一、電子產(chǎn)品的可靠性試驗介紹:
為了評價分析電子產(chǎn)品可靠性而進行的試驗稱為可靠性試驗。試驗?zāi)康耐ǔS腥缦聨追矫妫?/SPAN>
1、在研制階段用以暴露試制產(chǎn)品各方面的缺陷,評價產(chǎn)品可靠性達到預(yù)定指標的情況。
2、生產(chǎn)階段為監(jiān)控生產(chǎn)過程提供信息。
3、對定型產(chǎn)品進行可靠性鑒定或驗收。
4、暴露和分析產(chǎn)品在不同環(huán)境和應(yīng)力條件下的失效規(guī)律及有關(guān)的失效模式和失效機理。
5、為改進產(chǎn)品可靠性,制定和改進可靠性試驗方案,為用戶選用產(chǎn)品提供依據(jù)。
對于不同的產(chǎn)品,為了達到不同的目的,可以選擇不同的可靠性試驗方法。可靠性試驗有多種分類方法,如以環(huán)境條件來劃分,可分為包括各種應(yīng)力條件下的模擬試驗和現(xiàn)場試驗。以試驗項目劃分,可分為環(huán)境試驗、壽命試驗、加速試驗和各種特殊試驗。若按試驗?zāi)康膩韯澐?,則可分為篩選試驗、鑒定試驗和驗收試驗。若按試驗性質(zhì)來劃分,也可分為破壞性試驗和非破壞性試驗兩大類。但通常慣用的分類法,是把它歸納為五大類,即環(huán)境試驗、壽命試驗、篩選試驗、現(xiàn)場使用試驗和鑒定試驗。
1、環(huán)境試驗是考核產(chǎn)品在各種環(huán)境(振動、沖擊、離心、溫度、熱沖擊、潮熱、鹽霧、低氣壓等)條件下的適應(yīng)能力,是評價產(chǎn)品可靠性的重要試驗方法之一。
2、壽命試驗是研究產(chǎn)品壽命特征的方法,這種方法可在實驗室模擬各種使用條件來進行。壽命試驗是可靠性試驗中zui重要zui基本的項目之一,它是將產(chǎn)品放在特定的試驗條件下考察其失效(損壞)隨時間變化規(guī)律。通過壽命試驗,可以了解產(chǎn)品的壽命特征、失效規(guī)律、失效率、平均壽命以及在壽命試驗過程中可能出現(xiàn)的各種失效模式。如結(jié)合失效分析,可進一步弄清導(dǎo)致產(chǎn)品失效的主要失效機理,作為可靠性設(shè)計、可靠性預(yù)測、改進新產(chǎn)品質(zhì)量和確定合理的篩選、例行(批量保證)試驗條件等的依據(jù)。如果為了縮短試驗時間可在不改變失效機理的條件下用加大應(yīng)力的方法進行試驗,這就是加速壽命試驗。通過壽命試驗可以對產(chǎn)品的可靠性水平進行評價,并通過質(zhì)量反饋來提高新產(chǎn)品可靠性水平。
3、篩選試驗是一種對產(chǎn)品進行全數(shù)檢驗的非破壞性試驗。其目的是為選擇具有一定特性的產(chǎn)品或剔早期失效的產(chǎn)品,以提高產(chǎn)品的使用可靠性。產(chǎn)品在制造過程中,由于材料的缺陷,或由于工藝失控,使部分產(chǎn)品出現(xiàn)所謂早期缺陷或故障,這些缺陷或故障若能及早剔除,就可以保證在實際使用時產(chǎn)品的可靠性水平。
二、可靠性篩選試驗的特點是:
1、這種試驗不是抽樣的,而是100%試驗。
2、該試驗可以提高合格品的總的可靠性水平,但不能提高產(chǎn)品的固有可靠性,即不能提高每個產(chǎn)品的壽命。
3、不能簡單地以篩選淘汰率的高低來評價篩選效果。淘汰率高,有可能是產(chǎn)品本身的設(shè)計、元件、工藝等方面存在嚴重缺陷,但也有可能是篩選應(yīng)力強度太高。淘汰率低,有可能產(chǎn)品缺陷少,但也可能是篩選應(yīng)力的強度和試驗時間不足造成的。
通常以篩選淘汰率Q和篩選效果β值來評價篩選方法的優(yōu)劣:合理的篩選方法應(yīng)該是β值較大,而Q值適中。
上述各種試驗都是通過模擬現(xiàn)場條件來進行的。模擬試驗由于受設(shè)備條件的限制,往往只能對產(chǎn)品施加單一應(yīng)力,有時也可以施加雙應(yīng)力,這與實際使用環(huán)境條件有很大差異,因而未能如實地、全面地暴露產(chǎn)品的質(zhì)量情況?,F(xiàn)場使用試驗則不同,因為它是在使用現(xiàn)場進行,故zui能真實地反映產(chǎn)品的可靠性問題,所獲得的數(shù)據(jù)對于產(chǎn)品的可靠性預(yù)測、設(shè)計和保證有很高價值。對制定可靠性試驗計劃、驗證可靠性試驗方法和評價試驗性,現(xiàn)場使用試驗的作用則更大。
鑒定試驗是對產(chǎn)品的可靠性水平進行評價時而做的試驗。它是根據(jù)抽樣理論制定出來的抽樣方案。在保證生產(chǎn)者不致使質(zhì)量符合標準的產(chǎn)品被拒收的條件下進行鑒定試驗。
三、可靠性試驗方法:
電子產(chǎn)品的可靠性試驗方法有多種,下面介紹幾種常用的方法。
*種方法是“試驗——問題記錄——再試驗"模式。該方法就是把初步研制的產(chǎn)品,通過試驗發(fā)現(xiàn)問題時,不是立即進行改進,而是把問題記錄下來,待在一個試驗階段結(jié)束以及下一個階段開始之前,根據(jù)各種失效模式的失效機理,集中地進行改進,然后再進行試驗。采用這種試驗法,產(chǎn)品可靠性將有較大的躍進。這種試驗法,比較適用于一批試驗機中,出現(xiàn)幾個問題,其中一種問題是占主要地位而其余問題是次要的情況。
第二種方法是“試驗——改進——再試驗"模式。該方法就是把初步研制的產(chǎn)品,通過試驗,暴露產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié),分析產(chǎn)品的失效模式和失效機理,找出問題就立即改進,然后再試驗證實所解決的問題,使產(chǎn)品的可靠性得到增長。這種方法在電子產(chǎn)品的研制階段,通過系統(tǒng)試驗,暴露出產(chǎn)品薄弱環(huán)節(jié)之后,根據(jù)具體情況,立即進行必要的改進是能夠使產(chǎn)品的可靠性有大幅度的增長,這種方法比較適用于試驗中只出現(xiàn)一種比較普遍和嚴重問題的情況,針對性較強。
第三種方法是“含延緩改進的試驗——改進——再試驗"模式。該方法是將方法一和方法二結(jié)合起來,通過試驗發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)品的問題,有些改進在試驗中了產(chǎn)品的問題,有些改進在試驗中立即著手進行,有些延緩到試驗結(jié)束后再作改進。在試驗中,對能及時改進的問題,立即采取措施改進產(chǎn)品,提高可靠性,在試驗階段結(jié)束后,把延緩的問題至下次試驗開始前進行改進,然后再進行試驗,使產(chǎn)品的可靠性得到較大的增長。這種方法比較適合于試驗中出現(xiàn)幾種問題,并且一些問題能短期容易改進的,另一些問題卻需要相當一段時間才能改進的綜合情況。
對于以上所述的三種方法,電子產(chǎn)品在研制階段中,經(jīng)過系統(tǒng)的試驗,要根據(jù)暴露出的問題作具體分析,靈活應(yīng)用??煽啃栽囼炛谐S玫娜N方法往往是周而復(fù)始地循環(huán),并且一個循環(huán)比一個循環(huán)產(chǎn)品的可靠性水平向上增長,另外可靠性試驗除通過系統(tǒng)試驗外,還應(yīng)根據(jù)具體情況通過氣候環(huán)境試驗、機械環(huán)境試驗和人為正常使用等各方面的試驗來暴露產(chǎn)品生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié),進行綜合的科學(xué)分析,做相應(yīng)的改進,使得電子產(chǎn)品在設(shè)計研制階段對其固有可靠性有進一步的提高。
四、結(jié)束語
電子產(chǎn)品的可靠性十分重要,是產(chǎn)品質(zhì)量的主要指標。我國電子儀器的可靠性試驗遵循的標準是GB11463《電子測量儀器可靠性試驗》,一般產(chǎn)品在鑒定時的可靠性指標是300H,如果按常用的定時截尾試驗方案進行可靠性考核,總的試驗時間要達到10000H左右。由于電子產(chǎn)品在設(shè)計研制階段經(jīng)歷了反復(fù)多次的“試驗——分析——改進——再試驗"的可靠性增長試驗過程。在這個過程中,由于采取了改進設(shè)計及工藝措施等一系列措施來消除失效,使失效的發(fā)生逐漸減少,而可靠性得以增長。我國的一些電子產(chǎn)品的可靠性指標比較先進標準還有差距,因此必須對國內(nèi)外相關(guān)標準進行充分研究,真正從產(chǎn)品方案的論證、設(shè)計、生產(chǎn)、試驗和使用全過程中對可靠性水平作出準確的評價,從而大大提高我國電子產(chǎn)品的可靠性水平,使產(chǎn)品質(zhì)量達到*水平。
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