文章詳情
可靠性試驗項目及設備（二）
日期：2024-07-25 15:40
瀏覽次數：2595
摘要：
說(shuō)明：上面13項比較**地概括了產(chǎn)品在實(shí)現使用過(guò)程中碰到的外界環(huán)境；實(shí)際測試時(shí)，因為各產(chǎn)品本身屬性的相差較遠、使用環(huán)境相差也很大，各公司可以根據產(chǎn)品的特點(diǎn)，適當選取、增加一些項目來(lái)測試（此產(chǎn)品對應的國/行標中要求的必測試項目，當然是必須測試的）；也可以根據產(chǎn)品特定的使用環(huán)境與使用方法，自行設計一些新測試項目，以驗證產(chǎn)品是否能長(cháng)期工作。
測試條件：不同的產(chǎn)品測試條件不一樣；就拿高溫測試來(lái)說(shuō)，有些產(chǎn)品要求做高溫貯存測試，有些要求做高溫運行測試，有些產(chǎn)品的高溫用85℃做測試，有些產(chǎn)品的高溫是用65℃做測試。但是，宗旨只有一個(gè)，那就是至少滿(mǎn)足國/行標。要測試一種產(chǎn)品的可靠性，找到這種產(chǎn)品的國/行標是必需的，按照國/行標的要求和指引找出必須的測試項目與各項目的測試方法，從而進(jìn)行環(huán)境測試；
同一種產(chǎn)品，在不同的階段，測試條件也不一樣；一般而言，產(chǎn)品會(huì )經(jīng)過(guò)研發(fā)、小批量試產(chǎn)、批量生產(chǎn)三個(gè)不同的階段。在研發(fā)階段，測試條件嚴（應力大）、測試延續的時(shí)候短；小批量試產(chǎn)階段，測試應力適中、測試時(shí)間適中；批量生產(chǎn)階段，測試應力小、測試時(shí)間較短；三個(gè)階段的主要差別見(jiàn)下表：
階段實(shí)驗目的實(shí)驗特點(diǎn)實(shí)驗要求
研發(fā)發(fā)現設計缺陷，擴大設計余量高應力、短時(shí)間無(wú)故障
中試考察產(chǎn)品是否達到基本的可靠性水平中應力、中長(cháng)時(shí)間無(wú)明顯故障
批量生產(chǎn)生產(chǎn)工藝條件的穩定性低應力、短時(shí)間有條件的允許故障發(fā)生
鑒定鑒定產(chǎn)品的可靠性、計算產(chǎn)品的MTBF低應力、長(cháng)時(shí)間無(wú)特別要求
加速環(huán)境試驗技術(shù)
傳統的環(huán)境試驗是基于真實(shí)環(huán)境模擬的試驗方法，稱(chēng)為環(huán)境模擬試驗。這種試驗方法的特點(diǎn)是：模擬真實(shí)環(huán)境，加上設計裕度，確保試驗過(guò)關(guān)。其缺陷在于試驗的效率不高，并且試驗的資源耗費巨大。
加速環(huán)境試驗AET(AcceleratedEnvironmentalTesting)是一項新興的可靠性試驗技術(shù)。該技術(shù)突破了傳統可靠性試驗的技術(shù)思路，將激發(fā)的試驗機制引入到可靠性試驗，可以大大縮短試驗時(shí)間，提高試驗效率，降低試驗耗損。加速環(huán)境試驗技術(shù)領(lǐng)域的研究與應用推廣對可靠性工程的發(fā)展具有重要的現實(shí)意義。
加速環(huán)境試驗
激發(fā)試驗(Stimulation)通過(guò)施加激發(fā)應力、環(huán)境快速檢測來(lái)**產(chǎn)品的潛在缺陷。試驗所施加的應力并不模擬真實(shí)環(huán)境，而以提高激發(fā)效率為目標。
加速環(huán)境試驗是一種激發(fā)試驗，它通過(guò)強化的應力環(huán)境來(lái)進(jìn)行可靠性試驗。加速環(huán)境試驗的加速水平通常用加速因子來(lái)表示。加速因子定義為設備在自然服役環(huán)境下的壽命與在加速環(huán)境下的壽命之比。
施加的應力可以是溫度、振動(dòng)、壓力和濕度(即所謂“四綜合”)及其它應力，應力的組合亦是有些場(chǎng)合更為有效的激發(fā)方式。高溫變率的溫度循環(huán)和寬帶隨機振動(dòng)是公認有效的激發(fā)應力形式。加速環(huán)境試驗有2種基本類(lèi)型：加速壽命試驗(AcceleratedLifeTesting)、可靠性強化試驗(ReliabilityEnhancementTesting)。
可靠性強化試驗(RET)用以暴露與產(chǎn)品設計有關(guān)的早期失效故障，但同時(shí)，也用于確定產(chǎn)品在有效壽命期內抗隨機故障的強度。加速壽命試驗的目的是找出產(chǎn)品是如何發(fā)生、何時(shí)發(fā)生、為何發(fā)生磨耗失效的。
下面分別對2種基本類(lèi)型進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。
1、加速壽命試驗(ALT)
加速壽命試驗只對元器件、材料和工藝方法進(jìn)行，用于確定元器件、材料及生產(chǎn)工藝的壽命。其目的不是暴露缺陷，而是識別及量化在使用壽命末期導致產(chǎn)品損耗的失效及其失效機理。有時(shí)產(chǎn)品的壽命很長(cháng)，為了給出產(chǎn)品的壽命期，加速壽命試驗必須進(jìn)行足夠長(cháng)的時(shí)間。
加速壽命試驗是基于如下假設：即受試品在短時(shí)間、高應力作用下表現出的特性與產(chǎn)品在長(cháng)時(shí)間、低應力作用下表現出來(lái)的特性是一致的。為了縮短試驗時(shí)間，采用加速應力，即所謂高加速壽命試驗(HALT)。
加速壽命試驗提供了產(chǎn)品預期磨損機理的有價(jià)值數據，這在當今的市場(chǎng)上是很關(guān)鍵的，因為越來(lái)越多的消費者對其購買(mǎi)的產(chǎn)品提出了使用壽命要求。估計使用壽命僅僅是加速壽命試驗的用處之一。它能使設計者和生產(chǎn)者對產(chǎn)品有更**的了解，識別出關(guān)鍵的元器件、材料和工藝，并根據需要進(jìn)行改進(jìn)及控制。另外試驗得出的數據使生產(chǎn)廠(chǎng)商和消費者對產(chǎn)品有充分的信心。
加速壽命試驗的對象是抽樣產(chǎn)品。
2、可靠性強化試驗(RET)
可靠性強化試驗有許多名稱(chēng)和形式，如步進(jìn)應力試驗、應力壽命試驗(STRIEF)、高加速壽命試驗(HALT)等。RET的目的是通過(guò)系統地施加逐漸增大的環(huán)境應力和工作應力，來(lái)激發(fā)故障和暴露設計中的薄弱環(huán)節，從而評價(jià)產(chǎn)品設計的可靠性。因此，RET應該在產(chǎn)品設計和發(fā)展周期中初的階段實(shí)施，以便于修改設計。
國外可靠性的有關(guān)研究人員在80年代初就注意到由于設計潛在缺陷的殘留量較大，給可靠性的提高提供了可觀(guān)的空間，另外價(jià)格和研制周期問(wèn)題也是當今市場(chǎng)競爭的焦點(diǎn)。研究證明，RET不失為解決這個(gè)問(wèn)題的好方法之一。它獲得的可靠性比傳統的方法高得多，更為重要的是，它在短時(shí)間內就可獲得早期可靠性，無(wú)須像傳統方法那樣需要長(cháng)時(shí)間的可靠性增長(cháng)(TAAF)，從而降低了成本。
測試條件：不同的產(chǎn)品測試條件不一樣；就拿高溫測試來(lái)說(shuō)，有些產(chǎn)品要求做高溫貯存測試，有些要求做高溫運行測試，有些產(chǎn)品的高溫用85℃做測試，有些產(chǎn)品的高溫是用65℃做測試。但是，宗旨只有一個(gè)，那就是至少滿(mǎn)足國/行標。要測試一種產(chǎn)品的可靠性，找到這種產(chǎn)品的國/行標是必需的，按照國/行標的要求和指引找出必須的測試項目與各項目的測試方法，從而進(jìn)行環(huán)境測試；
同一種產(chǎn)品，在不同的階段，測試條件也不一樣；一般而言，產(chǎn)品會(huì )經(jīng)過(guò)研發(fā)、小批量試產(chǎn)、批量生產(chǎn)三個(gè)不同的階段。在研發(fā)階段，測試條件嚴（應力大）、測試延續的時(shí)候短；小批量試產(chǎn)階段，測試應力適中、測試時(shí)間適中；批量生產(chǎn)階段，測試應力小、測試時(shí)間較短；三個(gè)階段的主要差別見(jiàn)下表：
階段實(shí)驗目的實(shí)驗特點(diǎn)實(shí)驗要求
研發(fā)發(fā)現設計缺陷，擴大設計余量高應力、短時(shí)間無(wú)故障
中試考察產(chǎn)品是否達到基本的可靠性水平中應力、中長(cháng)時(shí)間無(wú)明顯故障
批量生產(chǎn)生產(chǎn)工藝條件的穩定性低應力、短時(shí)間有條件的允許故障發(fā)生
鑒定鑒定產(chǎn)品的可靠性、計算產(chǎn)品的MTBF低應力、長(cháng)時(shí)間無(wú)特別要求
加速環(huán)境試驗技術(shù)
傳統的環(huán)境試驗是基于真實(shí)環(huán)境模擬的試驗方法，稱(chēng)為環(huán)境模擬試驗。這種試驗方法的特點(diǎn)是：模擬真實(shí)環(huán)境，加上設計裕度，確保試驗過(guò)關(guān)。其缺陷在于試驗的效率不高，并且試驗的資源耗費巨大。
加速環(huán)境試驗AET(AcceleratedEnvironmentalTesting)是一項新興的可靠性試驗技術(shù)。該技術(shù)突破了傳統可靠性試驗的技術(shù)思路，將激發(fā)的試驗機制引入到可靠性試驗，可以大大縮短試驗時(shí)間，提高試驗效率，降低試驗耗損。加速環(huán)境試驗技術(shù)領(lǐng)域的研究與應用推廣對可靠性工程的發(fā)展具有重要的現實(shí)意義。
加速環(huán)境試驗
激發(fā)試驗(Stimulation)通過(guò)施加激發(fā)應力、環(huán)境快速檢測來(lái)**產(chǎn)品的潛在缺陷。試驗所施加的應力并不模擬真實(shí)環(huán)境，而以提高激發(fā)效率為目標。
加速環(huán)境試驗是一種激發(fā)試驗，它通過(guò)強化的應力環(huán)境來(lái)進(jìn)行可靠性試驗。加速環(huán)境試驗的加速水平通常用加速因子來(lái)表示。加速因子定義為設備在自然服役環(huán)境下的壽命與在加速環(huán)境下的壽命之比。
施加的應力可以是溫度、振動(dòng)、壓力和濕度(即所謂“四綜合”)及其它應力，應力的組合亦是有些場(chǎng)合更為有效的激發(fā)方式。高溫變率的溫度循環(huán)和寬帶隨機振動(dòng)是公認有效的激發(fā)應力形式。加速環(huán)境試驗有2種基本類(lèi)型：加速壽命試驗(AcceleratedLifeTesting)、可靠性強化試驗(ReliabilityEnhancementTesting)。
可靠性強化試驗(RET)用以暴露與產(chǎn)品設計有關(guān)的早期失效故障，但同時(shí)，也用于確定產(chǎn)品在有效壽命期內抗隨機故障的強度。加速壽命試驗的目的是找出產(chǎn)品是如何發(fā)生、何時(shí)發(fā)生、為何發(fā)生磨耗失效的。
下面分別對2種基本類(lèi)型進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。
1、加速壽命試驗(ALT)
加速壽命試驗只對元器件、材料和工藝方法進(jìn)行，用于確定元器件、材料及生產(chǎn)工藝的壽命。其目的不是暴露缺陷，而是識別及量化在使用壽命末期導致產(chǎn)品損耗的失效及其失效機理。有時(shí)產(chǎn)品的壽命很長(cháng)，為了給出產(chǎn)品的壽命期，加速壽命試驗必須進(jìn)行足夠長(cháng)的時(shí)間。
加速壽命試驗是基于如下假設：即受試品在短時(shí)間、高應力作用下表現出的特性與產(chǎn)品在長(cháng)時(shí)間、低應力作用下表現出來(lái)的特性是一致的。為了縮短試驗時(shí)間，采用加速應力，即所謂高加速壽命試驗(HALT)。
加速壽命試驗提供了產(chǎn)品預期磨損機理的有價(jià)值數據，這在當今的市場(chǎng)上是很關(guān)鍵的，因為越來(lái)越多的消費者對其購買(mǎi)的產(chǎn)品提出了使用壽命要求。估計使用壽命僅僅是加速壽命試驗的用處之一。它能使設計者和生產(chǎn)者對產(chǎn)品有更**的了解，識別出關(guān)鍵的元器件、材料和工藝，并根據需要進(jìn)行改進(jìn)及控制。另外試驗得出的數據使生產(chǎn)廠(chǎng)商和消費者對產(chǎn)品有充分的信心。
加速壽命試驗的對象是抽樣產(chǎn)品。
2、可靠性強化試驗(RET)
可靠性強化試驗有許多名稱(chēng)和形式，如步進(jìn)應力試驗、應力壽命試驗(STRIEF)、高加速壽命試驗(HALT)等。RET的目的是通過(guò)系統地施加逐漸增大的環(huán)境應力和工作應力，來(lái)激發(fā)故障和暴露設計中的薄弱環(huán)節，從而評價(jià)產(chǎn)品設計的可靠性。因此，RET應該在產(chǎn)品設計和發(fā)展周期中初的階段實(shí)施，以便于修改設計。
國外可靠性的有關(guān)研究人員在80年代初就注意到由于設計潛在缺陷的殘留量較大，給可靠性的提高提供了可觀(guān)的空間，另外價(jià)格和研制周期問(wèn)題也是當今市場(chǎng)競爭的焦點(diǎn)。研究證明，RET不失為解決這個(gè)問(wèn)題的好方法之一。它獲得的可靠性比傳統的方法高得多，更為重要的是，它在短時(shí)間內就可獲得早期可靠性，無(wú)須像傳統方法那樣需要長(cháng)時(shí)間的可靠性增長(cháng)(TAAF)，從而降低了成本。
