可靠性測試內(nèi)容 
   可靠性測試應該在可靠性設(shè)計之后，但目前我國的可靠性工作主要還是在測 試階段，這里將測試放在前面（目前大部分公司都會忽略zui初的可靠性設(shè)計，比 如我們公司，設(shè)計的時候，從來都沒有考慮過可靠性，開發(fā)部的兄弟們不要拿磚 頭仍我??這是實話，只有在測試出現(xiàn)失效后才開始考慮設(shè)計）。 為了測得產(chǎn)品的可靠度（也就是為了測出產(chǎn)品的MTBF），我們需要拿出一 定的樣品，做較長時間的運行測試，找出每個樣品的失效時間，根據(jù)*節(jié)的公 式計算出MTBF，當然樣品數(shù)量越多，測試結(jié)果就越準確。但是，這樣的理想測 試實際上是不可能的，因為對這種測試而言，要等到zui后一個樣品出現(xiàn)故障―― 需要的測試時間長得無法想象，要所有樣品都出現(xiàn)故障——需要的成本高得無法 想象。 
為了測試可靠性，這里介紹：加速測試（也就增加應力*），使缺陷迅速顯現(xiàn)； 經(jīng)過大量專家、長時間的統(tǒng)計，找到了一些增加應力的方法，轉(zhuǎn)化成一些測試的 項目。如果產(chǎn)品經(jīng)過這些項目的測試，依然沒有明顯的缺陷，就說明產(chǎn)品的可靠 性至少可以達到某一水平，經(jīng)過換算可以計算出MTBF（因產(chǎn)品能通過這些測試， 并無明顯缺陷出現(xiàn)，說明未達到產(chǎn)品的極限能力，所以此時對應的MTBF 是產(chǎn) 品的zui小值）。其它計算方法見下文。（*應力：就是指外界各種環(huán)境對產(chǎn)品的破 
壞力，如產(chǎn)品在85℃下工作受到的應力比在25℃下工作受到的應力大；在高應 力下工作，產(chǎn)品失效的可能性就大大增加了）； 
一、環(huán)境測試 
產(chǎn)品在使用過程中，有不同的使用環(huán)境（有些安裝在室外、有些隨身攜帶、 有些裝有船上等等），會受到不同環(huán)境的應力（有些受到風吹雨濕、有些受到振 動與跌落、有些受到鹽霧蝕侵等等）；為了確認產(chǎn)品能在這些環(huán)境下正常工作， 國標、行標都要求產(chǎn)品在環(huán)境方法模擬一些測試項目，這些測試項目包括： 1). 高溫測試（高溫運行、高溫貯存）； 2). 低溫測試（低溫運行、低溫貯存）； 
3). 高低溫交變測試（溫度循環(huán)測試、熱沖擊測試）

4). 高溫高濕測試（濕熱貯存、濕熱循環(huán)）； 
5). 機械振動測試（隨機振動測試、掃頻振動測試）； 6). 汽車運輸測試（模擬運輸測試、碰撞測試）； 7). 機械沖擊測試； 8). 開關(guān)電測試； 9). 電源拉偏測試； 10).冷啟動測試； 11).鹽霧測試； 12).淋雨測試； 
二、砂塵測試

上述環(huán)境試驗的相關(guān)國家標準如下（部分試驗可能沒有相關(guān)國標，或者是我 還沒有找到）： 1、低溫試驗 
按 GB/T 2423.1—89《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 低溫 試驗》； 
GB/T 2423.22—87《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 溫度變 化試驗方法》 
進行低溫試驗及溫度變化試驗。 溫度范圍：-70℃～10℃。 2、高溫試驗 
按 GB/T 2423.2—89《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 高溫 試驗》； 
GB/T 2423.22—87《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 溫度變 化試驗方法》 
進行高溫試驗及溫度變化試驗。 

溫度范圍：10℃～210℃ 3、濕熱試驗 
按 GB/T 2423.3—93《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 恒定 濕熱試驗》； 
GB/T2423.4—93《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 交變濕熱 試驗》 
進行恒定濕熱試驗及交變濕熱試驗。 濕度范圍：30%RH～100%RH 4、霉菌試驗 
按 GB/T 2423.16—90《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 長霉 試驗》進行霉菌試驗。 5、鹽霧試驗 
按 GB/T 2423.17—93《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 鹽霧 試驗》進行鹽霧試驗。 6、低氣壓試驗 
按 GB/T 2423.21—92《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 低氣 壓試驗》； 
GB/T2423.25—92《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 低溫/ 低氣壓試驗》； 
GB/T2423.26—92 《電工電子產(chǎn)品 環(huán)境試驗第二部分：試驗方法 高溫/ 低氣壓試驗》； 
進行低氣壓試驗，高、低溫/低氣壓試驗。試驗范圍：-70℃～100℃ 0～760mmHg 20%～95%RH

7、振動試驗

7

按 GB/T 2423.10—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 振動試驗》進行振動試驗

7

頻率范圍（機械振動臺）：5～60Hz（定頻振動5～80Hz），zui大位移振幅3.5mm

（機械振動臺）

（滿載）。頻率范圍（電磁振動臺）：5～3000Hz，zui大位移25mmP-P。 8、沖擊試驗 
按 GB/T 2423.5—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 沖擊 試驗》進行沖擊試驗。沖擊加速度范圍：（50～1500）m/s2。 9、碰撞試驗 
按 GB/T 2423.6—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 碰撞 試驗》進行碰撞試驗。 10、跌落試驗 
按 GB/T 2423.7—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 傾跌 與翻到試驗》； 
GB/T2423.8—95《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 自由跌落 試驗》進行跌落試驗。 
說明：上面13 項比較全面地概括了產(chǎn)品在實現(xiàn)使用過程中碰到的外界環(huán)境； 實際測試時，因為各產(chǎn)品本身屬性的相差較遠、使用環(huán)境相差也很大，各公司可 以根據(jù)產(chǎn)品的特點，適當選取、增加一些項目來測試（此產(chǎn)品對應的國/行標中 要求的必測試項目，當然是必須測試的）；也可以根據(jù)產(chǎn)品特定的使用環(huán)境與使 用方法，自行設(shè)計一些新測試項目，東莞賽思檢測設(shè)備有限公司以驗證產(chǎn)品是否能長期工作。 
測試條件：不同的產(chǎn)品測試條件不一樣；就拿高溫測試來說，有些產(chǎn)品要求 做高溫貯存測試，有些要求做高溫運行測試，有些產(chǎn)品的高溫用85℃做測試， 有些產(chǎn)品的高溫是用65℃做測試。但是，宗旨只有一個，那就是至少滿足國/行 標。要測試一種產(chǎn)品的可靠性，找到這種產(chǎn)品的國/行標是必需的，按照國/行標 的要求和指引找出必須的測試項目與各項目的測試方法，從而進行環(huán)境測試； 同一種產(chǎn)品，在不同的階段，測試條件也不一樣；一般而言，產(chǎn)品會經(jīng)過研 發(fā)、小批量試產(chǎn)、批量生產(chǎn)三個不同的階段。在研發(fā)階段，測試條件zui嚴（應力 zui大）、測試延續(xù)的時候zui短；小批量試產(chǎn)階段，測試應力適中、測試時間適中； 批量生產(chǎn)階段，測試應力zui小、測試時間較短；三個階段的主要差別見下表： 
加速環(huán)境試驗技術(shù) 
傳統(tǒng)的環(huán)境試驗是基于真實環(huán)境模擬的試驗方法，稱為環(huán)境模擬試驗。這種 試驗方法的特點是：模擬真實環(huán)境，加上設(shè)計裕度，確保試驗過關(guān)。其缺陷在于 試驗的效率不高，并且試驗的資源耗費巨大。 
加速環(huán)境試驗AET(Accelerated EnvironmentalTesting)是一項新興的可靠性

加速環(huán)境試驗 
激發(fā)試驗(Stimulation)通過施加激發(fā)應力、環(huán)境快速檢測來清除產(chǎn)品的潛在 缺陷。試驗所施加的應力并不模擬真實環(huán)境，而以提高激發(fā)效率為目標。?? 加速環(huán)境試驗是一種激發(fā)試驗，它通過強化的應力環(huán)境來進行可靠性試驗。 加速環(huán)境試驗的加速水平通常用加速因子來表示。加速因子定義為設(shè)備在自然服 役環(huán)境下的壽命與在加速環(huán)境下的壽命之比。 
施加的應力可以是溫度、振動、壓力和濕度(即所謂“四綜合”)及其他應力， 應力的組合亦是有些場合更為有效的激發(fā)方式。東莞賽思檢測設(shè)備有限公司高溫變率的溫度循環(huán)和寬帶隨機 振動是*zui有效的激發(fā)應力形式。加速環(huán)境試驗有2 種基本類型：加速壽命試 驗(AcceleratedLife Testing)、可靠性強化試驗(Reliability Enhancement Testing)。 
可靠性強化試驗(RET)用以暴露與產(chǎn)品設(shè)計有關(guān)的早期失效故障，但同時， 也用于確定產(chǎn)品在有效壽命期內(nèi)抗隨機故障的強度。加速壽命試驗的目的是找出 產(chǎn)品是如何發(fā)生、何時發(fā)生、為何發(fā)生磨耗失效的。下面分別對2 種基本類型進 行簡單闡述。 
1、加速壽命試驗(ALT) 
加速壽命試驗只對元器件、材料和工藝方法進行，用于確定元器件、材料及 生產(chǎn)工藝的壽命。其目的不是暴露缺陷，而是識別及量化在使用壽命末期導致產(chǎn) 品損耗的失效及其失效機理。有時產(chǎn)品的壽命很長，為了給出產(chǎn)品的壽命期，加 速壽命試驗必須進行足夠長的時間。?? 
加速壽命試驗是基于如下假設(shè)：即受試品在短時間、高應力作用下表現(xiàn)出的 特性與產(chǎn)品在長時間、低應力作用下表現(xiàn)出來的特性是一致的。為了縮短試驗時 間，采用加速應力，即所謂高加速壽命試驗(HALT)。?? 
加速壽命試驗提供了產(chǎn)品預期磨損機理的有價值數(shù)據(jù)，這在當今的市場上是 很關(guān)鍵的，因為越來越多的消費者對其購買的產(chǎn)品提出了使用壽命要求。估計使 用壽命僅僅是加速壽命試驗的用處之一。它能使設(shè)計者和生產(chǎn)者對產(chǎn)品有更全面 

：

的了解，識別出關(guān)鍵的元器件、材料和工藝，并根據(jù)需要進行改進及控制。另外 試驗得出的數(shù)據(jù)使生產(chǎn)廠商和消費者對產(chǎn)品有充分的信心。東莞賽思檢測設(shè)備有限公司 加速壽命試驗的對象是抽樣產(chǎn)品。 2、可靠性強化試驗(RET) 
可靠性強化試驗有許多名稱和形式，如步進應力試驗、應力壽命試驗 
(STRIEF)、高加速壽命試驗(HALT)等。RET 的目的是通過系統(tǒng)地施加逐漸增大 的環(huán)境應力和工作應力，來激發(fā)故障和暴露設(shè)計中的薄弱環(huán)節(jié)，從而評價產(chǎn)品設(shè)計的可靠性。因此，RET 應該在產(chǎn)品設(shè)計和發(fā)展周期中zui初的階段實施，以便 于修改設(shè)計。 
國外可靠性的有關(guān)研究人員在80 年代初就注意到由于設(shè)計潛在缺陷的殘留 量較大，給可靠性的提高提供了可觀的空間，另外價格和研制周期問題也是當今 市場競爭的焦點。研究證明，RET 不失為解決這個問題的方法之一。它獲 得的可靠性比傳統(tǒng)的方法高得多，更為重要的是，它在短時間內(nèi)就可獲得早期可 靠性，無須像傳統(tǒng)方法那樣需要長時間的可靠性增長(TAAF)，從而降低了成本。?? 
RET 的目的是要引起失效，因此它是破壞性試驗，試樣數(shù)量盡可能少。進 行 RET 的理想時間是在設(shè)計周期的末期，此時設(shè)計、材料、元器件和工藝等都 準備就緒，而生產(chǎn)尚未開始。通常RET 的做法是施加預定的環(huán)境應力和工作應 力(單獨加、順序加或同時加)，從小量級開始，然后逐步增加直到出現(xiàn)以下3 種 情況： 
全部試樣失效； 
應力值大大超出服役期望值； 
出現(xiàn)非相關(guān)失效。（非相關(guān)失效是指服役中不可能出現(xiàn)的失效模式） 可靠性強化試驗也是針對少量抽樣產(chǎn)品進行的。 3、其它類型加速環(huán)境試驗 
可靠性試驗還包括可靠性統(tǒng)計試驗，即可靠性鑒定試驗和可靠性驗收試驗。 基于加速環(huán)境的可靠性統(tǒng)計試驗(即加速可靠性鑒定試驗和加速可靠性驗收試驗)

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是加速環(huán)境試驗亟待解決的一個問題。該問題的核心是通過高量級的加速環(huán)境試 驗數(shù)據(jù)去評估試樣在低量級的服役環(huán)境中的可靠性水平。在產(chǎn)品的全壽命周期管 理中，它們的功能在一定條件下可以由前述2 種加速環(huán)境試驗來實現(xiàn)。 4、東莞賽思檢測設(shè)備有限公司加速環(huán)境試驗在產(chǎn)品全壽命周期管理中的應用 
在產(chǎn)品的設(shè)計、研制、生產(chǎn)和使用直至壽命末期整個壽命周期內(nèi)，其可 靠性的設(shè)計、改進、評估都離不開環(huán)境試驗手段，而加速環(huán)境試驗在產(chǎn)品的設(shè)計、 研制和生產(chǎn)中是實現(xiàn)產(chǎn)品的可靠性增長和確定、評估產(chǎn)品可靠性水平的重要手 段。 
根據(jù)市場需求和用戶的要求確定產(chǎn)品之后，就可初步設(shè)計好產(chǎn)品雛形。此時 一般需要對元器件和原材料進行選擇，選擇代表試樣進行加速壽命試驗，從而確 定所選擇的元器件和原材料。產(chǎn)品設(shè)計完成并制造試樣后就可以進行可靠性強化 試驗(RET)，以實現(xiàn)可靠性增長。這將是一個逐步清除設(shè)計上的薄弱環(huán)節(jié)的過程， 同時，可以對材料和工藝方法進行加速壽命試驗，為產(chǎn)品的正式生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。 這是一個反復的過程，即是一個試驗——分析改進——試驗的循環(huán)過程。為了確 定產(chǎn)品的有效壽命，需要對產(chǎn)品的抽樣進行加速壽命試驗(ALT 或HALT)，同時 加速壽命試驗還將為ESS 提供必要的有關(guān)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)。在清除了設(shè)計上的缺陷 及薄弱環(huán)節(jié)之后，產(chǎn)品可以正式批量生產(chǎn)。環(huán)境應力篩選方案可以根據(jù)ALT(或 HALT)確定的極限來確定。以zui為有效的溫度循環(huán)和寬帶隨機振動為例，兩端的 溫度應該比工作極限約低20%，用在生產(chǎn)中的ESS 振動量級應該約為振動破壞極限的50%。在確定了試驗剖面后，便應該對幾個(一般至少3 個)試樣進行篩選 方案的驗證(POS)，以證實篩選既不造成缺陷，又不消耗掉很多有效壽命。 通過篩選的產(chǎn)品可以出廠，沒有通過篩選的產(chǎn)品在經(jīng)過糾正后同樣可以出 
廠，因為篩選并沒有過多地降低產(chǎn)品的有效壽命，只是檢測到了在制造過程中引 入的缺陷。 
應該指出的是，何時進行何種試驗并沒有嚴格的界線，如環(huán)境應力篩選可能 會在可靠性強化試驗中進行，不過此時所進行的環(huán)境應力篩選目的是對試樣進行 篩選、老煉、排除產(chǎn)品試樣的早期故障，使其故障率趨于穩(wěn)定，而不讓早期故障 在可靠性強化試驗中暴露，造成不必要的浪費。另外，并不是所有的加速環(huán)境試 驗都是必需的，如可靠性強化試驗所提供的信息，在承制方及訂購方的共同認可 下，是可以完成加速可靠性鑒定試驗的功能的，而環(huán)境應力篩選(或高加速應力篩選)亦能實現(xiàn)加速可靠性驗收試驗的要求。 
產(chǎn)品在使用過程中所獲得的數(shù)據(jù)對于產(chǎn)品的可靠性增長也是相當有用的。同 樣的產(chǎn)品在不同的環(huán)境條件下使用，東莞賽思檢測設(shè)備有限公司可能會表現(xiàn)為不同的可靠性量值，故產(chǎn)品的 可靠性必須在真實的使用環(huán)境中或者在模擬的真實環(huán)境條件下驗證，才能獲得準 確的可靠性數(shù)據(jù)。因此，應該重視在使用中反饋的信息，與以前的試驗進行分析 比較，對于改進試驗方法、進一步提高產(chǎn)品的可靠性都有重要的意義。 
總之，可靠性管理是貫穿于產(chǎn)品全壽命周期的一項工程，也是增強產(chǎn)品的市 場競爭力的保證。 
加速環(huán)境試驗已應用于通訊、電子、電腦、能源、汽車等工業(yè)部門，并且在 航空、航天方面的應用也得到了迅速的發(fā)展。據(jù)報道，惠普、福特、波音 等企業(yè)已相繼采用可靠性強化試驗技術(shù)進行新產(chǎn)品研制的可靠性增長 試驗，并由此獲得高可靠性，縮短產(chǎn)品研制周期，取得了明顯的經(jīng)濟效益。我國 有關(guān)研究機構(gòu)也對此進行了研究，加速環(huán)境試驗將成為可靠性試驗的補充和發(fā) 展。 
環(huán)境測試一般偏重于產(chǎn)品對外部條件適應能力的測試，如溫度，濕度，電磁 環(huán)境等。而其本身的工作狀況不會變化，如電流、電壓、機械負載等。 
狹義的可靠性測試一般偏重于產(chǎn)品本身的性能，如在大電流或機械過載的條 件下的性能穩(wěn)定性，而其工作環(huán)境則保持在正常使用條件下。 廣義的可靠性測試也可包括環(huán)境測試。

篩選)亦能實現(xiàn)加速可靠性驗收試驗的要求。 
產(chǎn)品在使用過程中所獲得的數(shù)據(jù)對于產(chǎn)品的可靠性增長也是相當有用的。同 樣的產(chǎn)品在不同的環(huán)境條件下使用，可能會表現(xiàn)為不同的可靠性量值，故產(chǎn)品的 可靠性必須在真實的使用環(huán)境中或者在模擬的真實環(huán)境條件下驗證，東莞賽思檢測設(shè)備有限公司才能獲得準 確的可靠性數(shù)據(jù)。因此，應該重視在使用中反饋的信息，與以前的試驗進行分析 比較，對于改進試驗方法、進一步提高產(chǎn)品的可靠性都有重要的意義。 
總之，可靠性管理是貫穿于產(chǎn)品全壽命周期的一項工程，也是增強產(chǎn)品的市 場競爭力的保證。 
加速環(huán)境試驗已應用于通訊、電子、電腦、能源、汽車等工業(yè)部門，并且在 航空、航天方面的應用也得到了迅速的發(fā)展。據(jù)報道，惠普、福特、波音 等企業(yè)已相繼采用可靠性強化試驗技術(shù)進行新產(chǎn)品研制的可靠性增長 試驗，并由此獲得高可靠性，縮短產(chǎn)品研制周期，取得了明顯的經(jīng)濟效益。我國 有關(guān)研究機構(gòu)也對此進行了研究，加速環(huán)境試驗將成為可靠性試驗的補充和發(fā) 展。 
環(huán)境測試一般偏重于產(chǎn)品對外部條件適應能力的測試，如溫度，濕度，電磁 環(huán)境等。而其本身的工作狀況不會變化，如電流、電壓、機械負載等。 
狹義的可靠性測試一般偏重于產(chǎn)品本身的性能，如在大電流或機械過載的條 件下的性能穩(wěn)定性，而其工作環(huán)境則保持在正常使用條件下。 廣義的可靠性測試也可包括環(huán)境測試。