THẨM TRA VÀ GIÁM SÁT 1. Mở ñầu Nếu kiểm tra ñược cả quá trình thì không cần thẩm tra và giám sát sản phẩm nữa. Khi sản phẩm hoàn hảo thì không có việc sản phẩm bị trả lại bị do chết yểu, khách hàng hài lòng với chất lượng và ñộ tin cậy của sản phẩm. Tuy nhiên, trong thực tế thì luôn tồn tại quá trình không ñược chấp nhận, cùng với sự biến ñổi của vật liệu. Các sai sót của sản phẩm cần ñược xữ lý trước khi ñến tay khách hàng. ðây là lý do cơ bản về nguyên nhân cần quá trình thẩm tra và giám sát, nhằm làm sản phẩm ñạt chất lượng cao. Chương trình thẩm tra và giám sát là yếu tố chủ yếu ñể ñạt ñược thỏa mãn của khách hàng. Các bộ phận ñược thẩm tra từ ñầu giai ñoạn sản xuất cho ñến khi toàn quá trình ñược kiểm tra xong và mọi vấn ñề về vật liệu ñã ñược giải quyết. Chương trình giám sát bảo ñãm là quá trình ñược giữ không ñổi và mọi lệch lạc ñều ñược chỉnh ñịnh lại. Trường hợp này thì “thẩm tra” ñược hiểu là 100% sản phẩm ñược kiểm tra và trong khi ñó “giám sát” ñược hiểu là kiểm tra theo mẫu. Thẩm tra dựa trên khả năng hỏng hóc của sản phẩm. Việc thẩm tra có thể là ñơn giản, thí dụ như chu kỳ chạy-không chạy (on-off) của sản phẩm, hay phức tạp hơn như trường hợp thẩm tra stress từ môi trường (environmental stress screens). Thường thì thẩm tra mở ñiện (power up) cho ñơn vị thử nhằm so sánh với ñơn vị chưa ñược thẩm tra, cung cấp cơ hội tốt nhất nhằm tìm ra vấn ñề về hỏng hóc. Quá trình thẩm tra liên tục ñược xem xét lại và ñược hiệu chỉnh cho phù hợp từ kết quả thẩm tra. Thí dụ nếu sản phẩm bị trả về (fied return) là thấp mà kết quả thẩm tra thì cao (gần 100%), thì quá trình thẩm tra phải thay ñổi ñể tìm ra nguyên nhân. Nếu kết quả thẩm tra là cao và số lượng sản phẩm bị trả về trên một triệu ñơn vị là chấp nhận ñược thì chương trình thẩm tra nên ñược chuyển thành chương trình giám sát. Trường hợp tổng quát thì quá trình giám sát phù hợp với cổng giai ñoạn trong công việc sản xuất chi phí thấp/số lượng lớn. Cần ñặc biệt quan tâm ñến việc chọn lựa ñúng chương trình thẩm tra, bảo ñảm quá trình ñược thẩm tra hỏng hóc trong giai ñoạn ñầu sẽ không gây ảnh hưởng lớn ñến chu kỳ sản phẩm. Các nhà sản xuất nhận thấy là số dạng hỏng hóc trong giai ñoạn ñầu thường làm giảm tuổi thọ của sản phẩm. Khi xuất hiện trường hợp này thì khách hàng sẽ gặp hỏng hóc trong giai ñoạn ñầu sử dụng. Chương này thảo luận phương pháp thẩm tra sản phẩm thường gặp trong công nghiệp. 2. Thực hiện tăng trưởng ñộ tin cậy trong chương trình thẩm ñịnh Quá trình tăng trưởng ñộ tin cậy xuất hiện trong quá trình ñánh giá chu kỳ thiết kế, tuy nhiên có thể kết hợp với chuơng trình thẩm tra và tăng trưởng ñộ tin cậy. ðộ tin cậy ñuợc cải thiện khi tác ñộng sửa sai kết hợp ñược với sản phẩm trong quá trình thẩm tra. Cải thiện nhằm giảm số lượng sản phẩm bị trả về. Khi ñã loại trừ hậu quả của chế ñộ hỏng hóc, chương trình thẩm tra ñược thay thế bằng chương trình giám sát. Chương 10 cung cấp nhiều thông tin về phuơng pháp ước lượng hỏng hóc. Nếu không thực hiện sửa sai trong giai ñoạn thẩm tra quá trình sản xuất, thì chỉ loại trừ ñược hỏng hóc trong giai ñoạn sơ khai của sản phẩm, không cải thiện ñộ tin cậy khi có hỏng hóc xác lập, thường không ñổi trong thời gian người dùng sử dụng. Nếu chỉ thẩm tra quá trình sản xuất mà không kết hợp với sửa lỗi thì không tăng ñược ñộ tin cậy của hệ thống. Trong chương 10, bảng 10.1 cung cấp tổng quan ưu ñiểm của ước lượng ñộ tin cậy trong chương trình kết hợp thẩm tra và tăng trưởng ñộ tin cậy. 3. Các công cụ giám sát và thẩm tra Chương này cung cấp công cụ chính ñể thiết lập chương trình thẩm tra và giám sát. Bảng 1 trình bày tổng quan về công cụ này. Bảng 1 Các thử nghiệm thẩm tra/giám sát Mô tả Chu trình nhiệt (thermal cycling) Tìm khuyết ñiểm liên quan ñến yếu tố mõi. Thử nghiệm dùng phương pháp chuyển nhiệt ñộ chậm thường cho phép phân tích vấn ñề về nhảo do nhiệt và thay ñổi nhiệt ñộ. Phần này thường ñược giám sát bằng ñiện. Sốc nhiệt (thermal shock) Tìm khuyết ñiểm về yếu tố mõi. Thử nghiệm dùng phương pháp thay ñổi nhanh nhiệt ñộ ñể thử nghiệm tìm khuyết ñiểm về tính co-dãn. Phần này không thể thực hiện dễ dàng dùng ñiện nữa. Nung ổn ñịnh Dùng lò nung không ñịnh hư ớng ñể phát hiện yếu tố chết non. ðốt cháy Dùng lò nung ñịnh hướng nhiệt ñộ cao ñể phát hiện yếu tố chết non. Rò rỉ tinh và thô Thử nghiệm tìm các ñiểm rò rỉ nhỏ trong quá trình ñóng gói kín. Particle Impact Noise Detection Thử nghiệm tìm các ñiểm rò rỉ lớn trong quá trình ñóng gói kín. Ion hóa ðược dùng chủ yếu ñể phát hiện phần chưa khít, thí dụ bọt khí trong quá trình ñóng gói Thẩm tra yếu tố stress từ môi trường Thử nghiệm yếu tố ăn mòn bề mặt của sản phẩm Vibration/Contant Acceleration Một hay nhiều thử nghiệm về môi trường ñể thẩm tra sản phẩm trước khi gởi ñi. Kết hợp các stress Thử nghiệm các yếu tố tương tác môi trường Ẩm ñộ Thử nghiệm về yếu tố ăn mòn bề mặt của sản phẩm do ẩm ñộ. Thử nghiệm gia tốc stress cao (HAST: Highly Accelerated Stress ) Thử nghiệm trong môi trường ẩm ñộ cao trong thời gian ngắn nhất . 3.1 Chu trình nhiệt (thermal cycling) Thẩm ñịnh thường dùng nhất hiện nay là chu kỳ nhiệt và sốc nhiệt. Thử nghiệm về chu kỳ nhiệt là thử nghiệm với nhiệt ñộ ñược thay ñổi lặp lại theo chu kỳ giữa hai giá trị cực ñại và cực tiểu. Chu kỳ thay ñổi nhiệt ñộ thường thấp (từ 3°C ñến 5°C trong một phút) hơn so với trường hợp sốc nhiệt. Linh kiện ñược thử nghiệm nhiều lần lặp lại tính co-dãn, ñể kiểm tra hỏng hóc do mõi gây nên. Yếu tố thay ñổi chậm nhiệt ñộ cho phép ảnh hưởng do nhiệt ñộ có thời gian xuất hiện dần, thí dụ tính nhão, hay tính kết dính kim loại (intermetallic). Các ảnh hưởng chủ yếu là nhão tại mối hàn và vấn ñề mõi tại kết nối. Thử nghiệm dạng này thường chỉ thực hiện từ 5 ñến 10 chu kỳ nhiệt nên có thể thực hiện trong một phòng ñơn trong khi ñó phương pháp sốc nhiệt thì cần có phòng ñôi. ðiều này cho phép ño lường dễ hơn. Thử nghiệm này dùng ñể phát hiện vấn ñề trong công nghệ dán bề mặt (SMT: surface-mount-technology), (BGA: ball-grid-array), kết nối của mối hàn, thiết lập giải nhiệt cho linh kiện chưa ñúng, hay vấn ñề hàn kín. Thí dụ bài toán nhiêt ñộ không khớp làm hỏng mối nối khi xuất hiện yếu tố kết dính kim loại, hỏng hóc từ kết nối bề mặt khi quá trình hàn bị thay ñổi, v.v, Phương pháp chu kỳ nhiệt là một trong những phương pháp rất phổ biến, nhờ hiệu quả là môi trường thẩm tra rộng với nhiều yếu tố khác nhau. 3.2 Sốc nhiệt Tương tự phương pháp chu kỳ nhiệt, phương pháp này cũng dùng hai giá trị cực ñại và cực tiểu của nhiệt ñộ. Tuy nhiên lại cần có hai phòng, mỗi phòng ñược thiết lập với một giá trị nhiệt ñộ cực trị, rồi di chuyển sản phẩm giữa hai phòng này. Một phòng có nhiệt ñộ là –65°C và phòng còn lại là 125°C. Hệ thống tự ñộng di chuyển sản phẩm giữa hai phòng, ñể sản phẩm không phụ thuộc vào ñiều kiện nhiệt ñộ của phòng. Nhiệt ñộ của phòng ñược khôi phục lại trong khoảng 5 phút, nhờ hệ thống phun khí. Cho dù thời gian còn tùy thuộc vào số lượng sản phẩm, thường cần 15 phút ñể sản phẩm ñạt ñược nhiệt ñộ phòng. Sau khi sản phẩm ñạt ñược nhiệt ñộ phòng, cho chịu ñựng thêm ít nhất là 10 phút nữa. Phương pháp này làm ñơn vị sản phẩm lần lượt thay ñổi giữa hai nhiệt ñộ cực trị, tạo ñiều kiện xuất hiện hỏng hóc do co dãn. Mục tiêu là gia tốc môi trường ñể kiểm tra khả năng sản phẩm do trong thực tế có yếu tố thay ñổi nhiệt ñộ giữa ngày và ñếm, giữa các mùa trong năm. Phương pháp thẩm tra sốc nhiệt có ưu ñiểm hơn so với phương pháp chu kỳ nhiệt là cho phép thử nghiệm nhanh với khối lượng lớn sản phẩm và hoàn tất ñược mỗi chu kỳ chỉ trong khoảng 1 giờ. Các kết quả từ phép thử nghiệm sốc nhiệt là nứt, rạn, phân lớp của vật liệu và thành phẩm, nứt và rạn chổ hàn kín hay ñóng gói, rò rỉ chổ hàn kín trong gói bít kín, (thí dụ phần kim loại-kim loại hay kim loại với phần thủy tinh), cùng vấn ñề về hỏng hóc khác có liên quan ñến ñặc tính mõi. Các ñặc tính về ñiện thường không ñược thực hiện trong bước này mà thường là trước hay sau khi thử nghiệm. Các tính năng của tham số về ñiện thay ñổi do yếu tố nhiệt ñộng ñược kiểm tra trong giai ñoạn này. Giống như trong chu kỳ nhiệt, thử nghiệm thường ñược tiến hành với phương pháp gia tốc ñiều kiện làm việc. Chương 9 sẽ trình bày chi tiết hơn về vấn ñề này. 3.3 Nung ổn ñịnh Nung ổn ñịnh ñược dùng ñể xác ñịnh ảnh hưởng của yếu tố không phân cực (unbiased storage) trên linh kiện ñiện tử. Ảnh hưởng này có thể thay ñổi ñặc tính về ñiện. Thường nung ổn ñịnh dùng trong giai ñoạn thẩm tra về yếu tố chết non (infant mortality). Các thay ñổi ñặc tính ñiện trong thời gian thử nghiệm ñược giám sát ñể ước ñịnh suy giảm về tính năng không cho phép. Thực hiện bước ño lường trung gian ñể ước lượng các bước tiến, và ño lường này giúp tinh chỉnh lại thiết bị ño lường cần thiết. ðể thực hiện phép thử, ñơn vị thử ñuợc ñặt trong môi trường nhiệt ñộ cao trong một thời gian dài. Chương 9 sẽ mô tả mô hình thử nghiệm gia tốc dùng trong ước lượng ảnh hưởng của yếu tố gia tốc thử nghiệm so với hiện trường sử dụng. 3.4 ðốt cháy Nhiều bộ phận cần ñược thử nghiệm ñốt cháy trước khi gởi ñến khách hàng. Quá trình ñốt cháy bao gồm việc lưu trữ lâu trong môi trường nhiệt ñộ cao (bias stress). Thử nghiệm nhằm thẩm tra biên trên của ñơn vị thử hỏng hóc trong năm ñầu của tuổi thọ. Tương tự nung ổn ñịnh, mọi ñơn vị ñều ñặt trong nhiệt ñộ cao nhằm gia tốc cơ chế hỏng hóc. Không giống như nung ổn ñịnh, các ñơn vị ñều ñuợc phân cực tại chổ. 3.5 Rò rỉ tinh và thô Thử nhiệm rò rĩ tinh ño lường ñộ kín linh kiện như hỗn hợp kín. ðiều này ñược thực hiện bằng cách ñặt linh kiện thử vào helium (với áp lực và thời gian thử nghiệm ñã biết) trong máy ño phổ vật chất có khả năng ñọc ñuợc số lượng hêlium do sản phẩm phát ra trong thời gian thử, ñể ước lượng mức ñộ rò rĩ. Mức ñộ rò rĩ chấp nhận ñược thì sẽ ñuợc ước lượng trong ñiều kiện bình thường. Tầm hiệu quả từ 10 –4 ñến 10 –10 cc/sec He. ðiều này dùng cho thẩm tra (thí dụ, với 100% số sản phẩm), bảo ñảm là sản phẩm không có vấn ñề về hàn kín. Phép thử rò rĩ thô dùng khi quá trình rĩ lớn hơn 10 –4 cc/sec. Một trong số phương pháp ñuợc dùng là phép thử thô dùng perfluorocarbon, với phép thử thô dùng màu, và phép thử thô trọng lượng. Mô tả về phép thử dùng perfluorocarbon và màu như sau: Nhúng linh kiện vào dòng perfluorocarbon loại 1 trong ống áp suất ñể thử rò rĩ thô dùng perfluoronated. Ống nghiệm ñược tăng ñến một áp suất nhất ñịnh. ðiều này sẽ làm lưu chất dạng 1 ñi vào các khoang của sản phẩm. Sau một thời gian cho trước, lấy sản phẩm ra rồi ñặt vào trong bồn lưu chất nóng loại 2 với nhiệt ñộ khoảng 125°C. Lưu chất loại 1 sôi ở 95°C, và loại 2 thì sôi ở 140°C. Thông qua quan sát linh kiện chịu thử trong bồn tại nhiệt ñộ tăng, thì lưu chất loại 1 quan sát ñược ñộ sôi khi tồn tại rò rĩ thô. ðiều này làm xuất hiện dạng bong bóng trong lưu chất loại 2, ñang ñược giữ ở nhiệt ñộ thấp hơn nhiệt ñộ sôi. Phương pháp này rất hữu ích ñể xác ñịnh rò rĩ và xác ñịnh vị trí khuyết tật từ nơi rĩ. Phép thử rĩ thô dùng màu rất hữu ích ñể xác ñịnh cấu trúc vật lý và/hay vị trí của nơi rò rĩ. Thủ tục này ñòi hỏi linh kiện cần thử phải ñược ñặt trong bồn chứa có áp suất chứa chất này như Zyglo hay fluorescence. Khi linh kiện cần thử ñược ñưa vào áp suất, chất này sẽ ñi vào trong ñơn vị, ảnh hưởng trên bề mặt bất kỳ của ñơn vị và ñi vào các lổ hổng của ñơn vị. Sau thời gian ñịnh trước, lấy ñơn vị thử ra khỏi bồn thử, rửa sạch với dung dịch thích hợp ñể tẩy lớp màu bề mặt, rồi ñặt ñơn vị vào black light. Nếu lớp này phát quang, thì ñặc tính vật lý của nơi rĩ và ñường rĩ ñược quan sát. Do ñây là phép thử hỏng hóc, nên thường ñược dùng ñể giám sát chứ không phải ñể thẩm tra sản phẩm. 3.6 Phát hiện nhiễu do va chạm phân tử (Particle Impact Noise Detection: PIND) Phát hiện nhiễu do va chạm phân tử ñuợc dùng ñể phát hiện chất hàn dạng hạt (solder balls) và chất khác có trong lớp võ ñóng gói hàn kín. ðơn vị thử ñuợc gắn vào ñầu một cảm biến, ñược rung ñến tần số và biên ñộ cho trước, tạo sốc với xung (to loosen any particles). Tín hiệu từ cảm biến chuyển ñổi ñuợc giám sát ñể phát hiện tín hiệu âm học từ loose particles và ñược thể hiện trên dao ñộng ký. Bầt kỳ tín hiệu ringing hay spike nào ñều là dấu hiệu hiện diện các particles lạ bên trong gói, có nguyên nhân do thiết bị thải ra. Tự thân thử nghiệm thì có rất ít vấn ñề. Thí dụ, vật thử có cấu tạo là nguyên nhân của việc ñọc kết quả sai do hạt từ ferrit (loose ferrite beads), lõi biến áp (transformer material), dây quấn (coils), vòng dây (wireloops), etc, ðây là ñọc sai do kết quả không tương quan với vấn ñề hạt di chuyển (loose particle). Các vấn ñề khác về thử nghiệm xuất hiện do thiếu phương tiện phát hiện rò ñiện, từ các tín hiệu nhiễu xuất hiện từ chuyển mạch, ñường dây tải ñiện, tín hiệu chính (mainstream) từ phân xưởng, và các tín hiệu khác. Các kết quả thử nghiệm cần ñược xem lại. 3.7 Nhiểm ion (ion hóa) Thử nghiệm nhiễm ion ñược dùng giám sát quá trình hàn sạch. Một mẫu bo mạch vừa ráp ñược lấy từ dây chuyền sau khi ñược làm sạch lần cuối và trước bước lắp ghép kế tiếp. Các bo mạch này ñược ñặt trong một chậu cồn và nước, lắc mạnh với giá trị ñiện trở cho trước. Nếu trong bo mạch xuất hiện bất kỳ dòng chảy nào cho thấy là bị hoà tan trong nước hay cồn, thì sẽ làm giảm ñiện trở của bồn thử. ðiều này cho thấy là quá trình làm sạch chưa tốt và cần thay lưu chất tẩy. Chú ý là bo mạch phải ñuợc cầm giữ ñúng cách (thí dụ dùng găng tay, ) sau khi tẩy rửa xong, hay khi ñã loại bỏ bo mạch hỏng. Mức ñộ chấp nhận dựa trên giá trị ñiện trở/ inch vuông của bề mặt ñiện tích bo mạch. 3.8 Thẩm tra stress môi trường (Environmental Stress Screening: ESS) Phép thử ESS truyền thống thực hiện với 100 % số ñơn vị sản phẩm. Các thử nghiệm ESS tiêu biểu có môi trường gia tốc có ñặc trưng sau: 1. Thử ñộ ngấm trong tác ñộng nhiệt (ñôi khi còn ñược gọi là burn-in): Thực hiện bằng cách cho ñơn vị hoạt ñộng vào nhiệt ñộ ấm ổn ñịnh trong thời gian ñịnh trước, thường là 48 giờ tại 50°C. 2. Chu kỳ nhiệt (thực hiện khi ñóng ñiện hay không ñóng ñiện): Thực hiện bằng cách cho hoạt ñộng trong một số chu kỳ ñịnh trước, trong ñó mỗi chu kỳ gồm một khoảng thời gian cố ñịnh tại nhiệt ñộ cao, một khoảng thời gian cố ñịnh ở nhiệt ñộ thấp, và số lần chuyển ñổi giữa hai cực trị nhiệt ñộ ño theo °C/minute. 3. Dùng rung ñộng dạng sin có tần số không ñổi: thực hiện ñộc lập hay cùng với một số yếu tố môi trường khác. Mức ESS ñược ñịnh nghĩa là biên ñộ và tần số rung ñộng của giá ñở thiết bị. 4. Rung ñộng sine quét: ðôi khi ñuợc dùng trong thử nghiệm ESS. Mức ESS ñược ñịnh nghĩa bởi mức trọng trường (G) trong tầm tần số của thời gian quét. 5. Rung ñộng ngẫu nhiên: ðược dùng trong ESS với mức ñịnh nghĩa là mức biên ñộ rung ñộng và phổ tần số tại giá ñặt thiết bị. 3.9 Rung ñộng/ gia tốc cố ñịnh Gia tốc cố ñịnh là thử nghiệm nhằm cho sản phẩm chịu một lực do trọng trường cố ñịnh theo một hướng. Thử nghiệm dùng lực ly tâm ñể ñạt gia tốc trọng trường rất cao (thường là từ 5.000 ñến 20.000 lần). ðược dùng mô phỏng xem phần tử hay hệ thống phản ứng ra sao với ảnh hưởng của stress ứng lực cố ñịnh như trong máy bay, tên lửa, v.v, ðược dùng làm phương tiện thẩm tra, thử nghiệm này ñược thiết kế nhằm tìm yếu ñiểm về cấu trúc và cơ khí mà chưa cần thử nghiệm dùng sốc cơ học rung. Khi thiết lập ñược ñịnh mức, thì dùng ñể phát hiện và loại trừ các linh kiện có ñộ bền thấp hơn ñộ bền ñịnh mức trong cấu trúc cơ học. 3.10 Ẩm ñộ Thử nghiệm làm gia tốc ảnh hưởng hơi ẩm trên linh kiện. Giảm cấp xuất hiện nếu vật liệu có vấn ñề về hấp thu ẩm và/hay ẩm ướt bề mặt, bao gồm yếu tố ăn mòn (corrosion), thay ñổi ñặc tính về ñiện, phản ứng ñiện hóa, và các yếu tố khác. Có hai dạng thử nghiệm; thứ nhất là là ñặt phần tử thử trong môi trường ẩm ướt ổn ñịnh với nhiệt ñộ cao. Chương 9 mô tả mô hình thử nghiệm tăng cường dùng trong ước lượng ảnh hưởng của yếu tố gia tốc so với ñiều kiện vận hành tại hiện trường. Thử nghiệm này ñược dùng cùng với power cycling với yếu tố phân cực bật/tắt ñiện, trong bốn giờ. ðiều này ñẩy mạnh các phát triển hình cây (dendrite growth) hay ảnh hưởng của yếu tố ăn mòn do nhiểm iôn trong vật liệu, xuất hiện trong quá trình sản xuất. Trong giai ñoạn tắt ñiện, ẩm mốc vươn tới linh kiện tỏa nhiệt quá nhiều khi có ñiện. Thử nghiệm này còn ñược dùng minh họa ảnh hưởng nổi tiếng là “popcorn” xuất hiện khi ñóng gói plastic (plastic encapsulants). Vấn ñề này xuất hiện khi vật liệu ñóng gói kín bị nhiểm ẩm quá nhiều. Trong quá trình chì chảy ngược (solder reflow process) khi sản xuất, chất plastic hay võ bọc nở nhanh và gảy vỡ, làm nổ tương tự như bắp rang do yếu tố nhiểm ẩm quá nhiều. Một phương pháp thử nghiệm ẩm khác là ñặt linh kiện trong phòng có chu kỳ nhiệt ñộ khi ẩm ñộ tăng và ñược giữ ổn ñịnh. ðiều này ñẩy mạnh ảnh huởng “hô hấp: breathing”cho phép ẩm tác dụng vào các vết rạn hay nứt nhỏ. Vào cuối chu kỳ 24 giờ, nhiệt ñộ ñược giảm xuống ñến –10°C hay –20°C. Các vết ẩm trong vật liệu sẽ ñông lại và nở ra, tăng cường quá trình rạn và nứt. Kết quả là có sự suy giảm chất lượng về ñiện, và ñiện áp (voltage breakdown) do ñiện trở cách ñiện bị giảm. 3.11 Thử nghiệm stress gia tốc cao (HAST: Highly Accelated Stress Test) Quá trình thử nghiệm stress gia tốc cao HAST (Highly Accelerated Stress Test) tạo ra cùng ảnh hưởng với thử nghiệm với ẩm ñộ không ñổi như vừa mô tả trên nhưng ñược thực hiện trong thời gian ngắn hơn. Thực hiện bằng cách ñưa nhiệt ñộ cao hơn vào trong một phòng ẩm ñộ (>100°C) so với trường hợp thử ổn ñịnh (thuờng là 85°C). Có thể ñạt ñược nhiệt ñộ cao nay bằng cách dùng phòng kín HAST ñặc biệt. Phòng kín này tạo ra áp suất cao hơn áp suất khí quyển, làm nhiệt ñộ cao hơn nhiệt ñộ nước sôi (>100°C) trong môi trường kiểm soát ẩm ñộ. Thử nghiệm thực hiện với ñộ ẩm tại 85°C và 85% ẩm ñộ tương ñối (RH) với môi trường ổn ñịnh trong 1000 giờ (tức là tương ứng khoảng tuổi thọ 10 năm trong ñiều kiện môi trường 40% RH và nhiệt ñộ tiêu biểu 50°C) thông qua thử nghiệm HAST (tại áp suất 17.6 psia) trong 135 giờ tại nhiệt ñộ 120°C và 85% RH. Các giả ñịnh này thực hiện từ mô hình và tham số mô tả ở chương 9. (xem thí dụ 9.3). Nếu nhiệt ñộ linh kiện vượt quá nhiệt ñộ môi truờng là 2°C, hay khi linh kiện tản nhiệt nhiều hơn 1/10 watt, thì cần phân cực linh kiện dùng chu kỳ có hệ số công tác là 50 %. ðiều này cho phép ñộ ẩm tương ñối cục bộ của linh kiện có ñược ñiều kiện môi trường của phòng thử trong khoảng 50% thời gian; nếu khác thì kết quả không ñược thừa nhận. 4. Thẩm tra dùng stress gia tốc cao (HASS) Thông tin có ñuợc khi sản phẩm ñược ñưa vào trong giai ñoạn phát triển của quá trình HALT (xem chương 3) nhằm phát triển các thử nghiệm HASS. Như ñã trình bày ở chương 3, thì HALT là sự phát triển gia tốc cao về ñộ tin cậy của quá trình TAAF (kiểm tra – phân tích và sửa chữa: Test-Analyze-And-Fix). Trong HASS, hỏng hóc ñuợc phân tích, và thiết lập tác ñộng hiệu chỉnh. Thử nghiệm ñược lặp lại cho ñến khi sửa chữa xong hỏng hóc quan sát ñược, và giới hạn về môi trường của công nghệ ñã ñược hiểu rõ. Thông tin này ñuợc dùng trong giai ñoạn sản xuất. Trong giai ñoạn này, phát triển phương pháp thẩm tra truyền thống hay thử nghiệm HASS. Thẩm tra truyền thống dùng một hay nhiều công cụ ñã mô tả trước ñây ñể tìm các khuyết ñiểm tiềm tàng. Phần tiếp theo phát triển thử nghiệm HASS kết hợp ñồng thời chu kỳ nhiệt, rung ñộng và tăng cường công suất. Thử nghiệm trong tầm giới hạn biết ñuợc từ thử nghiệm HALT ở cổng giai ñoạn 2. Tương tự như HALT, HASS là chương trình thẩm tra năng nổ nhằm giúp tìm ra chế ñộ hỏng hóc và thiết lập hành vi hiệu chỉnh càng sớm càng tốt. Quá trình này cho phép chuyển nhanh ñến chương trình giám sát. Quá trình này ñược trình bày chi tiết trong hình 3.3 và.3.4.(chương 3). Quá trình HASS giúp giảm thời gian thẩm tra (từ 30% ñến 80%) và chuyển sản phẩm nhanh vào giai ñoạn giám sát. Thí dụ, một thẩm tra thường cần 168 giờ ñốt cháy, 20 giờ cho sốc nhiệt, và 60 phút cho thử nghiệm rung ñộng. Do thời gian này tương ñối dài, nên tốt nhất nên dùng chương trình HASS. Trong HASS, thử nghiệm sẽ giảm nhanh ñến chương trình giám sát. Khi có kết quả thử nghiệm nhanh sẽ giúp cải thiện ñược sản phẩm và chuyển nhanh ñến thử nghiệm giám sát, giảm ñược giá thành cho khách hàng. Nếu HASS tìm ñược hỏng hóc thì cần phân tích ngay hỏng hóc và xác ñịnh nguồn gốc của chúng. Việc thẩm tra 100% ñược duy trì cho ñến khi kiểm soát ñuợc quá trình. Tại ñiểm này, thực hiện việc giám sát. Giám sát cũng bao hàm cả HALT trong một thời khoảng nhất ñịnh, bảo ñảm là không phá hỏng ngưỡng an toàn của sản phẩm có ñuợc trong giai ñoạn ñánh giá. Do ñó, cần so sánh kiến thức về giới hạn môi trường của HALT và HASS với ñặc trưng do khách hàng yêu cầu. ðiều này cung cấp mức tin cậy về kỹ thuật trong thiết kế thích hợp của việc thẩm tra và thử nghiệm giám sát tiếp theo. Các yếu tố thực tế là rất quan trọng ñể cung cấp sản phẩm có ñộ tin cậy cao nhất. . ñiểm của ước lượng ñộ tin cậy trong chương trình kết hợp thẩm tra và tăng trưởng ñộ tin cậy. 3. Các công cụ giám sát và thẩm tra Chương này cung. THẨM TRA VÀ GIÁM SÁT 1. Mở ñầu Nếu kiểm tra ñược cả quá trình thì không cần thẩm tra và giám sát sản phẩm nữa. Khi sản