产品可靠性测试

一、产品可靠性能检验基础产品可靠性测试1. 可靠性定义和可靠性术语 可靠性定义：产品在规定的条件下和规定的时间区间（或 操作次数）内完成规定规定功能的能力。产品：能够被单独考虑的任何元器件、零部件、组件、 设备和系统。规定的条件：产品使用是的负载和维护条件，如供电电压、输出 功率、载荷、使用方法、使用频率、操作人员的技 耒水平、纟卷修方法曙。环境条件，如气候环境（温度、湿度、压力等）、 生物和化学环境（生物作用物质霉菌、化学作用物 质盐雾等）、机械环境（振动、冲击等）、电磁环 境（电场、磁场、电磁场等）。储存条件，如运输和保管等条件。2013-4-5LUCKY VALLEY R&D、产品可靠性能检验基础规定的条件：以时间为尺度度量产品的可靠特性，它是可靠 性区别与产品其他特性的重要特性。产品的可靠性与规定的 时间是密切相关的。产品的可靠性随着其使用时间的增长而 降低。己生能I畔能指标等。（技术指标），如仪器仪表的准确度及其他静态、动规定的功能：指产品标准或产品技术条件中所规定的各项技心、效能:指产品满足规定的定量服务要求的能力。故障：指产品不能执行规定功能的状态。应力：导致产品开始劣化直至失效的诱因，环境条件、工作条 件等称为应力。通俗地说，应力就是对产品的功能有影响的各 神因薮。失效：产品终止完成规定功能的能力。可辜懐：产品在规定的条件下和规定的时间（或操作次数）内 完成顼定功能的概率。产品可靠性实验的目的在研制阶段使产品达到预定的可靠性指标为了是产品能达到预定的可靠性指标，在研制阶段要对样品进行可靠性实智腰霧囂針锂縫霭护、环境适应性等方面存在的问题在产品研制定型时进行可靠性鉴定新产品研制定型时，要根据产品标准（或产品技术条件）进行鉴定实验， 以便全面考核产品是否达到规定的可靠性指标。在生产过程中控制产品的质量因原材料质量较差或工艺流程失控等原因造成产品质量下降，在产品的可 靠性实验中就能反映出来，从而及时采取纠正措施使产品质量恢复正常。对产品进行筛选以提高整批产品的可靠性水平合理的筛选可以将各种原因（如原材料有缺陷、工艺措施不当、操作人员 疏忽、生产设备发生故障、质量检验不合格等）造成早期失效的产品剔除 掉，从而提高整批产品的可靠性水平。研究产品的失效机理孵舊癩鶴針錨船翼蘇歸蠶软靠蕭豔翟I矍3. 产品可靠性实验分类根据实验的地点、实验的项目、可靠性工作的阶段、施加应力的强度、对 也妻幸萸鬱%希奖破坏情况、实验规模及抽样方案的类型等，对将可靠 但通常惯用的分类法量把可靠性实验简化归纳为五大类，即环境实验、寿 命实验、筛选实验、现场使用实验和鉴定实验。 环境实验：是考核产品在各种环境（振动、冲击、离心、温度热冲击、潮 湿、盐雾、低气压等）条件下的适应能力，是评价产品可靠性的重要实验 方法之 需蒙器韵亍是研究产品寿命特征的方法，这种方法可在实验室模拟各种使 现场使用实验：是在使用现场中进行的实验，它最能真实地反映产品的可 髯性问题，所获得的数据对于产品可靠性预测、设计和保证有很高价值。 皺觀耕甯缺划验证可靠性实验方法和评价实验精确瓯现场使鉴崑实验：是对产品的可靠性水平进行评价时而做的实验。它运用根据抽 样理论制定出来的抽样方案，在保证生产者不致使质量符合标准的产品被 拒收的秦件下进行鉴定实验。2013-4-5可靠性实验计划为了节省实验时间和费用，保证实验结果正确可靠，在实验开始之 前，在充分研究分析的基础上，制订详细的可靠性实验计划。实验 计划应当提出实验的目的、要求、条件、程序及实验过程中必须注 意的细节和说阴。其诽细程度应能傑证实验人员顺利操作，并处理 羹验过程中可竈遇到的问题。可靠桂实验计划一般但括如下内容：产品的可靠性要求可靠性实验的目的和条件可靠性实验的进度计划及费用预算可靠忤实骑的方案受试产品的要求（包括数量及说明，受试设备检测安排及要求等）可靠性实验中对产品性能的监测要求可靠性实验用的设备、仪表实验结果的数据处理方法实验报告的内容时间和实验人员1、可靠性筛选实验1.可靠性筛选的目的2013-4-5可靠性筛选的目的就是通过对生产出的产品100%地进行筛选实验， 把“早期失效”的产品尽可能予以淘汰和剔除，以确保出厂的整 批产品具有较高的可靠性。2.可靠性筛选的意义2013-4-5如右图所示是由零件、元器件 组成的产品失效率曲线，曲线的典型特征是两端高、中间低，呈 浴盆状，习惯称之为“浴盆曲线”。规定的失效率-时间t使用寿命期耗损寿命期早期失效期出现在产品开始工作 的初期，其特点是失效率高，它随时间迅速下降，可靠性筛选实验 早期寿命期是淘汰早期失效产品的有效方法之一。二、可靠性筛选实验可靠性筛选的特点筛选实验一般要100%地对受试产品施加应力，目的是暴露产 品固有的以及生产、工艺过程引进和那些一般在正常质量检 验和实验过程中不会出现的缺陷。婆蠶繚譚聲坏性实验不影响整批产品失效机理、筛选实验是一个挑选过程，对产品进行100%的筛选检查，由筛选分出的等级是相应于寿命要求和产品预期应用的工作条 霜隸彳牛但筛选实验条件不必准确的模拟真实的工作条件对单个产品来说，可靠性实验不能提高其可靠性，相反，若 筛选项目和所用的“应力”水平选择不当，还会使单个产品 的可靠性降低，同时，对于生产部门来说，可靠性筛选实验 还要付一定的代价（成品率降低、成本增加、生产周期加长 等），但由于通过可靠性筛选实验剔除了整批产品中的早期 失效产品，因此可提高整批产品的可靠性。二、可靠性筛选实验4.可靠性筛选的特点 检査筛选 目视或放大镜、显微镜检查筛选。 红外线非破坏性检查筛选。 X射线非破坏性检查筛选。 颗粒碰撞噪声测试筛选。 密封性筛选 液体浸没检漏实验。 氨质谱检漏筛选。 放射性同位素气体示踪检漏筛选。 潮湿筛选。二、可靠性筛选实验环境应力筛选 力学环境应丸筛选，有振动（包括正旋振动和随机振动）、冲击和 禺心加速度響项目。 气候环境应力筛选，宜温度循环、温度冲击、恒温恒湿、潮热交变、 低气压和高低温测试筹。 特殊环境应力筛选，有高温、高压、高真空、辐射等。 混合环境应力筛选，有电、冲击混合动力；电温度循环、湿度和振 动混合应力曙。这种筛选比单位应力要有效的多。环境温度筛选 高温储存筛选。 低温储存筛选。 功率老炼筛选。测试筛选 初始参数筛选。线性判别筛选。2013-4-5三、可靠性寿命实验1. 可靠性寿命实验的目的 可靠性寿命实验的目的是了 解产品的寿命特征量失效 规律、失效率、平均如命以 及在寿命过程中可能出现的 各种失效模式。2. 可靠性寿命实验的分类可書3可靠性实验中的一些技术问 实验方法问题 测量方法的问题 实验设备和装置问题保证测量数据的准确性问题2013-4-5一贮存寿命黃性寿命试验工作寿命室温贮存试验 高温贮存试验 室温工作高温工作2013-4-5社会效益显著加速寿命实验的分类恒定应力加速寿命实验髓蠶盈醤理離齬為魏麗的因素单一数据容易处理四、可靠性加速寿命实验加速寿命实验的意义节约了实验时间，为电子产品的研制、开发和升级换代赢得了时间 为可靠性物理研究提供足够的信息和样品经济效益显著恒定应力加速寿命实验是在加速寿命实验过程中施加应力的水平保持不变。循环应力加速寿命实验步进应力加速寿命实验步进应力加速寿命实验施加应力的方式为按每段实验时间的顺序相应的应 力水平，以阶梯式逐步上升。序进应力加速寿命实验所施加的应力随时间等速直线上升，直至样品产生 足够的退化（或失效）为止。2013-4-5四、可靠性加速寿命实验Constant Stress 早期失效阶段，这个阶段的特点 是失效率高，并随工作时间的增 加失效率降低，该阶段失效的主 舉愿因最原楼料的缺陷和元器件 制造工麦囱紊。五、电子元器件失效率鉴定实验2.偶然失效阶段，又称随机失效阶段或稳定阶段，次阶段的特点是失效 暑低，几乎矛；常数.偶然朱效睡園是由于某一时刻元器件中积累的 血力超过了缺陷的强度所引起的血力。耗损失效阶段，又称为磨损、老化失效阶段，该阶段的特点是失效率 鉅工祚时间的增长质增大，大量元件到此开始失效，出现耗损阶段是 因材*斗老化或机械曇件磨损而造成的。失效率实验的分类电子元器件失效率的分类，根据国家标准GB1772-79可以分为：定级 实验、维持实验、升级实验三种。定级实验为首次确定产品的失效率等级而作的实验或在某一失效率等 级的维持和升级实验失败后，对产品重新确定其失效率等级而进行的 买验。维持实验为证明产品的失效率等级仍不低于定级实验或升级实验后所 确定的失效率等级所进行的佥验。升级实验为证明产品的实效率等级比原定的失效率等级更高而进行的 实验。五、电子元器件失效率鉴定实验3.电子组件常见的失效模式和机理汇总 器件： 潮湿敏感损伤湿度，温度锡须失效湿度，温度，温度循环，弯曲等 PCB: 热损伤失效温度电化学迁移失效温度，湿度，电应力C AF失效温度，湿度，电应力 焊点： 热疲劳失效温度循环机械过应力失效弯曲，冲击，机械振动，跌落 机械疲劳失效机械振动 脆性失效高温六、设备可靠性实验1.设备可靠性实验的特点悄缓盘彳义第孚复杂，要完成实验工作必 实验时间长（实验时间由选取的可靠性实验方案而定） 实验采用统计学方法，因此实验有判错概率。2. 设备可靠性实验的分类 可靠性研制实验实验的冃的是通过对产品施加一定的坏境应力或工作负荷，寻找产品中的 潜在缺陷，促进产品改进设计，以提高产品的固有可靠性水平。 可靠性增长实验实验冃的是通过对产品施加模拟任务环境的综合环境应力，以暴露产品中 的潜在缺陷并采取纠正措施，使产品的可靠性达到要求的水平。 可靠性鉴定实验实验的冃的是验证产品的设计是否达到了规定的可靠性要求。 可靠性验收实验实验冃的是为了验证产品的可靠性未随生产期间工艺、工装、工作流程和 元部件质量的变化而降低。六、设备可靠性实验可靠性测定实验实验的目的是评估设备当前所具有的可靠性水平。一般采用统计实验 方法进行测定。2. 可靠性实验报告的内容要求尝试疋品的表识、对试样的描述、实验方案中规定的技术状态的容差 婁求等。实验评估的日期和地点。实验评估的目的说明，包括类型、测试单位和要验证的定量指标和要 求。僅用的实验方案、环境量值、实验剖面、所得数据的评定方法、实验 条件与临界使用情况下所预期的条件比较、合同项冃的用遙。所取得的结果，包括明确说明和讨论所要验证的冃标是否得到满足的 验证。承制电位根据实验、验证结果的评定所做出的结论和建议。在拒收判决情况下重新实验的要求和结果。其他，如统计的置信度计算或预定的纠正措施等。七、可靠性增长实验1. 可靠性增长实验的目的可靠性增长实验是改善设备可靠性的有效手段，在产品研制 阶段，通过暴露故障、改进设计消除设计缺陷，提高产品的 固有可靠性。增长实验过程中，有计划地激发故障、分析故 障和改进设计。通过验证来说明改进搭施的有效旌。2. 可靠性增长的组成部分失效来源的检查 发现问题的反馈根据发现的问题进行再设计3. 可靠性增长的基本方法 确认产品主要薄弱环节分析故障原因 确定改进措施2013-4-5Thank You2013-4-5