可靠性試驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)

1、可靠性試驗(yàn)技術(shù)陳曉彤北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司2009年8月© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司內(nèi) 容 可靠性試驗(yàn)綜述 常規(guī)應(yīng)力的可靠性試驗(yàn) 環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn) 可靠性增長試驗(yàn) 可靠性驗(yàn)證試驗(yàn) 加速應(yīng)力的可靠性試驗(yàn) 定性加速壽命試驗(yàn) HALT 定性加速壽命試驗(yàn)HALT 定量加速壽命試驗(yàn)ALT © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 2 第一部分 可靠性試驗(yàn)綜述 可靠性試驗(yàn)概述 可靠性試驗(yàn)的分類 驗(yàn) 可靠性試驗(yàn)的要素 © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 3 可靠性試驗(yàn)的目的可靠性試驗(yàn)是對(duì)產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行調(diào)查、分析和評(píng)價(jià)的一種手段。其目的是：其目

2、的是發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、材料和工藝方面的各種缺陷，避免有缺陷的產(chǎn)品流到客戶；為產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)改進(jìn)、減少維修和保障費(fèi)用提供提供信息，通過設(shè)計(jì)改進(jìn)提高產(chǎn)品的可靠性水平；確認(rèn)是否符合可靠性定量要求。© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 4可靠性試驗(yàn)的分類可靠性試驗(yàn)工程試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)應(yīng)力篩選Burn InESSHASSHASA可靠性增長RGTHALTRET可靠性鑒定PQTALT可靠性驗(yàn)收ORTPeriodic Retest© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 5浴盆曲線和可靠性試驗(yàn)早期失效期篩選試驗(yàn)失效率增長試驗(yàn)固有缺陷制造缺陷工藝缺陷元件缺陷TB耗損故障偶然失效區(qū)

3、浴盆曲線耗損失效區(qū)時(shí)間TwTBTW=交付時(shí)間點(diǎn)耗損時(shí)間點(diǎn)Page 6© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司可靠性試驗(yàn)的要素 故障判據(jù) 試驗(yàn)剖面 檢測(cè)點(diǎn)和檢測(cè)周期 © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 7 故障判據(jù) 故障：不能完成預(yù)定功能的狀態(tài)或事件 獨(dú)立故障：由于自身原因?qū)е碌墓收?故障 自身 故障 從屬故障：由于其它產(chǎn)品的故障所導(dǎo)致 關(guān)聯(lián)故障：按規(guī)定的條件使用而引起的故障 非關(guān)聯(lián)故障 未按規(guī)定的條件使用而引起的故障 非關(guān)聯(lián)故障：未按規(guī)定的條件使用而引起的故障 © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 8 試驗(yàn)剖面任務(wù)剖面：對(duì)產(chǎn)品在完成規(guī)定任務(wù)

4、的這段時(shí)間內(nèi)所要經(jīng)歷的全部重要時(shí)間和狀態(tài)的一種時(shí)序描述。試驗(yàn)剖面：供試驗(yàn)用的環(huán)境參數(shù)與時(shí)間的關(guān)系圖簡化比例疊加結(jié)合試驗(yàn)設(shè)備任務(wù)剖面1環(huán)境剖面1任務(wù)剖面2環(huán)境剖面2合成環(huán)境剖面試驗(yàn)剖面任務(wù)剖面3環(huán)境剖面3© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 9試驗(yàn)應(yīng)力 環(huán)境越惡劣可靠性越差 溫度應(yīng)力會(huì)提高產(chǎn)品的故障率 振動(dòng)應(yīng)力會(huì)加速產(chǎn)品的疲勞 濕度和化學(xué)應(yīng)力會(huì)縮短產(chǎn)品的壽命 環(huán)境應(yīng)力和可靠性一般是指數(shù)關(guān)系： 溫度 Arrhenius 振動(dòng) Coffin-Manson 濕度和其他 Eyring 在常規(guī)應(yīng)力條件下進(jìn)行試驗(yàn)可以真實(shí)地模擬現(xiàn) 場使用情況常規(guī)試驗(yàn) 有意施加惡劣的環(huán)境應(yīng)力進(jìn)行試驗(yàn)可以高效

5、地 暴露產(chǎn)品缺陷加速試驗(yàn)。 © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 10 第 2 部分 常規(guī)可靠性試驗(yàn) 環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)ESS 可靠性增長試驗(yàn)RGT 可靠性增長試驗(yàn) T 可靠性鑒定試驗(yàn)RQT 可靠性鑒定試驗(yàn) RQT © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 11 2.1環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)（ESS）在產(chǎn)品出廠前有意將環(huán)境應(yīng)力施在產(chǎn)品出廠前，有意將環(huán)境應(yīng)力施加到產(chǎn)品上使產(chǎn)品的潛在缺陷加速加到產(chǎn)品上，使產(chǎn)品的潛在缺陷加速發(fā)展成早期故障，并加以排除，從而并加以排除從而提高產(chǎn)品的可靠性。提高產(chǎn)品的可靠性連接不牢虛焊、漏焊不合格元器件© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)

6、科技有限公司Page 12ESS 的應(yīng)力選擇 振動(dòng)應(yīng)力： 粒子污染； 粒子污染 壓緊導(dǎo)線磨損； 晶體缺陷； 混裝； 鄰近板摩擦； 兩個(gè)元器件短路； 導(dǎo)線松脫； 元器件粘接不良； 元器件粘接不良 大質(zhì)量元器件緊固不 當(dāng)； 機(jī)械性缺陷等。 溫度應(yīng)力： 元器件參數(shù)漂移； 元器件參數(shù)漂移 電路板開路、短路； 元器件安裝不當(dāng)； 錯(cuò)用元器件； 密封失效； 化學(xué)污染； 導(dǎo)線束端頭缺陷； 夾接不當(dāng)?shù)取?采用溫度應(yīng)力和振動(dòng)應(yīng)力可以解決絕大部分早期失效問題 © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 13 ESS 的應(yīng)力選擇 隨機(jī)振動(dòng) 如何選擇 ？ 正弦振動(dòng) 溫度保持 如何選擇 ？ 溫度循環(huán) 篩選

7、度（SS）：能剔除潛在缺陷的比率 篩選度（SS） 能剔除潛在缺陷的比率 © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 14 隨機(jī)振動(dòng)vs. 正弦振動(dòng)隨機(jī)振動(dòng)：SS=1e0.0046(Grms)1.71tGrms加速度均方根值，g；振動(dòng)時(shí)間，min。正弦振動(dòng)正弦振動(dòng)：SS=1e0.000727(Grms/10)0.863t結(jié)論隨機(jī)振動(dòng)的篩選效率要比正弦振動(dòng)高得多結(jié)論：！© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 15溫度保持vs. 溫度循環(huán)溫度保持：與室溫之差試驗(yàn)時(shí)間0.6SS=1e溫變范圍0.0017(+0.6)溫變率溫度循環(huán)溫度循環(huán)：SS=1e0.0017(+0.

8、6)0.6ln(e+)N3循環(huán)次數(shù)結(jié)論：溫度循環(huán)的篩選效率要比溫度保持高得多！© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 16ESS的機(jī)理和基本方法機(jī)理：環(huán)境加速>缺陷暴露>剔除不合格品方法：隨機(jī)振動(dòng)(隨機(jī)振動(dòng)(0.04gg2/Hz, 515min),)溫度循環(huán)(1012個(gè)）隨機(jī)振動(dòng)(004g2/Hz, 5隨機(jī)振動(dòng)(0.04g/Hz515min)15min)© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 17ESS的振動(dòng)剖面 類型：隨機(jī)振動(dòng) 軸向：實(shí)際軸向或敏感軸向 軸向 實(shí)際軸向或敏感軸向 時(shí)間：單軸向10mins，三軸向每軸向5mins 注意：疲勞特性，

9、累積小于30min © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 18 溫度循環(huán)剖面 高溫保持溫度：一般取工作極限高溫和貯存極限高溫的最高值，例如+60； 低溫保持溫度：一般取工作極限低溫和貯存極限低溫的最低值 例如-30； 低溫保持溫度： 般取工作極限低溫和貯存極限低溫的最低值，例如 30； 溫度箱溫變率：上升速率大于11/min，下降速率小于-8/min； 高/低溫保持時(shí)間：采取實(shí)際測(cè)量方式確定 一次溫度循環(huán)的時(shí)間：為一次升溫、降溫、溫度保持的時(shí)間和，依賴于試驗(yàn) 件的溫度傳導(dǎo)特性。 通電：在溫度循環(huán)試驗(yàn)過程中，在升溫階段和高溫保持階段，產(chǎn)品通電工作； 通電：在溫度循環(huán)試驗(yàn)過程

10、中 在升溫階段和高溫保持階段 產(chǎn)品通電工作； 在降溫和低溫保持階段，產(chǎn)品斷電不工作。 © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 19 高低溫保持時(shí)間的確定 將受試產(chǎn)品安裝于溫度箱內(nèi)，將熱電偶固定在產(chǎn)品的典型部位上，數(shù)量 不得少于三個(gè)，裝好熱電偶后，應(yīng)使產(chǎn)品恢復(fù)原狀，接通產(chǎn)品電源，使 不得少于三個(gè) 裝好熱電偶后 應(yīng)使產(chǎn)品恢復(fù)原狀 接通產(chǎn)品電源 使 其工作。 將試驗(yàn)箱溫度設(shè)定值調(diào)到規(guī)定的高溫極限值，使試驗(yàn)箱空氣溫度以 11/min的平均速率上升。 / i 的平均速率上升 保持試驗(yàn)箱空氣溫度在上設(shè)定值溫度，直到產(chǎn)品上2/3熱電偶的溫度在 上設(shè)定值溫度±5為止，記錄該時(shí)刻。

11、 設(shè)定值溫度 為 ，記錄該時(shí)刻 斷開產(chǎn)品電源，使其停止工作。將試驗(yàn)箱溫度設(shè)定值調(diào)到規(guī)定的低溫極 限值，使試驗(yàn)箱空氣溫度以-8/min的平均速率下降。 保持試驗(yàn)箱空氣溫度在上設(shè)定值溫度，直到產(chǎn)品上2/3熱電偶的溫度在 保持試驗(yàn)箱空氣溫度在上設(shè)定值溫度 直到產(chǎn)品上2/3熱電偶的溫度在 上設(shè)定值溫度±5為止，記錄該時(shí)刻。 反復(fù)進(jìn)行2-3次測(cè)量，得到升溫時(shí)受試產(chǎn)品的滯后于試驗(yàn)箱空氣的平均 時(shí)間T1和降溫時(shí)受試產(chǎn)品的滯后于試驗(yàn)箱空氣的平均時(shí)間T2。 時(shí)間T1和降溫時(shí)受試產(chǎn)品的滯后于試驗(yàn)箱空氣的平均時(shí)間T2 將T1作為高溫保持時(shí)間，將T2作為低溫保持時(shí)間。 © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科

12、技有限公司 Page 20 試驗(yàn)效果預(yù)測(cè)假設(shè)某產(chǎn)品的溫度范圍為-30+60，產(chǎn)品的實(shí)際溫變率為溫度箱溫變率的40%，即當(dāng)溫度箱以11/min的溫變速度時(shí)，產(chǎn)品的實(shí)際溫變率為4/min方案溫度箱溫變率（/min）產(chǎn)品溫變率（/min循環(huán)次數(shù)篩選度© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司方案一5227073680.7368方案二20114.429.3094680.9468方案三10114.414.7077040.7704方案四10176.822.7096790.9679Page 21試驗(yàn)時(shí)間（hrs）40試驗(yàn)前準(zhǔn)備 高低溫保持時(shí)間的測(cè)試 試驗(yàn)夾具的安裝和試振 試驗(yàn)前產(chǎn)品測(cè)試 測(cè)試設(shè)備的準(zhǔn)備

13、和測(cè)試人員的培訓(xùn) 測(cè)試和故障記錄表格的準(zhǔn)備 © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 22 試驗(yàn)故障處理（1）對(duì)于破壞性故障（試驗(yàn)結(jié)束后，產(chǎn)品不能恢復(fù)其規(guī)定的功對(duì)于破壞性故障（試驗(yàn)結(jié)束后產(chǎn)品不能恢復(fù)其規(guī)定的功能），應(yīng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)后繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)；對(duì)于非破壞性故障（試驗(yàn)結(jié)束后，產(chǎn)品可恢復(fù)其正常功能），應(yīng)對(duì)產(chǎn)品的試驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行分析如果采用的試驗(yàn)環(huán)能），應(yīng)對(duì)產(chǎn)品的試驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行分析。如果采用的試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)力超出了產(chǎn)品工作環(huán)境極限，可容忍其故障，不采取修復(fù)工作；如果采用的試驗(yàn)環(huán)境應(yīng)力沒有超出產(chǎn)品工作環(huán)境極限，則必須分析原因，找出可能的故障原因，實(shí)施修復(fù)。© 2005 北京運(yùn)

14、通恒達(dá)科技有限公司Page 23試驗(yàn)故障處理（2） 對(duì)于試驗(yàn)過程中發(fā)生的故障，可在以下對(duì)策中選擇其一，并在 試驗(yàn)大綱中進(jìn)行說明： 中止試驗(yàn)，修復(fù)后繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)； 暫時(shí)中止試驗(yàn)，拆下故障件后，其余產(chǎn)品繼續(xù)試驗(yàn)； 繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)束后修復(fù)。 所有通過環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)的產(chǎn)品，無論是未發(fā)生故障和故障 后修復(fù)的產(chǎn)品，必須滿足以下條件方可交付： 連續(xù)10個(gè)溫度循環(huán)無故障； 連續(xù)10個(gè)溫度循環(huán)無故障 至少5分鐘的隨機(jī)振動(dòng)無故障； 試驗(yàn)結(jié)束后產(chǎn)品的性能和功能完全正常。 © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 24 ESS的應(yīng)用及效益© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Pag

15、e 25應(yīng)注意的事項(xiàng) 所有試驗(yàn)產(chǎn)品應(yīng)去除包裝物及減震裝置后再進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn) 產(chǎn)品在箱內(nèi)安裝應(yīng)保證除必要的支點(diǎn)外，全部暴露在傳熱介 產(chǎn)品在箱內(nèi)安裝應(yīng)保證除必要的支點(diǎn)外 全部暴露在傳熱介 質(zhì)即空氣中； 在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí)，要保證產(chǎn)品的振動(dòng)激勵(lì)方向?yàn)楣收厦舾?方向； 試驗(yàn)箱熱源的位置布置不應(yīng)使熱幅射直接到達(dá)試驗(yàn)產(chǎn)品，用 于控制箱溫的熱電偶或其它型式的溫度傳感器應(yīng)置于試驗(yàn)箱 內(nèi)部的循環(huán)氣流中，并要加以遮護(hù)以防輻射影響； 若存在試驗(yàn)箱內(nèi)空氣及致冷系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)，應(yīng)對(duì)空氣的溫 度和濕度應(yīng)加以控制 使其在試驗(yàn)期間產(chǎn)品上不出現(xiàn)凝露 度和濕度應(yīng)加以控制，使其在試驗(yàn)期間產(chǎn)品上不出現(xiàn)凝露。 © 2005 北

16、京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 26 2.2 可靠性增長試驗(yàn) 可靠性增長 增 試驗(yàn)?zāi)康?試驗(yàn)剖面 試驗(yàn)計(jì)劃 故障處理 數(shù)據(jù)分析 注意事項(xiàng) © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 27 可靠性增長.針對(duì)可靠性的設(shè)計(jì)更改導(dǎo)致預(yù)計(jì)的MTTF(設(shè)計(jì)更改)研發(fā)階段的可靠性增長原型機(jī)的MTTFRELIABILITYGROWTH DURINGFULLSCALEFULL SCALEPRODUCTIONRELIABILITYOF INITIALFULL SCALEPRODUCTIONHARDWARERELIABILITYOF INITIALPILOTPRODUCTIONHARDWARERE

17、LIABILITYGROWTH DURINGPILOTPRODUCTION(工藝控制)MTTF研發(fā)開始© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司原型機(jī)批生產(chǎn)日歷時(shí)間Page 28態(tài)度決定一切！但愿它不要壞!想方設(shè)法讓它壞!觀察被動(dòng)的可能進(jìn)行很少的試驗(yàn)后期問題突出© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司修正模式:主動(dòng)的盡早開展增長試驗(yàn)健壯可靠的產(chǎn)品Page 29可靠性增長試驗(yàn)是一個(gè)循環(huán)的過程初始設(shè)計(jì)樣機(jī)增長試驗(yàn)分析結(jié)果改進(jìn)Test-fix-test-fix© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 30可靠性增長試驗(yàn)及其效益部分機(jī)載電子設(shè)備可靠性增長試驗(yàn)效益©

18、; 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 31試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^有計(jì)劃、有目標(biāo)的試驗(yàn)活動(dòng)，可以使復(fù)雜產(chǎn)品從較低的可靠性水平逐步提高到預(yù)期的可靠性目標(biāo)。© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 32試驗(yàn)剖面 環(huán)境剖面 采用模擬實(shí)際使用的環(huán)境剖面 是綜合的環(huán)境剖面，包括振動(dòng)、溫度、濕度等 要在綜合環(huán)境試驗(yàn)臺(tái) 要在綜合環(huán)境試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行 行 工作應(yīng)力 常規(guī)的工作應(yīng)力（常規(guī)可靠性增長試驗(yàn)） 惡劣的工作應(yīng)力（加速可靠性增長試驗(yàn)） © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 33 試驗(yàn)剖面試驗(yàn)計(jì)劃可靠性增長試驗(yàn)需要耗費(fèi)大量資源包括資可靠性增長試驗(yàn)需要耗費(fèi)大量資源，包括資金、器

19、材、設(shè)備和時(shí)間，所以在開始試驗(yàn)之前需要制定試驗(yàn)計(jì)劃來統(tǒng)籌安排。可靠性增長試驗(yàn)計(jì)劃包括：制定可靠性增長目標(biāo)確定試驗(yàn)時(shí)間確定資源© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 35可靠性增長目標(biāo)可靠性可靠性增長目標(biāo)是通過試驗(yàn)后達(dá)到的定量的可靠性水平標(biāo)是試后到的定的可靠性水平一般情況下，可由合同(或任務(wù)書)中的可靠性最低可接受只來確定產(chǎn)品的可靠性增長目標(biāo)。只來確定產(chǎn)品的可靠性增長目標(biāo)例如，如果某產(chǎn)品的MTBF 的最低可接受值為1000小時(shí)，可將可將MTBF=1000小時(shí)作為可靠性增長試驗(yàn)的增長目標(biāo)。小時(shí)作為可靠性增長試驗(yàn)的增長目標(biāo)在資源允許的情況下，可靠性增長試驗(yàn)可分段多次進(jìn)行，這樣會(huì)提高

20、試驗(yàn)效率，縮短試驗(yàn)時(shí)間。在分階段進(jìn)行可靠性增長試驗(yàn)時(shí)，需為每個(gè)階段制定增長目標(biāo)。© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 36確定試驗(yàn)時(shí)間根據(jù)可靠性增長目標(biāo)和資源確定試驗(yàn)時(shí)間試驗(yàn)時(shí)間的確定方法：試驗(yàn)時(shí)間的確定方法杜安（Duane）模型評(píng)估模型© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 37杜安（Duane）模型杜安模型最初是發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓機(jī)械裝置等復(fù)雜可修產(chǎn)品可靠性改進(jìn)過程的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。杜安模型的前提是：產(chǎn)品在可靠性增長過程中逐步糾正故障，因而產(chǎn)品可靠性是逐步提高的，不許可有多個(gè)故障的集中改進(jìn)而使產(chǎn)品的可靠性突然較大幅度的提高。© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技

21、有限公司Page 38杜安假設(shè)產(chǎn)品在增長試驗(yàn)過程中，累積故障率（或MTBF）對(duì)對(duì)于累積試驗(yàn)時(shí)間，在雙邊對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上趨近一條積試驗(yàn)時(shí)間在邊對(duì)數(shù)坐標(biāo)上趨條直線。MTBF 的目標(biāo)值XLog MTBFXXXXXX = 故障和MTBFLog 試驗(yàn)時(shí)間© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 39杜安模型a(t)=atm1mMTBFa(t)=tam(t)=a(1m)t1mMTBF(t)=ta(1m)© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 40杜安曲線© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 41杜安模型的參數(shù)參數(shù)m：代表了可靠性增長的努力程度和預(yù)期效果，m

22、值在0.30.6之間，值越大效果越明顯。制定可靠性試驗(yàn)計(jì)劃時(shí)，在沒有任何信息的條件下，m值可取0.45。參數(shù)a：代表了初始的可靠性水平，如果知道了在某個(gè)累積試驗(yàn)時(shí)間（tI）下對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品累積MTBF（MTBF對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品累積（）I），可以按右側(cè)公式求出a。1ma=tIMI© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 42練習(xí)某產(chǎn)品進(jìn)行了200小時(shí)的試驗(yàn)，共發(fā)生了2個(gè)故障，現(xiàn)欲將其增長到MTBF為150小時(shí)。問需進(jìn)行多長時(shí)間的增長試驗(yàn)？問：需進(jìn)行多長時(shí)間的增長試驗(yàn)？© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 43評(píng)估模型 杜安模型是應(yīng)用最普遍的模型，有兩個(gè)不足： 杜安模型是

23、應(yīng)用最普遍的模型 有兩個(gè)不足 試驗(yàn)時(shí)間過長 可能出現(xiàn)超增長 評(píng)估模型是根據(jù)預(yù)定的增長目標(biāo)，經(jīng)過評(píng)估模型 評(píng)估模型是根據(jù)預(yù)定的增長目標(biāo) 經(jīng)過評(píng)估模型 的反算得到的模型。 好處是：正好達(dá)到預(yù)定的增長目標(biāo)，沒有資源浪費(fèi)。 壞處是：容易失去控制，有可能達(dá)不到預(yù)定的增長目標(biāo) 壞處是 容易失去控制 有可能達(dá)不到預(yù)定的增長目標(biāo) © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 44 評(píng)估模型 MTBF T = 2T 2 2 r + 2 ,1 = MTBF * 2 2 r + 2 ,1 2 MTBF：增長目標(biāo) 增長目標(biāo) T：試驗(yàn)時(shí)間 2：卡方分布（ 在Excel 中的函數(shù)名是Chiinv ） ：置信

24、度，一般取0.70.9 置信度 般取0 7 0 9 r：故障數(shù)量. © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 45 練習(xí)某產(chǎn)品進(jìn)行了200小時(shí)的試驗(yàn)，共發(fā)生了2個(gè)故障，現(xiàn)欲將其增長到MTBF為150小時(shí)。問需進(jìn)行多長時(shí)間的增長試驗(yàn)？問：需進(jìn)行多長時(shí)間的增長試驗(yàn)？© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 46試驗(yàn)結(jié)束條件（成功）在以下情況下認(rèn)為可產(chǎn)品達(dá)到了預(yù)期的增長目標(biāo)，可結(jié)束增長試驗(yàn)，試驗(yàn)成功：試驗(yàn)進(jìn)行到規(guī)定的總試驗(yàn)時(shí)間，利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)的MTBF值已達(dá)到試驗(yàn)大綱要求，可以結(jié)束試驗(yàn)；如果試驗(yàn)過程中一直沒有出現(xiàn)故障，可以假設(shè)其壽命服從指數(shù)分布而在另外某一時(shí)間結(jié)束

25、試驗(yàn)命服從指數(shù)分布而在另外某時(shí)間結(jié)束試驗(yàn)。例如，例如，試驗(yàn)時(shí)間達(dá)到要求的MTBF值的1.6倍時(shí)，故障數(shù)為零則可以以80置信水平確信受試設(shè)備的MTBF已零，則可以以80置信水平確信受試設(shè)備的MTBF已達(dá)到要求值，從而提前結(jié)束試驗(yàn)。© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 47試驗(yàn)結(jié)束條件（不成功）在以下情況下應(yīng)終止增長試驗(yàn)，在以下情況下應(yīng)終止增長試驗(yàn)試驗(yàn)不成功：當(dāng)試驗(yàn)進(jìn)行到規(guī)定的總試驗(yàn)時(shí)間，而利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)的MTBF值達(dá)不到大綱的要求時(shí)，應(yīng)立即停止試驗(yàn)；在試驗(yàn)進(jìn)行過程中，經(jīng)過評(píng)估產(chǎn)品的實(shí)際增長率較低，預(yù)期在余下的試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)達(dá)不到預(yù)期的增長目標(biāo)，應(yīng)立即停止試驗(yàn)。當(dāng)試驗(yàn)未達(dá)到預(yù)期的

26、增長目標(biāo)而中止時(shí)，應(yīng)做好以下工作：對(duì)糾正措施進(jìn)行全面的分析以確定糾正措施的有效性對(duì)糾正措施進(jìn)行全面的分析,以確定糾正措施的有效性；組織專家對(duì)試驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)審；組織專家對(duì)準(zhǔn)備采取的措施方案進(jìn)行評(píng)審。組織專家對(duì)準(zhǔn)備采取的措施方案進(jìn)行評(píng)審© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 48試驗(yàn)后試驗(yàn)件的處理經(jīng)過可靠性增長試驗(yàn)的產(chǎn)品不可交付使用，可按以下處理方式：繼續(xù)試驗(yàn)，以尋找產(chǎn)品工作壽命；繼續(xù)試驗(yàn)，步進(jìn)增強(qiáng)產(chǎn)品的試驗(yàn)應(yīng)力，以尋找工作極限和破壞極限；報(bào)廢。如果選擇續(xù)試驗(yàn)，在后來的試驗(yàn)中的試驗(yàn)時(shí)間如果選擇繼續(xù)試驗(yàn)，在后來的試驗(yàn)中的試驗(yàn)時(shí)間和故障均不計(jì)入可靠性評(píng)估。© 2005 北京

27、運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 49試驗(yàn)過程監(jiān)控 試驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)格控制試驗(yàn)環(huán)境條件，應(yīng)按照所確定的試驗(yàn)環(huán) 境剖面施加環(huán)境應(yīng)力 并記錄實(shí)際的試驗(yàn)環(huán)境條件 境剖面施加環(huán)境應(yīng)力，并記錄實(shí)際的試驗(yàn)環(huán)境條件。 試驗(yàn)過程中應(yīng)按規(guī)定的時(shí)間對(duì)受試設(shè)備進(jìn)行測(cè)試并記錄， 當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)利用FRACAS方法對(duì)其進(jìn)行處理。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)利用 方法對(duì)其進(jìn)行處理 可靠性增長的監(jiān)控應(yīng)貫穿整個(gè)試驗(yàn)過程。其方法是不斷地 將觀測(cè)的MTBF值和計(jì)劃的增長值進(jìn)行比較，以對(duì)增長率 和資 和資金進(jìn)行再分配和控制。 分 和 制 在試驗(yàn)大綱和試驗(yàn)計(jì)劃中應(yīng)規(guī)定試驗(yàn)過程的監(jiān)控點(diǎn)。 © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 50 跟

28、蹤增長率m當(dāng)m<=0.1時(shí)當(dāng)01時(shí)：產(chǎn)品的可靠性無增長，需更改試驗(yàn)方案；產(chǎn)品的可靠性無增長需更改試驗(yàn)方案當(dāng)01<m<=03時(shí)：產(chǎn)品的可靠性有緩慢增長，需加大改當(dāng)0.1<m<0.3時(shí)進(jìn)力度；當(dāng)m>0.4時(shí)：產(chǎn)品的可靠性有明顯的可靠性增長。© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 51試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析評(píng)估模型指數(shù)評(píng)估模型優(yōu)點(diǎn)簡單可以進(jìn)行區(qū)間估計(jì)缺點(diǎn)只能評(píng)估累積MTBF，偏保守不能評(píng)估增長率不能進(jìn)行區(qū)間估計(jì)DUANE 評(píng)估模型AMSAA 評(píng)估模型可以評(píng)估增長率可以進(jìn)行瞬時(shí)MTBF 估計(jì)可以進(jìn)行點(diǎn)估計(jì)和區(qū)間估計(jì)能進(jìn)行瞬時(shí)MTBF 估計(jì)計(jì)算復(fù)雜不能得到直觀

29、的增長率© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 52應(yīng)注意的事項(xiàng) 應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的重要性、經(jīng)費(fèi)、進(jìn)度等條件來選擇可靠性增長 方法； 試驗(yàn)應(yīng)模擬產(chǎn)品真實(shí)環(huán)境； 應(yīng)在設(shè)計(jì)定型前做； 試驗(yàn)樣品應(yīng)能反映小批生產(chǎn)時(shí)的技術(shù)狀態(tài)及生產(chǎn)過程，并已 通過了ESS和環(huán)境鑒定試驗(yàn)； 通過 和 境鑒定試驗(yàn) 故障報(bào)告、分析與糾正措施系統(tǒng)（FRACAS）是否健全，是 否能正常運(yùn)行； 否能正常運(yùn)行 試驗(yàn)本身只能暴露問題，只有采取設(shè)計(jì)、工藝等措施方能提 高產(chǎn)品的固有可靠性。所采取的改進(jìn)措施是否已落實(shí)到產(chǎn)品 高產(chǎn)品的固有可靠性 所采取的改進(jìn)措施是否已落實(shí)到產(chǎn)品 圖紙及技術(shù)文件中。 © 2005 北京運(yùn)通

30、恒達(dá)科技有限公司 Page 53 第 2 部分 加速可靠性試驗(yàn) 加速試驗(yàn)概述 定性加速壽命試驗(yàn) 定性加速壽命試驗(yàn)HALT 定量加速壽命試驗(yàn)ALT © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 54 3.1 加速試驗(yàn)概述隨著科技的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高。隨著科技的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)要求越來越高因此為了提高產(chǎn)品的可靠性水平，傳統(tǒng)的可靠性方法已經(jīng)不能滿足要求加速試驗(yàn)技術(shù)正是這樣應(yīng)運(yùn)法已經(jīng)不能滿足要求。加速試驗(yàn)技術(shù)正是這樣應(yīng)運(yùn)而生。它不僅縮短了產(chǎn)品研制時(shí)間，節(jié)省了成本，并且也因此提高了公司產(chǎn)品的競爭力。很多產(chǎn)品的壽命都以年計(jì)，你愿意進(jìn)行持續(xù)幾年的可靠性試驗(yàn)嗎？© 2005

31、 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 55加速試驗(yàn)的發(fā)展70年代加速試驗(yàn)的最初思路是從元器件的老化(老煉)試驗(yàn)而來篩選的目的是激發(fā)排除缺陷故所施加的應(yīng)力篩選的目的是激發(fā)、排除缺陷，故所施加的應(yīng)力不必模擬真實(shí)環(huán)境，只要激發(fā)的效率越高越好自從Nelsonl于70年代末提出了累積損傷的原則以來，加速壽命試驗(yàn)(Accelerated Life Testing)得到了蓬勃的發(fā)展© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 56加速試驗(yàn)的發(fā)展1980s，Gregg. K. Hobbs博士經(jīng)多年對(duì)環(huán)境應(yīng)980s，Gegg.obbs博士經(jīng)多年對(duì)環(huán)境應(yīng)力篩選的研究提出了高加速壽命試驗(yàn)(Highly A

32、Accelerated Life Testing) 和高加速應(yīng)力篩選ltdLifTti)和高加速應(yīng)力篩選(Highly Accelerated Stress Screening)1990s，美國波音公司首次提出可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)（RET-Reliability Enhancement Testing）© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 57加速試驗(yàn)的概念加速試驗(yàn)加速試驗(yàn)產(chǎn)品在比正常工作環(huán)境應(yīng)力下更產(chǎn)品在比正常工作環(huán)境應(yīng)力下更加嚴(yán)酷的環(huán)境應(yīng)力下進(jìn)行試驗(yàn)。與傳統(tǒng)的模擬正常工作環(huán)境的可靠性試驗(yàn)相比，是一種激發(fā)性試驗(yàn)。作環(huán)境的可靠性試驗(yàn)相比是種激發(fā)性試驗(yàn)根據(jù)美國RAC 報(bào)告，對(duì)于電子

33、產(chǎn)品，溫度每提高25度故障率提高210倍高25 度，故障率提高210倍。© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 58加速試驗(yàn)分類Qualitative Tests定性加速試驗(yàn)Quantitative Tests定量加速試驗(yàn)© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 59定性加速試驗(yàn) 聚焦于暴露產(chǎn)品缺陷，改善產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品 可 靠性 不能對(duì)產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行定量評(píng)價(jià) 采用的應(yīng)力水平最高 典型的定性加速試驗(yàn)有： HALT, ESS， HASS，HASA © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 60 定量加速試驗(yàn) 聚焦于對(duì)產(chǎn)品的壽命和可靠性進(jìn)行預(yù)

34、測(cè)和評(píng)價(jià) 暴露問題，解決問題，提高可靠性 應(yīng)力水平比定性加速試驗(yàn)小 定性加速試驗(yàn)：ALT © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 61 加速試驗(yàn)試驗(yàn)使用的應(yīng)力類型經(jīng)統(tǒng)計(jì)，對(duì)產(chǎn)品可靠性產(chǎn)生影響的環(huán)境應(yīng)力主統(tǒng)計(jì)，對(duì)產(chǎn)品可靠性產(chǎn)影響的環(huán)境應(yīng)力要是溫度和振動(dòng)應(yīng)力。據(jù)統(tǒng)計(jì)引起產(chǎn)品故障的環(huán)境因素中，溫度占因素中，溫度占50%左右，振動(dòng)占20%左右。左右，振動(dòng)占左右溫度溫變振動(dòng)開/關(guān)機(jī)應(yīng)力變化電應(yīng)力變化以上幾種類型的混合© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司-100100 to 200to20060per minute50Grms6-axis50 Grms 6axis rand

35、omrandomON/OFF 12V to 26V (200mA-500mA)()Page 62加速壽命試驗(yàn)ALT和HALT破壞下限工作下限作下限LSL技術(shù)規(guī)范USL工作上限破壞上限設(shè)計(jì)余度設(shè)計(jì)余度連續(xù)的應(yīng)力剖面ALT / HALT分步實(shí)施以發(fā)現(xiàn)：針對(duì)工作界限(ALT)針對(duì)破壞界限(HALT)缺陷和故障模式Step 3Step 0Step 1Step 2Step 4“分步實(shí)施的應(yīng)力剖面分步實(shí)施的應(yīng)力剖面© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 63ALT/HALT的流程YYes重新設(shè)計(jì)/NNo確定工作極限高溫低溫溫變率振動(dòng)等級(jí)電壓通電頻率其他選擇合適的應(yīng)力和等級(jí)步進(jìn)應(yīng)力到工作極

36、限步進(jìn)應(yīng)力到破壞極限ALTHALT重新設(shè)計(jì)© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Yes可以/需要改進(jìn)嗎？No確定破壞極限步進(jìn)應(yīng)力1. 低溫=10 C2. 高溫3. 快速溫變工作溫度上限=10 C工作溫度下限4. 隨機(jī)振動(dòng)5. 混合環(huán)境High Temp Op. Limit=10Grms=10GrmsLow Temp Op. Limit© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 65例如：對(duì)一個(gè)電路板二極管發(fā)生故障(破壞極限為110°C)二極管的承受的溫度超過了降額準(zhǔn)則(100% vs. 80% max.)更改選用的二極管型號(hào)，選耐160°C溫度的.在

37、同樣溫度下，問題沒有再出現(xiàn)ALT/HALT 試驗(yàn)?zāi)芸焖侔l(fā)現(xiàn)可靠性水桶的“短板”/試驗(yàn)?zāi)芸焖侔l(fā)現(xiàn)可靠性水桶的短板© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 662.2 定性加速試驗(yàn)HALTHALT高加速壽命試驗(yàn)(Highly Accelerated Life HALT高加速壽命試驗(yàn)(HighlyAcceleratedLifeTesting) 。使用階躍式應(yīng)力使得產(chǎn)品承受不同的應(yīng)力以此來發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)限的一種過程HALT意在于發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的應(yīng)力發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)限的一種過程。HALT意在于發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的應(yīng)力限以及確認(rèn)產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)。這種信息的使用有助于產(chǎn)品的再設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)與之類似的還有：AST (

38、Accelerated Stress Testing，加速應(yīng)力試驗(yàn)) 、RET(Reliability Enhancement Testing，可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)) 、STRIFE(應(yīng)力+壽命) 。從實(shí)質(zhì)上來說，它們都是在加大的應(yīng)力水平下加速暴露產(chǎn)品缺陷，從而提高產(chǎn)品可靠性水平的一種試驗(yàn)方法，只是名稱叫法不一樣?？煽啃运降姆N試驗(yàn)方法，只是名稱叫法不樣© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 67HALT 目的 目的： 快速發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中的局限性/缺陷 尋找和提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)裕度 充分提高產(chǎn)品可靠性 評(píng)價(jià)產(chǎn)品持續(xù)改進(jìn)的有效性 為HASS/HASA/ALT提供試驗(yàn)參數(shù) ©

39、 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 68 應(yīng)力極限 技術(shù)規(guī)范 技術(shù)規(guī)范Technology Specification gy p 工作上限upper operating limit 工作下限lower 工作下限 lower operating limit 破壞上限upper destruct limit 破壞下限lower destruct limit © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 69 應(yīng)力裕度破壞下限工作下限工作上限破壞上限應(yīng)力© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 70應(yīng)力干涉© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Pa

40、ge步進(jìn)應(yīng)力示意圖© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page應(yīng)力施加順序 溫度步進(jìn)應(yīng)力 低溫步進(jìn) 高溫步進(jìn) 快速溫變 振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力 綜合環(huán)境應(yīng)力 © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 73 熱分布測(cè)試試驗(yàn)前對(duì)產(chǎn)品的熱分布進(jìn)行測(cè)試。此過程在室溫進(jìn)行室溫下進(jìn)行（不是在試驗(yàn)箱），測(cè)試過程中必是在試驗(yàn)箱）測(cè)試過程中必須安裝所有結(jié)構(gòu)板測(cè)試控所有要器須安裝上所有結(jié)構(gòu)面板。測(cè)試監(jiān)控所有主要器件的溫度，產(chǎn)品運(yùn)行至少2小時(shí)后，記錄環(huán)境溫度和各器件的殼溫。度和各器件的殼溫© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 74溫度步進(jìn)應(yīng)力低溫步進(jìn)初始溫度：低溫步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)

41、在某接近室溫初始溫度：低溫步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)在某一接近室溫的溫度條件下進(jìn)行，通常取+20+30。© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 75溫度步進(jìn)應(yīng)力低溫步進(jìn)步長：通常為10，但是某些時(shí)候也可以增加到20或減小到5。建議在低溫工作極限前步長設(shè)定為建議在低溫工作極限前步長設(shè)定為10，低溫工作極限后步長調(diào)整為5，視產(chǎn)品具體情況而定建議試驗(yàn)應(yīng)力到達(dá)產(chǎn)品工作極限之后情況而定。建議試驗(yàn)應(yīng)力到達(dá)產(chǎn)品工作極限之后，適當(dāng)減小步長繼續(xù)試驗(yàn)至破壞極限。© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 76溫度步進(jìn)應(yīng)力低溫步進(jìn)(例子)測(cè)試從20開始，步進(jìn)步長為-1010，溫變率40/min。每

42、個(gè)溫度臺(tái)階保持10分鐘并完成功能測(cè)試每個(gè)溫度臺(tái)階結(jié)束后進(jìn)行5次上下電測(cè)試，測(cè)試。每個(gè)溫度臺(tái)階結(jié)束后，進(jìn)行次上下電測(cè)試測(cè)試每次下電后功能是否可以完全恢復(fù)試每次上下電后功能是否可以完全恢復(fù)。試驗(yàn)一直持續(xù)到發(fā)現(xiàn)被測(cè)產(chǎn)品的工作極限和破壞極限。如果溫度降至某一預(yù)定溫度還沒有發(fā)現(xiàn)破壞極限，則可以停止試驗(yàn)。© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 77溫度步進(jìn)應(yīng)力高溫步進(jìn)初始溫度：初始溫度高溫步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)在某一接近室溫的溫度條件下進(jìn)行通常取+20+40。行，通常取+20© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 78溫度步進(jìn)應(yīng)力高溫步進(jìn)步長：通常為10，但是某些時(shí)候也可以增加到

43、20或減小到5。建議在高工作極限前步長設(shè)定為10，高溫工作極限后步長調(diào)整為5，視產(chǎn)品具體情況而定。建議試驗(yàn)應(yīng)力到達(dá)產(chǎn)品工作極限之后，適當(dāng)減小步長繼續(xù)試驗(yàn)至破壞極限。© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 79溫度步進(jìn)應(yīng)力高溫步進(jìn)(例子)測(cè)試從30開始，步進(jìn)應(yīng)力步長為10，溫變率40/min。每個(gè)溫度臺(tái)階保持10分鐘并完成功能測(cè)試每個(gè)溫度臺(tái)階結(jié)束后進(jìn)行次上下電測(cè)試能測(cè)試。每個(gè)溫度臺(tái)階結(jié)束后，進(jìn)行5次上下電測(cè)試，測(cè)試每次下電后功能是否可以完全恢復(fù)測(cè)試每次上下電后功能是否可以完全恢復(fù)。試驗(yàn)一直持續(xù)到發(fā)現(xiàn)被測(cè)產(chǎn)品的工作極限和破壞極限。如果溫度升至100還沒有發(fā)現(xiàn)破壞極限，則可以停止試

44、驗(yàn)。© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 80溫度步進(jìn)應(yīng)力© 2005北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 81溫度步進(jìn)應(yīng)力溫度循環(huán) 通常溫度循環(huán)的上、下限以不超過產(chǎn)品破壞極限的80%為佳。 在通常情況下，試件在上下限溫度保持時(shí)間以 在通常情況下 試件在上下限溫度保持時(shí)間以1020分鐘為 宜。 強(qiáng)化試驗(yàn)中的溫度變化率一般在15/min到60/min之間。 這 速率是指試驗(yàn)箱內(nèi)溫度變化的平均速度。 這一速率是指試驗(yàn)箱內(nèi)溫度變化的平均速度。 為了節(jié)約試驗(yàn)費(fèi)用，每次試驗(yàn)的循環(huán)次數(shù)一般不超過6次。 © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 82 溫度步進(jìn)應(yīng)力

45、溫度循環(huán)(例子)溫度循環(huán)的高/低溫值選擇溫度步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)中得到的工作極限的80%循環(huán)5次溫度變化率得到的工作極限的80%，循環(huán)5次，溫度變化率40/min。每個(gè)溫度臺(tái)階保持5分鐘并完成功能測(cè)試。每個(gè)溫度臺(tái)階結(jié)束后進(jìn)行1次上下電測(cè)試測(cè)每個(gè)溫度臺(tái)階結(jié)束后，進(jìn)行1次上下電測(cè)試，測(cè)試每次上下電后功能是否可以完全恢復(fù)。© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 83溫度步進(jìn)應(yīng)力溫度循環(huán)© 2005北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 84溫度步進(jìn)應(yīng)力注意事項(xiàng) 在溫度循環(huán)時(shí)，應(yīng)該采用溫度變化至少100（比如 -30至70）、高溫變率（每分鐘20-40）的試 驗(yàn)，以給產(chǎn)品提供所需要的溫度

46、應(yīng)力（或是熱沖 驗(yàn) 以給產(chǎn)品提供所需要的溫度應(yīng)力（或是熱沖 擊），這應(yīng)該作為 個(gè) 要的規(guī)則 擊），這應(yīng)該作為一個(gè)重要的規(guī)則。 增加受試產(chǎn)品的溫變率，篩選強(qiáng)度也會(huì)增大 溫度循環(huán)建議最好運(yùn)行20個(gè)循環(huán)以上。 © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 85 振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力 氣錘臺(tái)振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)的初始值應(yīng)為3Grms到 5Grms，具體選擇應(yīng)該根據(jù)不同試件決定，一般從 5Grms開始試驗(yàn)。 每個(gè)振動(dòng)水平的停留時(shí)間包括產(chǎn)品振動(dòng)穩(wěn)定后的駐 留時(shí)間以及功能和性能檢測(cè)時(shí)間。振動(dòng)穩(wěn)定后駐留 時(shí)間一般為510分鐘，功能和性能檢測(cè)應(yīng)該在振 動(dòng)穩(wěn)定后進(jìn)行，所需時(shí)間視具體產(chǎn)品而定。 動(dòng)穩(wěn)定后進(jìn)行 所需

47、時(shí)間視具體產(chǎn)品而定 氣錘臺(tái)振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力步長 般為 氣錘臺(tái)振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力步長一般為3Grms到5Grms，一 到 ， 般不超過10Grms。 © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 86 振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力© 2005北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 87振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力例子振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)前，使用加速度傳感器監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的振動(dòng)響應(yīng)。試驗(yàn)在環(huán)境溫度下進(jìn)行。起始振動(dòng)為5G5Grms，步進(jìn)應(yīng)力步長為步進(jìn)應(yīng)力步長為5Grms5G。每個(gè)振動(dòng)臺(tái)階保持每個(gè)振動(dòng)臺(tái)階保持10分鐘并完成功能測(cè)試。每個(gè)振動(dòng)臺(tái)階結(jié)束后，進(jìn)行5次上下電測(cè)試，測(cè)試每次上下電后功能是否可以完全恢復(fù)。恢復(fù)試驗(yàn)一直持續(xù)到發(fā)現(xiàn)被測(cè)

48、產(chǎn)品的工作極限和破壞極限，如果振動(dòng)設(shè)置到40Grms還沒有發(fā)現(xiàn)破壞極限，則可以停止試驗(yàn)。© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 88振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力注意事項(xiàng)當(dāng)振動(dòng)應(yīng)力到較高量級(jí)（20g以后），在每一步結(jié)束后返回到“微振動(dòng)”（結(jié)束后返回到微振動(dòng)（5Grms±3Grms）以檢測(cè)在較高振動(dòng)水平時(shí)可能發(fā)生的失效© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 89綜合環(huán)境步進(jìn)應(yīng)力溫度 通常溫度循環(huán)的上、下限以不超過產(chǎn)品破壞極限的 通常溫度循環(huán)的上 下限以不超過產(chǎn)品破壞極限的 80%為佳。 在通常情況下，試件在上下限溫度保持時(shí)間以1020 分鐘為宜。 分鐘為宜 強(qiáng)化試驗(yàn)中

49、的溫度變化率一般在15/min到60/min 強(qiáng)化試驗(yàn)中的溫度變化率 般在15/min到60/min 之間。這一速率是指試驗(yàn)箱內(nèi)溫度變化的平均速度。 為了節(jié)約試驗(yàn)費(fèi)用，每次試驗(yàn)的循環(huán)次數(shù)一般不超過 6次。 6次 © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 90 綜合環(huán)境步進(jìn)應(yīng)力振動(dòng)根據(jù)已完成試驗(yàn)獲得的振動(dòng)應(yīng)力破壞極限值和設(shè)定的循環(huán)次數(shù)確定步長。假如在振動(dòng)應(yīng)力步進(jìn)試驗(yàn)中，產(chǎn)品在35Grms時(shí)發(fā)生了不可修復(fù)的故障并且設(shè)定產(chǎn)品在35Grms時(shí)發(fā)生了不可修復(fù)的故障，并且設(shè)定的溫度循環(huán)次數(shù)是5，那么最初的試驗(yàn)循環(huán)應(yīng)該以7Grms水平開始。每一個(gè)循環(huán)之后，應(yīng)該以振動(dòng)水平為7Grms的步每一

50、個(gè)循環(huán)之后應(yīng)該以振動(dòng)水平為7Grms的步長增加，則具體的剖面參數(shù)為：循環(huán)1量級(jí)為7Grms，循環(huán)2量級(jí)為14Grms；循環(huán)3量級(jí)為21Grms；循環(huán)4量級(jí)為28Grms；循環(huán)5量級(jí)為35Grms。量級(jí)為2；循環(huán)量級(jí)為。© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 91綜合環(huán)境步進(jìn)應(yīng)力© 2005北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 92綜合環(huán)境步進(jìn)應(yīng)力例子試驗(yàn)中，高/低溫值選擇溫度步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)中得到的工作極限的80%，振動(dòng)應(yīng)力為振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)中得到的作極限的50%，試驗(yàn)進(jìn)行中得到的工作極限的試驗(yàn)進(jìn)行5個(gè)高低溫循環(huán)。個(gè)高低溫循環(huán)每個(gè)溫度臺(tái)階停留時(shí)間為10分鐘并完成功能測(cè)試分鐘

51、并完成功能測(cè)試。每個(gè)溫度臺(tái)階結(jié)束后，進(jìn)行5次上下電測(cè)試，測(cè)試每次上下電后功能是否可以完全恢復(fù)試驗(yàn)溫度變化次上下電后功能是否可以完全恢復(fù)。試驗(yàn)溫度變化率40/min。最后一個(gè)周期振動(dòng)應(yīng)力減少為5Grms。© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 93綜合環(huán)境步進(jìn)應(yīng)力除非產(chǎn)品事先已加固，否則對(duì)于大部分民用產(chǎn)品的破壞極限來說，溫度一般在-70到125之間，振動(dòng)頻率在20Hz到3000Hz之間，隨機(jī)振動(dòng)量值在之間隨機(jī)振動(dòng)量值在15到20g g之間。對(duì)大部分的工業(yè)產(chǎn)品或航空產(chǎn)品之間對(duì)大部分的產(chǎn)品或航產(chǎn)品來說，溫度在-100到150之間，振動(dòng)在20到30g RMS。RMS© 20

52、05 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 94應(yīng)力效果比較© 2005北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 95HALT回顧© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page3.2 定量加速壽命試驗(yàn)ALT所謂定量加速壽命試驗(yàn)ALT，是指在保持失效機(jī)理不變的條件下，把樣品放在比通常嚴(yán)酷得多的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，從而加速樣品的失效得到更多的失效數(shù)據(jù)，通過外推評(píng)估產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)。品的可靠性指標(biāo)ALT是一種基于統(tǒng)計(jì)理論，結(jié)合失效物理的試驗(yàn)技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多高可靠性、長壽命的產(chǎn)品，即使進(jìn)行數(shù)年的試驗(yàn)，也可能沒有失效，或只有一二個(gè)失效，根據(jù)這樣的失效數(shù)據(jù)，要對(duì)產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)做出

53、估計(jì)是很困難的。甚至試驗(yàn)尚未做完，新的產(chǎn)品已研制出來，這就要求人們改進(jìn)試驗(yàn)方法，以期在較短的試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，獲得較多的失效樣品，加速壽命試驗(yàn)正是適應(yīng)這種需要孕育而生的。© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 97加速因子 實(shí)際使用：每周用一次，每次2 小時(shí) 加速試驗(yàn)：連續(xù)試驗(yàn)，每天工作12次，每 次兩小時(shí) 進(jìn)行7天 次兩小時(shí)，進(jìn)行7天 加速因子：7天（1周）共進(jìn)行84次，相當(dāng) 加速因子：7天（1周）共進(jìn)行84次 相當(dāng) 于42周的運(yùn)行，因此加速因子為42。 如果要模擬10年的運(yùn)行，約需要進(jìn)行12 周的試驗(yàn)。 注意：有些故障模式不能模擬，如水管老化。 © 2005 北京運(yùn)通

54、恒達(dá)科技有限公司 Page 98 加速應(yīng)力破壞上限工作上限可能不能激發(fā)所有的故障模式不能引入新的故障模式技術(shù)規(guī)格以此為前提，越高越好以此為前提越高越好工作下限破壞下限© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 99加速模型作用:根據(jù)試驗(yàn)所獲得的壽命數(shù)據(jù)根據(jù)試驗(yàn)所獲得的壽命數(shù)據(jù)，利用加速模型進(jìn)行外推利用加速模型進(jìn)行外推，推測(cè)在實(shí)際使用條件下的壽命數(shù)據(jù)。.故障時(shí)間Stress預(yù)計(jì)此處可靠性(實(shí)際的應(yīng)力水平)試驗(yàn)區(qū)域(試驗(yàn)應(yīng)力等級(jí))Cumulative DamageCoffin-Manson加速模型實(shí)際上表達(dá)了加速應(yīng)力和產(chǎn)品失效的時(shí)間關(guān)系© 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司Page 100自 的加速模型 自己的加速模型 實(shí)際應(yīng)力 我們可以有自己的加速模 型 數(shù)據(jù)點(diǎn)越多，通過模型得 到的結(jié)果越準(zhǔn)確 如果我們知道了曲線的形 狀，很少的點(diǎn)就可以了 常用的加速模型告訴了我 們曲線的形狀 © 2005 北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 Page 1