名詞解析：可靠性試驗

一、簡介　　

  可靠性試驗指：產品在規定的條件下、在規定的時間內完成規定的功能的能力。產品在設計、應用過程中，不斷經受自身及外界氣候環境及機械環境的影響，而仍需要能夠正常工作，這就需要以試驗設備對其進行驗證，這個驗證基本分為研發試驗、試產試驗、量產抽檢三個部分。

  可靠性試驗是對產品進行可靠性調查、分析和評價的一種手段。試驗結果為故障分析、研究采取的糾正措施、判斷產品是否達到指標要求提供依據。

  根據可靠性統計試驗所采用的方法和目的，可靠性統計試驗可以分為可靠性驗證試驗和可靠性測定試驗。可靠性測定試驗是為測定可靠性特性或其量值而做的試驗，通常用來提供可靠性數據。可靠性驗證試驗是用來驗證設備的可靠性特征值是否符合其規定的可靠性要求的試驗，一般將可靠性鑒定和驗收試驗統稱為可靠性驗證試驗。

  目前可靠性試驗設備主要分為兩大類,一是環境試驗設備,二是力學試驗設備.環境試驗設備主要包括高低溫試驗箱,恒溫恒濕箱,高低溫交變箱,高低溫交變濕熱試驗箱,高溫老化箱,低溫老化箱,可編程式試驗箱,臭氧老化箱,鹽霧試驗箱,大型步入式實驗室,紫外老化試驗箱等等.而力學試驗設備主要包括振動臺,電磁振動臺,模擬運輸臺,模擬運輸振動臺,跌落臺.其中振動臺又分為水平方向的,垂直方向的,水平加垂直的(分臺面和同臺面的兩種),還有水平垂直左右的.習慣上我們把水平加垂直的叫做四度空間振動臺,而水平垂直左右的叫做六度空間振動臺.

二、試驗目的

  為了評價分析電子產品可靠性而進行的試驗稱為可靠性試驗。試驗目的通常有如下幾方面：

  1. 在研制階段用以暴露試制產品各方面的缺陷，評價產品可靠性達到預定指標的情況；

  2. 生產階段為監控生產過程提供信息；

  3. 對定型產品進行可靠性鑒定或驗收；

  4. 暴露和分析產品在不同環境和應力條件下的失效規律及有關的失效模式和失效機理；

  5. 為改進產品可靠性，制定和改進可靠性試驗方案，為用戶選用產品提供依據。

  對于不同的產品，為了達到不同的目的，可以選擇不同的可靠性試驗方法。

三、分類方法

  1. 如以環境條件來劃分,可分為包括各種應力條件下的模擬試驗和現場試驗；

  2. 以試驗項目劃分，可分為環境試驗、壽命試驗、加速試驗和各種特殊試驗；

  3. 若按試驗目的來劃分，則可分為篩選試驗、鑒定試驗和驗收試驗；

  4. 若按試驗性質來劃分，也可分為破壞性試驗和非破壞性試驗兩大類。

  5. 但通常慣用的分類法，是把它歸納為五大類:

  A. 環境試驗

  B. 壽命試驗

  C. 篩選試驗

  D. 現場使用試驗

  E. 鑒定試驗

四、具體內容

  評價和分析產品壽命特征的試驗稱為壽命試驗。對于大部分電子產品，壽命是zui主要的一個可靠性特征量。因此，可靠性試驗往往指的就是壽命試驗。壽命試驗可分為非工作狀態的存儲壽命試驗和工作狀態的工作壽命試驗兩類。為了縮短試驗周期、減少樣品數量和試驗費用，常常采用加速壽命試驗。在不改變產品的失效機理和增添新的失效因子的前提下，提高試驗應力（相對于工作狀態的實際應力或產品的額定承受應力），以加速產品的失效過程。根據試驗中應力施加方式的不同，又可分為：①在試驗過程中應力保持不變的恒定應力加速壽命試驗；②試驗過程中應力逐級步進式增加的步進應力加速壽命試驗；③試驗過程中應力連續增加的序進應力加速壽命試驗。

  由于壽命試驗費時較多，通常不待受試樣品全部失效就要結束，即大部分壽命試驗都是截尾試驗。根據試驗截尾方式(固定試驗時間或固定試驗中失效樣品數)和受試樣品失效后有無替換，壽命試驗可分為四種：①無替換定時截尾試驗；②有替換定時截尾試驗；③無替換定數截尾試驗；④有替換定數截尾試驗。在電子產品壽命試驗中，zui常用的壽命分布為指數分布、威布爾分布和對數正態分布。zui常用的壽命試驗數據統計分析方法有概率紙圖解法、zui大似然估計法、*線性無偏估計法、*線性不變估計法等。

  所謂篩選，就是設法除去在材料、元件、器件、設備、系統等方面潛在的不良因素和缺陷，而把優良的產品挑選出來。采用外加應力或其他手段將成品中潛在的早期失效產品剔除的試驗稱為可靠性篩選。外加應力可以是熱應力、電應力、機械應力或者幾種應力的組合，篩選應力大小和作用時間的選取原則是：①針對產品的主要失效機理；②所用的應力對于良好的產品應無破壞作用，而對于有缺陷的產品應能使缺陷很快暴露；③根據用途、成本、產品批量大小和試驗設備等條件統一考慮，力求*的經濟效果；④充分調查，收集數據，掌握產品的失效分布和失效機理，才能確定合理的篩選項目。zui常見的篩選方法有:①目檢（顯微鏡鏡檢、X射線照相、紅外掃描等）；②電性能測試；③密封檢漏；④環境應力篩選（恒定加速、機械振動、沖擊、溫度循環、熱沖擊等）；⑤壽命篩選（高溫儲存、功率老化、高溫反偏等）。

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