產(chǎn)品可靠性測(cè)試

2024/2/2產(chǎn)品可靠性測(cè)試2024/2/2LUCKYVALLEYR&D一、產(chǎn)品可靠性能檢驗(yàn)基礎(chǔ)可靠性定義和可靠性術(shù)語可靠性定義：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間區(qū)間（或操作次數(shù)）內(nèi)完成規(guī)定規(guī)定功能的能力。產(chǎn)品：能夠被單獨(dú)考慮的任何元器件、零部件、組件、設(shè)備和系統(tǒng)。規(guī)定的條件：產(chǎn)品使用是的負(fù)載和維護(hù)條件，如供電電壓、輸出功率、載荷、使用方法、使用頻率、操作人員的技術(shù)水平、維修方法等。環(huán)境條件，如氣候環(huán)境（溫度、濕度、壓力等）、生物和化學(xué)環(huán)境（生物作用物質(zhì)霉菌、化學(xué)作用物質(zhì)鹽霧等）、機(jī)械環(huán)境（振動(dòng)、沖擊等）、電磁環(huán)境（電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)等）。儲(chǔ)存條件，如運(yùn)輸和保管等條件。2024/2/2一、產(chǎn)品可靠性能檢驗(yàn)基礎(chǔ)規(guī)定的條件：以時(shí)間為尺度度量產(chǎn)品的可靠特性，它是可靠性區(qū)別與產(chǎn)品其他特性的重要特性。產(chǎn)品的可靠性與規(guī)定的時(shí)間是密切相關(guān)的。產(chǎn)品的可靠性隨著其使用時(shí)間的增長(zhǎng)而降低。規(guī)定的功能：指產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或產(chǎn)品技術(shù)條件中所規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)性能（技術(shù)指標(biāo)），如儀器儀表的準(zhǔn)確度及其他靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)等。效能：指產(chǎn)品滿足規(guī)定的定量服務(wù)要求的能力。故障：指產(chǎn)品不能執(zhí)行規(guī)定功能的狀態(tài)。應(yīng)力：導(dǎo)致產(chǎn)品開始劣化直至失效的誘因，環(huán)境條件、工作條件等稱為應(yīng)力。通俗地說，應(yīng)力就是對(duì)產(chǎn)品的功能有影響的各種因數(shù)。失效：產(chǎn)品終止完成規(guī)定功能的能力?？煽慷龋寒a(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間（或操作次數(shù)）內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。2024/2/2一、產(chǎn)品可靠性能檢驗(yàn)基礎(chǔ)產(chǎn)品可靠性實(shí)驗(yàn)的目的在研制階段使產(chǎn)品達(dá)到預(yù)定的可靠性指標(biāo) 為了是產(chǎn)品能達(dá)到預(yù)定的可靠性指標(biāo)，在研制階段要對(duì)樣品進(jìn)行可靠性實(shí)驗(yàn)，以便找出產(chǎn)品在原材料、結(jié)構(gòu)、工藝、環(huán)境適應(yīng)性等方面存在的問題，經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)與改進(jìn)，達(dá)到預(yù)定的要求。在產(chǎn)品研制定型時(shí)進(jìn)行可靠性鑒定 新產(chǎn)品研制定型時(shí)，要根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（或產(chǎn)品技術(shù)條件）進(jìn)行鑒定實(shí)驗(yàn)，以便全面考核產(chǎn)品是否達(dá)到規(guī)定的可靠性指標(biāo)。在生產(chǎn)過程中控制產(chǎn)品的質(zhì)量

因原材料質(zhì)量較差或工藝流程失控等原因造成產(chǎn)品質(zhì)量下降，在產(chǎn)品的可靠性實(shí)驗(yàn)中就能反映出來，從而及時(shí)采取糾正措施使產(chǎn)品質(zhì)量恢復(fù)正常。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行篩選以提高整批產(chǎn)品的可靠性水平

合理的篩選可以將各種原因（如原材料有缺陷、工藝措施不當(dāng)、操作人員疏忽、生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生故障、質(zhì)量檢驗(yàn)不合格等）造成早期失效的產(chǎn)品剔除掉，從而提高整批產(chǎn)品的可靠性水平。研究產(chǎn)品的失效機(jī)理

通過對(duì)失效產(chǎn)品進(jìn)行分析可找出引起產(chǎn)品失效的內(nèi)在原因（即失效機(jī)理）幾產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)，從而可以采取相應(yīng)的措施來提高產(chǎn)品的可靠性水平。2024/2/2一、產(chǎn)品可靠性能檢驗(yàn)基礎(chǔ)產(chǎn)品可靠性實(shí)驗(yàn)分類

根據(jù)實(shí)驗(yàn)的地點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目、可靠性工作的階段、施加應(yīng)力的強(qiáng)度、對(duì)可靠性的影響、實(shí)驗(yàn)破壞情況、實(shí)驗(yàn)規(guī)模及抽樣方案的類型等，可將可靠性實(shí)驗(yàn)分成很多種類。 但通常慣用的分類法是把可靠性實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)化歸納為五大類，即環(huán)境實(shí)驗(yàn)、壽命實(shí)驗(yàn)、篩選實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)使用實(shí)驗(yàn)和鑒定實(shí)驗(yàn)。環(huán)境實(shí)驗(yàn)：是考核產(chǎn)品在各種環(huán)境（振動(dòng)、沖擊、離心、溫度熱沖擊、潮濕、鹽霧、低氣壓等）條件下的適應(yīng)能力，是評(píng)價(jià)產(chǎn)品可靠性的重要實(shí)驗(yàn)方法之一。壽命實(shí)驗(yàn)：是研究產(chǎn)品壽命特征的方法，這種方法可在實(shí)驗(yàn)室模擬各種使用條件進(jìn)行?，F(xiàn)場(chǎng)使用實(shí)驗(yàn)：是在使用現(xiàn)場(chǎng)中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，它最能真實(shí)地反映產(chǎn)品的可靠性問題，所獲得的數(shù)據(jù)對(duì)于產(chǎn)品可靠性預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)和保證有很高價(jià)值。對(duì)制訂可靠性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，驗(yàn)證可靠性實(shí)驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)精確性，現(xiàn)場(chǎng)使用實(shí)驗(yàn)的作用則更大。鑒定實(shí)驗(yàn)：是對(duì)產(chǎn)品的可靠性水平進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)而做的實(shí)驗(yàn)。它運(yùn)用根據(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(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品被拒收的條件下進(jìn)行鑒定實(shí)驗(yàn)。2024/2/2LUCKYVALLEYR&D一、產(chǎn)品可靠性能檢驗(yàn)基礎(chǔ)可靠性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃

為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間和費(fèi)用，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確可靠，在實(shí)驗(yàn)開始之前，在充分研究分析的基礎(chǔ)上，制訂詳細(xì)的可靠性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。實(shí)驗(yàn)計(jì)劃應(yīng)當(dāng)提出實(shí)驗(yàn)的目的、要求、條件、程序及實(shí)驗(yàn)過程中必須注意的細(xì)節(jié)和說明。其詳細(xì)程度應(yīng)能保證實(shí)驗(yàn)人員順利操作，并處理實(shí)驗(yàn)過程中可能遇到的問題?？煽啃詫?shí)驗(yàn)計(jì)劃一般包括如下內(nèi)容：產(chǎn)品的可靠性要求可靠性實(shí)驗(yàn)的目的和條件可靠性實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度計(jì)劃及費(fèi)用預(yù)算可靠性實(shí)驗(yàn)的方案受試產(chǎn)品的要求（包括數(shù)量及說明，受試設(shè)備檢測(cè)安排及要求等）可靠性實(shí)驗(yàn)中對(duì)產(chǎn)品性能的監(jiān)測(cè)要求可靠性實(shí)驗(yàn)用的設(shè)備、儀表實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)處理方法實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容時(shí)間和實(shí)驗(yàn)人員2024/2/2二、可靠性篩選實(shí)驗(yàn)可靠性篩選的目的 可靠性篩選的目的就是通過對(duì)生產(chǎn)出的產(chǎn)品100%地進(jìn)行篩選實(shí)驗(yàn)，把“早期失效”的產(chǎn)品盡可能予以淘汰和剔除，以確保出廠的整批產(chǎn)品具有較高的可靠性。可靠性篩選的意義 如右圖所示是由零件、元器件 組成的產(chǎn)品失效率曲線,曲線的 典型特征是兩端高、中間低，呈 浴盆狀，習(xí)慣稱之為“浴盆曲線”。 早期失效期出現(xiàn)在產(chǎn)品開始工作 的初期，其特點(diǎn)是失效率高，它 隨時(shí)間迅速下降，可靠性篩選實(shí)驗(yàn) 是淘汰早期失效產(chǎn)品的有效方法之一。2024/2/2二、可靠性篩選實(shí)驗(yàn)可靠性篩選的特點(diǎn)篩選實(shí)驗(yàn)一般要100%地對(duì)受試產(chǎn)品施加應(yīng)力，目的是暴露產(chǎn)品固有的以及生產(chǎn)、工藝過程引進(jìn)和那些一般在正常質(zhì)量檢驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)過程中不會(huì)出現(xiàn)的缺陷。篩選實(shí)驗(yàn)是一種非破壞性實(shí)驗(yàn)，不影響整批產(chǎn)品失效機(jī)理、失效模式和正常工作。篩選實(shí)驗(yàn)是一個(gè)挑選過程，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行100%的篩選檢查，由篩選分出的等級(jí)是相應(yīng)于壽命要求和產(chǎn)品預(yù)期應(yīng)用的工作條件而定的，但篩選實(shí)驗(yàn)條件不必準(zhǔn)確的模擬真實(shí)的工作條件和環(huán)境條件。對(duì)單個(gè)產(chǎn)品來說，可靠性實(shí)驗(yàn)不能提高其可靠性，相反，若篩選項(xiàng)目和所用的“應(yīng)力”水平選擇不當(dāng)，還會(huì)使單個(gè)產(chǎn)品的可靠性降低，同時(shí)，對(duì)于生產(chǎn)部門來說，可靠性篩選實(shí)驗(yàn)還要付一定的代價(jià)（成品率降低、成本增加、生產(chǎn)周期加長(zhǎng)等），但由于通過可靠性篩選實(shí)驗(yàn)剔除了整批產(chǎn)品中的早期失效產(chǎn)品，因此可提高整批產(chǎn)品的可靠性。2024/2/2二、可靠性篩選實(shí)驗(yàn)可靠性篩選的特點(diǎn)檢查篩選目視或放大鏡、顯微鏡檢查篩選。紅外線非破壞性檢查篩選。X射線非破壞性檢查篩選。顆粒碰撞噪聲測(cè)試篩選。密封性篩選液體浸沒檢漏實(shí)驗(yàn)。氨質(zhì)譜檢漏篩選。放射性同位素氣體示蹤檢漏篩選。潮濕篩選。2024/2/2二、可靠性篩選實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)力篩選力學(xué)環(huán)境應(yīng)力篩選，有振動(dòng)（包括正旋振動(dòng)和隨機(jī)振動(dòng)）、沖擊和離心加速度等項(xiàng)目。氣候環(huán)境應(yīng)力篩選，有溫度循環(huán)、溫度沖擊、恒溫恒濕、潮熱交變、低氣壓和高低溫測(cè)試等。特殊環(huán)境應(yīng)力篩選，有高溫、高壓、高真空、輻射等?；旌檄h(huán)境應(yīng)力篩選，有電、沖擊混合動(dòng)力；電溫度循環(huán)、濕度和振動(dòng)混合應(yīng)力等。這種篩選比單位應(yīng)力要有效的多。環(huán)境溫度篩選高溫儲(chǔ)存篩選。低溫儲(chǔ)存篩選。功率老煉篩選。測(cè)試篩選初始參數(shù)篩選。線性判別篩選。2024/2/2三、可靠性壽命實(shí)驗(yàn)可靠性壽命實(shí)驗(yàn)的目的

可靠性壽命實(shí)驗(yàn)的目的是了解產(chǎn)品的壽命特征量、失效規(guī)律、失效率、平均壽命以及在壽命過程中可能出現(xiàn)的各種失效模式。可靠性壽命實(shí)驗(yàn)的分類可靠性實(shí)驗(yàn)中的一些技術(shù)問題實(shí)驗(yàn)方法問題測(cè)量方法的問題實(shí)驗(yàn)設(shè)備和裝置問題保證測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性問題2024/2/2四、可靠性加速壽命實(shí)驗(yàn)加速壽命實(shí)驗(yàn)的意義節(jié)約了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，為電子產(chǎn)品的研制、開發(fā)和升級(jí)換代贏得了時(shí)間為可靠性物理研究提供足夠的信息和樣品經(jīng)濟(jì)效益顯著社會(huì)效益顯著加速壽命實(shí)驗(yàn)的分類恒定應(yīng)力加速壽命實(shí)驗(yàn) 恒定應(yīng)力加速壽命實(shí)驗(yàn)是在加速壽命實(shí)驗(yàn)過程中施加應(yīng)力的水平保持不變。其實(shí)驗(yàn)應(yīng)力水平高于額定應(yīng)力水平，這種實(shí)驗(yàn)的因素單一，數(shù)據(jù)容易處理，外推的準(zhǔn)確性高，是經(jīng)常采用的一種實(shí)驗(yàn)方法。循環(huán)應(yīng)力加速壽命實(shí)驗(yàn)步進(jìn)應(yīng)力加速壽命實(shí)驗(yàn) 步進(jìn)應(yīng)力加速壽命實(shí)驗(yàn)施加應(yīng)力的方式為按每段實(shí)驗(yàn)時(shí)間的順序相應(yīng)的應(yīng)力水平，以階梯式逐步上升。序進(jìn)應(yīng)力加速壽命實(shí)驗(yàn) 序進(jìn)應(yīng)力加速壽命實(shí)驗(yàn)所施加的應(yīng)力隨時(shí)間等速直線上升，直至樣品產(chǎn)生足夠的退化（或失效）為止。2024/2/2四、可靠性加速壽命實(shí)驗(yàn)2024/2/2四、可靠性加速壽命實(shí)驗(yàn)加速壽命實(shí)驗(yàn)2024/2/2五、電子元器件失效率鑒定實(shí)驗(yàn)失效率實(shí)驗(yàn)的目的

電子元器件的可靠性可以從不同的角度來衡量，通常用失效率來定量表征元器件的可靠性，所以電子元器件失效率的定義為單位時(shí)間內(nèi)失效的元器件數(shù)同該段時(shí)間內(nèi)正常工作的元器件總數(shù)之比。 失效率是工作時(shí)間的涵數(shù)， 一般電子元器件的失效率 與工作時(shí)間的關(guān)系曲線如 下圖所示，它分為三個(gè)階段：早期失效階段，這個(gè)階段的特點(diǎn)是失效率高，并隨工作時(shí)間的增加失效率降低，該階段失效的主要原因是原材料的缺陷和元器件制造工藝因素。2024/2/2五、電子元器件失效率鑒定實(shí)驗(yàn)偶然失效階段，又稱隨機(jī)失效階段或穩(wěn)定階段，次階段的特點(diǎn)是失效率低，幾乎為一常數(shù)。偶然失效原因是由于某一時(shí)刻元器件中積累的應(yīng)力超過了缺陷的強(qiáng)度所引起的應(yīng)力。耗損失效階段，又稱為磨損、老化失效階段，該階段的特點(diǎn)是失效率隨工作時(shí)間的增長(zhǎng)而增大，大量元件到此開始失效，出現(xiàn)耗損階段是因材料老化或機(jī)械零件磨損而造成的。失效率實(shí)驗(yàn)的分類 電子元器件失效率的分類，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1772-79可以分為：定級(jí)實(shí)驗(yàn)、維持實(shí)驗(yàn)、升級(jí)實(shí)驗(yàn)三種。定級(jí)實(shí)驗(yàn)為首次確定產(chǎn)品的失效率等級(jí)而作的實(shí)驗(yàn)或在某一失效率等級(jí)的維持和升級(jí)實(shí)驗(yàn)失敗后，對(duì)產(chǎn)品重新確定其失效率等級(jí)而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。維持實(shí)驗(yàn)為證明產(chǎn)品的失效率等級(jí)仍不低于定級(jí)實(shí)驗(yàn)或升級(jí)實(shí)驗(yàn)后所確定的失效率等級(jí)所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。升級(jí)實(shí)驗(yàn)為證明產(chǎn)品的實(shí)效率等級(jí)比原定的失效率等級(jí)更高而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。2024/2/2五、電子元器件失效率鑒定實(shí)驗(yàn)電子組件常見的失效模式和機(jī)理匯總器件: 潮濕敏感損傷---濕度，溫度 錫須失效---濕度，溫度，溫度循環(huán)，彎曲等PCB: 熱損傷失效---溫度 電化學(xué)遷移失效---溫度，濕度，電應(yīng)力 ＣＡＦ失效---溫度，濕度，電應(yīng)力焊點(diǎn)： 熱疲勞失效---溫度循環(huán) 機(jī)械過應(yīng)力失效---彎曲，沖擊，機(jī)械振動(dòng)，跌落

機(jī)械疲勞失效---機(jī)械振動(dòng) 脆性失效---高溫2024/2/2六、設(shè)備可靠性實(shí)驗(yàn)設(shè)備可靠性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)條件要求特別復(fù)雜（需要加各種應(yīng)力，程序復(fù)雜，要完成實(shí)驗(yàn)工作必須有綜合環(huán)境實(shí)驗(yàn)設(shè)備及外圍支持設(shè)備和儀表）實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)（實(shí)驗(yàn)時(shí)間由選取的可靠性實(shí)驗(yàn)方案而定）實(shí)驗(yàn)采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，因此實(shí)驗(yàn)有判錯(cuò)概率。設(shè)備可靠性實(shí)驗(yàn)的分類可靠性研制實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)的目的是通過對(duì)產(chǎn)品施加一定的環(huán)境應(yīng)力或工作負(fù)荷，尋找產(chǎn)品中的潛在缺陷，促進(jìn)產(chǎn)品改進(jìn)設(shè)計(jì)，以提高產(chǎn)品的固有可靠性水平。可靠性增長(zhǎng)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^對(duì)產(chǎn)品施加模擬任務(wù)環(huán)境的綜合環(huán)境應(yīng)力，以暴露產(chǎn)品中的潛在缺陷并采取糾正措施，使產(chǎn)品的可靠性達(dá)到要求的水平。可靠性鑒定實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是否達(dá)到了規(guī)定的可靠性要求。可靠性驗(yàn)收實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱蓑?yàn)證產(chǎn)品的可靠性未隨生產(chǎn)期間工藝、工裝、工作流程和元部件質(zhì)量的變化而降低。2024/2/2六、設(shè)備可靠性實(shí)驗(yàn)可靠性測(cè)定實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)的目的是評(píng)估設(shè)備當(dāng)前所具有的可靠性水平。一般采用統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定。可靠性實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容要求受試產(chǎn)品的表識(shí)、對(duì)試樣的描述、實(shí)驗(yàn)方案中規(guī)定的技術(shù)狀態(tài)的容差要求等。實(shí)驗(yàn)評(píng)估的日期和地點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)評(píng)估的目的說明，包括類型、測(cè)試單位和要驗(yàn)證的定量指標(biāo)和要求。使用的實(shí)驗(yàn)方案、環(huán)境量值、實(shí)驗(yàn)剖面、所得數(shù)據(jù)的評(píng)定方法、實(shí)驗(yàn)條件與臨界使用情況下所預(yù)期的條件比較、合同項(xiàng)目的用途。所取得的結(jié)果，包括明確說明和討論所要驗(yàn)證的目標(biāo)是否得到滿足的驗(yàn)證。承制單位根據(jù)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證結(jié)果的評(píng)定所做出的結(jié)論和建議。在拒收判決情況下重新