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開關電源失效分析方法

X射線分析技術
在開關電源工藝失效分析中，所使用的X射線檢查是一種多用途手段。它可以作為確定元件內部狀態的純粹非破壞性方法，也可以確定內部損壞和性能下降程度的診斷手段或用于幫助解剖，描繪每個元件與其他元件和外罩的相對接近程度，通過進行兩次相差90°的觀察，可以獲得有關元件內部幾何形狀的基本資料，當元件被打開進行直觀檢查時，可以找到異常情況。
作為一種分析手段，X射線照相檢查允許直接檢查印制電路板組件的焊接部位是否存在開裂、分離以及各種制造異常現象。X射線的重要用途在于可以對不可見的部位進行無損傷檢查，如小型電源適配器PCB焊點、PCB過孔、PCB走線及元件內部結構等。X射線照相檢查可以為拆卸和解剖提供很大的幫助。
X射線照相過程：
1.從被檢查元件或者焊點開始。分析人員應當對元件和焊點的已有故障形式有所了解，還應當對元件和焊點的X射線照相檢查的優越性有所了解。如果引起半導體器件損壞的原因有可能是靜電放電，那么，必須密切注意連接引線。有時需要調整元件的方向進行觀察。在對元件的近距離觀察時，應記下密度反差大的區域，并用阻隔或屏蔽方式進行處理，確定檢查的佳取向，隨后將元件精確固定在控制系統內，以便能平移通過所考察的區域。作為準備進行X射線照相分析的基本步驟，好能提前得到合格元件的比較樣品，并從元件制造商處獲得有關所考察區域的情況。
2.考慮選擇所需采用的輻射劑量。根據經驗，分析人員應具備對所成像目標的尺寸和密度的感性知識，并知道所要使用的外加電壓和電平的大致范圍。對密度非常大的元件進行成像應特別注意。如果為了透過元件需要X射線管耗散比較大瓦數的功率，則可以通過調節冷卻或者增加斑點尺寸來抵消所耗散的大功率。若元件用很輕的材料構成，比如塑膠，則必須采用很低的電壓。
3.將元件固定在X射線系統中，以便進行觀察。在一中提到過了獲取佳觀察需要選擇元件的方向。然而，固定不僅是對元件定向，較大的元件需要使用支架或夾具牢固地安裝到控制臺上。通常這些元件采用金屬結構，可能干擾X射線照相觀察。因此在對元件定位時必須注意。在夾具和元件之間可以使用泡沫襯墊，使在考察元件時易于旋轉一定角度。在對靜電放電敏感的元件上，可以使用銅帶接地連接到機箱上。可以用鉛皮遮蓋住由于直接接觸X射線而有可能招致損壞的元件。
4.實際觀察。通過對元件的觀察，考慮輻射劑量所需要的調節以及固定元件之后，可以拍攝到X射線的佳照相圖像。
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開關電源老化篩選
功率老化是很有效的一種篩選方法，是高可靠開關電源產品必須進行的篩選手段之一。功率老化通過對電源施加過電應力，助使早期失效器件存在的潛在缺陷盡快暴露而剔除。它能有效的剔除器件生產過程中產生的工藝缺陷。
功率老化通常是將開關電源置于高溫條件下，施加大的電壓、負載，以獲得足夠大的篩選應力，達到剔除早期失效產品的目的。所施加的電應力，包括輸入的交流高壓、大功率電源適配器老化、電壓沖擊。使開關電源內部的元器件在老化過程中能經受工作狀態下的大功耗和應力。超功率老化顯然縮短老化時間，但也有可能使器件瞬時負載超過大額定值，使合格器件遭受損傷，甚至發生即時劣化或擊穿。有的產品可能暫時還能工作，但壽命卻縮短了。所以，對于超功率老化來說，并不是超得越多越有效果，而是應該選擇一個佳的超負荷量。現在比較一致的方法是對電源施加大額定功率，適當延長老化時間，是比較合理的電功率老化篩選方法。
可靠性篩選試驗設計的目的是要確定試驗條件，包括試驗的項目、試驗應力和試驗時間。由于不同類型的產品，不同的生產廠家或使用不同的材料、結構、工藝流程所生產的產品其失效機理是不同的，并且早期失效期與偶然失效期的分界點也不可能一樣，很難制訂一個適應各種產品的統一的可靠性篩選試驗條件。因此，必須針對產品的特點進行大量的可靠性試驗或可靠性篩選摸底試驗，掌握產品的失效分布以及失效機理與篩選試驗項目、應力和時間的關系，而后才能正確地擬定出該產品的可靠性篩選試驗條件。
顯然，如果可靠性篩選試驗條件不妥當，則可能會使一些產品因篩選試驗強度不夠而造成可靠性和穩定性不能滿足要求，或者因為漏掉必要的篩選試驗項目而使這部分早期失效品未能篩選出來。另外，也可能因篩選試驗條件過嚴而把本來是好的產品剔除掉一部分。

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