MS - Mechanical Shock 机械振动

我们先看一下表格中内容的含义。

表格中信息介绍和解读

表格中的信息给出，MS的分类是G1，Notes中包含了H D G，也就是说要求密封器件、破坏性测试、承认通用数据。

需求的样品数量是15pcs/Lot，来自1个批次。

接受标准是0失效；

参考文件是JEDEC JESD22-B104

附加需求：

只要求Y1平面方向，5个脉冲，0.5毫秒持续时间，1500g峰值加速度。

试验前后要进行TEST测试。

JEDEC JESD22-B104已经被JESD22-B110替换，所以我们来看一下JESD22-B110这个文件。

JESD22-B110B.01 Mechanical Shock – Device and Subassembly

1 适用范围

机械冲击试验方法针对那些在自由状态下组装到印刷电路板上并应用于电气设备的这些器件。该方法旨在确定器件和组件的兼容性，并且确认他们看能够承受中等强度的冲击。组件是指一种把被测试样品在装配到印刷线路板的组合形式。

此验证模拟的情况是突然施加的外力，或由于搬运、运输或现场操作产生的运动突变而引起的机械冲击可能会影响产品的工作特性，特别是如果震动脉冲是重复的。这是一种用于器件鉴定的破坏性测试。

2 验证设备需求

震动冲击测试装置应能够提供峰值加速度高达重力的2900倍的冲击脉冲，速度变化为100至544厘米/秒(39至214英寸/秒)，脉冲持续时间为0.3至8.0毫秒。对于自由状态测试，速度变化为每秒125到544厘米(每秒49到214英寸)，脉冲持续时间在0.3到2.0毫秒之间就足够了。相反，对于安装状态测试，装置的速度变化为100到544厘米/秒(39到214英寸/秒)，脉冲持续时间在5.0到8.0毫秒之间的装置主体是足够的。

加速度脉冲应该是半正弦波形，与规定的峰值加速度的允许偏差不大于±10%。试验速度变化应为规定水平的±10%。脉冲持续时间应在上升时间为峰值加速度的10%和衰减时间为峰值加速度的10%的点之间测量。脉冲持续时间的绝对公差应为规定持续时间的±15%。测试装置换能器的固有频率应大于所建立冲击脉冲频率的5倍，并通过带宽大于所建立冲击脉冲频率的5倍的低通滤波器进行测量。产品筛选不应该用来代替实际的认证测量和流程。

在进行任何测试之前，应考虑设备校准，以确保符合规定的目标和可接受的公差。当需要测试新样品时，建议保留一套已知的Golden Sample用于测试前校准工作。如果定期进行校准测试，则定期进行预防性维护应足以使设备满足目标和公差限制。

3 名词和定义

组件:一种组合

注1:举例组件可以包括作为晶体管组件的源极和漏极区域，作为封装集成电路组件的引线框和Die，作为印刷电路板组件的电阻和集成电路，作为计算机组件的主板，作为显示器组件的LCD屏幕，产生复杂波形的交流和直流组件，以及作为软件程序组件的回路和算法。

注2:产品作为器件或部件的分类取决于所有者在对产品分类时的目的。

dead-bug (死虫子-特指器件方向):指引脚朝上的封装朝向。

live bug(活虫子-特指器件的方向):引脚朝下的封装朝向，例如，产品引脚放在平面上。

Device:为服务于特殊目的或执行特殊功能而设计的设备、机构或其他实体的一部分。

注1:在JEDEC文档中，“Device”一词通常用作这些文档范围内固态器件的类型或类型的缩写。上下文可能另有所指;例如，在短语“the device used to hold the device under test"中，第一个“Device”是指一种机构;第二个是指固态器件。

（编者注：Device一词是整个AEC Q100文档翻译过程中最难的一个词，因为它又可以代表半导体器件又可以代表设备或者装置，有些时候需要结合上下文思考很久才知道原文说的是什么意思）

注2:产品作为器件或部件的分类取决于所有者在对产品分类时的目的。

偏离指定加速度[速度变化][脉冲持续时间]水平:测量值与目标值之间的最大差值。

等效落差高度：在真空中，在标准重力作用下，静止物体必须从自由落体高度落下，以达到与测试规范中规定的速度变化相等的速度。

注:这是当发生零反弹的撞击时，将产生指定速度变化的理论高度。此高度仅供各种使用条件下参考。

自由状态:器件或组件被紧密地连接到测试仪器上，以便将规定的全部冲击水平传递到器件或组件本体上的状态。

安装状态:组件由测试夹具支撑的状态，使产品可以弯曲并模拟使用条件，并以一种方式将全部指定的冲击水平传输到组件主体。

峰值加速度:被测试样动态运动时的最大加速度。

脉冲持续时间:加速度第一次达到指定峰值水平的10%与加速度达到指定峰值水平后第一次回到指定峰值水平的10%之间的时间间隔。

说明脉冲的基本频率为1/ (2 × 脉冲时间)。

承受条件:应力严重程度的名称。

组件:印刷电路板及其上组装的器件，构成电气设备的一个单元或部分。

注意：器件最好位于印刷电路板的中心位置。

速度变化:加速度间隔对整个冲击持续时间的积分，至少包括脉冲持续时间间隔。

垂直方向:与重力平行的方向，即垂直于地球的归一化表面。

4 流程

在使用前，应将冲击测试仪器安装在一个坚固的实验室工作台或底座上，并将其调平。要做到防止因装置震动的“反弹”而导致重复震动发生的方式。在自由状态下，除非另有说明，否则器件或组件应在三个正交轴(X、Y、Z)的正、负方向上分别遭受30次冲击，即所选使用条件(见表1)中规定的峰值加速度、速度变化和脉冲持续时间的5个冲击脉冲。如果需要在安装状态下进行冲击试验，则组件应总共遭受12次冲击。分别为所选使用条件(见表2)在三个正交轴(X、Y、Z)的正、负方向上指定的峰值加速度、速度变化和脉冲持续时间的两个冲击脉冲。图1和图2分别定义了三个正交轴的器件朝向、正、负方向。

图1 - 活虫方式定位，在自由或安装状态下，器件的焊锡球朝下

图2 - 死虫方式定位，在自由或安装状态下，器件的焊锡球朝下

根据所需的测试信息，可以执行两种类型的测试。一种是在自由状态下测试器件或组件，另一种是在安装状态下测试组件。接受测试的器件或组件应随机选择并具有典型的生产线代表。在自由状态下，器件或组件应严格连接到测试仪器上，以便将完全规定的冲击水平传递到器件或组件本体上。如果进行了安装状态测试，则安装到测试设备的方法应符合典型的使用条件。如果器件或组件的返工、重用、重新安装、磨损或其他压力过程是可能的，则应在冲击试验之前对器件或组件进行这样一个或多个过程。在测试硬件准备过程中使用这些过程应记录在案。

4.1 器件或组件处于自由状态

在自由状态下进行测试的器件或组件必须至少符合表1所示的一种使用条件(A到H)，并应记录在案。指定的冲击应以模拟加工、包装和运输过程中预期冲击的方式施加于器件或组件本体上。器件或组件应严格连接到测试仪器上，以使其在器件或组件本体上承受完全规定的冲击水平。在指定的使用条件的严重程度上，应在三个正交轴的两个方向上各施加至少5次冲击(至少总共30次冲击)。

表1 器件或组件自由状态测试级别定义

（编者注：AEC Q100中的要求没有这么复杂，仅要求Y1方向，1500g，0.5毫秒，5次脉冲，也就是相对于JESD22-B110里面的B标准即可）

4.2 安装状态下的组件

如果需要，组件也应在安装状态下进行测试，但必须满足表2中所示的至少一项使用条件(1至14)，并应记录在案。指定的冲击应施加到安装在测试仪器上的组件上，该组件可以允许弯曲来模拟使用条件并固定在夹具上，以一种完全指定的冲击水平传递到组件主体的方式。支持组件的首选方法是开槽/夹紧“边框”，或凸起凸台螺栓夹具，四个区域的接触点距离任何器件不超过一英寸。组件、支撑方法、测试夹具安装尺寸以及组件的一个或多个最低谐振频率应予以记录。在指定的使用条件的严重程度上，应在三个正交轴的两个方向上各施加至少两次冲击(至少总共12次冲击)。

当组件以模拟应用配置的方式安装时，将得到最佳测试效果。如果该信息未知或不可用，则推荐用于测试组件PCB的JEDEC标准板卡(如JEDEC标准JESD51-9、JESD51-10和JESD51-11中所述)，它可以进行修改，以包括器件和连接功能电路。

另外，如果JEDEC标准板卡的尺寸或结构不适合给定的器件，则应该使用印刷电路板，具有器件组件应用的典型尺寸、材料和结构，并应包括电路设计以测试组件上的器件的功能、连接性和损坏。印刷布线板的尺寸和结构应记录在案。使用组件应用硬件的测试结果是最直接的，应该优先于使用测试载具获得的结果。

表2 固定组件测试级别

4.3 测量

如果需要，应进行密封性测试、目视检查和电气测量(包括参数和功能测试)。

5 失效标准

如果器件或组件的密封性要求(如果有的话)不能完成测试，如果超出了参数限制，或者不能在适用的接受标准文件规定的条件下完成功能，则器件或组件应被视为故障。

机械损伤，如器件部分的开裂、剥落或破碎，也应被视为故障，只要这种损伤不是由夹具固定或转运处理造成的，而且这种损伤对特定应用的性能至关重要。组件失效标准可能包括但不限于印刷电路板的焊接连接、兼容引脚、粘合剂、封装或底部填充，这些对器件或组件的可靠性有重大影响。

6 总结

下列细节应在适用的接受文件中做好规定:

a)测试使用条件，针对所执行的每次测试。

b)电气测量。

c)样本量和接受数量。

d)故障的处理。

e)密封泄漏率(如果适用)。

f)安装状态测试载具和夹具的描述(如果适用)。

g)器件测试前应力历史描述(如果适用)。

本文对AEC-Q100 G组的第1项内容MS - Mechanical Shock 机械震动实验项目进行了介绍和解读，希望对大家有所帮助。

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