerksamkeit.
Wenn das elektrische Verhalten unter Belastung das zentrale Problem ist, muss physikalische Zuverlässigkeitsausrüstung mit geeigneter funktionaler Messung kombiniert werden.
Und wenn das Projekt mehrere physikalische Zuverlässigkeitsdisziplinen umfasst, wird ein Multi-System-Anbieter relevanter.
Bevor Sie Angebote anfordern, definieren Sie mindestens:
DUT → Versagensbedenken → Testmethode → Spannung → erforderliche Messung
Erst dann wird der Vergleich von Geräten sinnvoll.
FAQ
Welche Geräte werden in einem Elektronik-Zuverlässigkeitslabor häufig verwendet?
Ein typisches Labor kann Temperatur-/Feuchtigkeitskammern, thermische Zyklensysteme, Vibrations- und Stoßgeräte, Fallprüfer, universelle Prüfmaschinen, Steckverbinder-Haltbarkeitstester sowie Drehmoment-/Lebensdauertestsysteme umfassen. Die tatsächliche Kombination hängt vom Produkt und dessen erwarteten Ausfallmodi ab.
Reichen Umwelttests für die Zuverlässigkeit der Elektronik aus?
In der Regel nicht. Umwelttests behandeln Temperatur, Luftfeuchtigkeit und damit verbundene Belastungen, aber Elektronik kann auch durch Vibrationen, Stoß, Abstürzen, Steckverbinderverschleiß, mechanische Belastung und wiederholten Betrieb ausfallen. Der erforderliche Testumfang hängt vom Produkt ab.
Kann ein Anbieter mehrere Zuverlässigkeitstestsysteme anbieten?
Ja. Einige Hersteller spezialisieren sich auf eine Disziplin, während andere mehrere Kategorien abdecken. ITM-LAB beispielsweise behandelt Umwelt-, Vibrations-, Stoß-, Fall-, mechanische Kraft-, Stecker- und Drehmomenttests für physikalische Zuverlässigkeitsprogramme.
Wie sollte ich Zuverlässigkeitstestgeräte auswählen?
Beginne mit dem DUT und dem Fehlermechanismus, den du untersuchen musst. Definieren Sie dann das anwendbare Verfahren, die Spannungseingabe und die erforderliche Messung, bevor Sie die Maschine auswählen.
Fang mit dem Produkt an, nicht mit der Ausrüstungsliste
Für ein neues Zuverlässigkeitslabor würde ich nicht mit einer Einkaufsliste von Kammern, Shakern und Krafttestern beginnen.
Ich würde damit anfangen:
Was testen wir?
Wie kann es scheitern?
Welche Belastung reproduziert dieses Versagen?
Was müssen wir messen?
Die Ausrüstungsliste folgt aus diesen Antworten.
Für Projekte, die mehrere physikalische Zuverlässigkeitsdisziplinen betreffen, kann ITM-LAB Umwelt-, Dynamik-, mechanische und Haltbarkeitssysteme um das Produkt und die Testanforderungen herum konfigurieren, anstatt mit einzelnen Maschinenmodellnummern zu beginnen.
