编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第PAGE47页共NUMPAGES47页第PAGE\*MERGEFORMAT47页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT47页電子產品可靠性試驗第一章可靠性試驗概述1電子產品可靠性試驗的目的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、研究採取的糾正措施、判斷產品是否達到指標要求提供依據。具體目的有：(1)發現產品的設計、元器件、零部件、原材料和工藝等方面的各種缺陷；(2)為改善產品的完好性、提高任務成功性、減少維修人力費用和保障費用提供資訊；(3)確認是否符合可靠性定量要求。為實現上述目的，根據情況可進行實驗室試驗或現場試驗。實驗室試驗是通過一定方式的類比試驗，試驗剖面要儘量符合使用的環境剖面，但不受場地的制約，可在產品研製、開發、生產、使用的各個階段進行。具有環境應力的典型性、資料測量的準確性、記錄的完整性等特點。通過試驗可以不斷地加深對產品可靠性的認識，並可為改進產品可靠性提供依據和驗證。現場試驗是產品在使用現場的試驗，試驗剖面真實但不受控，因而不具有典型性。因此，必須記錄分析現場的環境條件、測量、故障、維修等因素的影響，即便如此，要從現場試驗中獲得及時的可靠性評價資訊仍然困難，除非用若干台設備置於現場使用直至用壞，忠實記錄故障資訊後才有可能確切地評價其可靠性。當系統規模龐大、在實驗室難以進行試驗時，則樣機及小批產品的現場可靠性試驗有重要意義。2可靠性試驗的分類2.1電子裝備壽命期的失效分佈目前我們認為電子裝備壽命期的典型失效分佈符合“浴盆曲線”，可以劃分為三段：早期失效段、恒定（隨機或偶然）失效段、耗損失效段。可參閱圖1.2.1。早期失效段，也稱早期故障階段。早期失效出現在產品壽命的較早時期，產品裝配完成即進入早期失效期，其特點是故障率較高，且隨工作時間的增加迅速下降。早期故障主要是由於製造工藝缺陷和設計缺陷暴露產生，例如原材料缺陷引起絕緣不良，焊接缺陷引起虛焊，裝配和調整不當引起參數漂移，元器件缺陷引起性能失效等。早期失效可通過加強原材料和元器件的檢驗、工藝檢驗、不同級別的環境應力篩選等嚴格的品質管制措施加以暴露和排除。失效率早期耗損失效偶然失效段失效時間圖1.2.1電子裝備壽命期失效分佈的浴盆曲線示意恒定失效段，也稱偶然失效段，其故障由裝備內部元器件、零部件的隨機性失效引起，其特點是故障率低，比較穩定，因此是裝備主要工作時段。耗損失效段，其特點是故障率迅速上升，導致維修費用劇增，因而報廢。其故障原因主要是結構件、元器件的磨損、疲勞、老化、損耗等引起。2.2試驗類型及其分佈曲線的變化針對電子裝備壽命期失效分佈的三個階段，人們在設計製造和使用裝備時便有針對地採取措施，以提高可靠性和降低壽命週期的費用。在設計製造階段，要儘量減少設計缺陷和製造缺陷，即便如此仍然會存在早期失效和隨機失效。為此，承制方需要運用工程試驗的手段來暴露和消除早期失效，降低隨機失效的固有水準。通過這些措施，可以改變產品的壽命分佈曲線的形狀，可參閱圖1.2.2。在耗損階段，用戶可通過維修和局部更新的手段延長裝備的使用壽命。圖1.2.2示意了兩組產品壽命失效率分佈曲線，圖中表明產品B的可靠性水準比產品A的優良，因為B的恒定失效率比A的低，B的早期失效段比A的短。如果曲線A和B是同一種產品的不同階段的失效率分佈，則表明該產品經過了可靠性增長試驗，取得成效，因此曲線B的恒定失效率大為降低。曲線B的早期失效段示意了B和B’兩條，它們表明B比B’的早期失效率為低，顯示其工藝和元器件、原材料的缺陷比B’的少，環境應力篩選所需的資源也可較少。失效率產品A的壽命失效分佈B’B產品B的壽命失效分佈時間圖1.2.2裝備可靠性試驗結果對失效分佈曲線形狀影響2.3裝備可靠性試驗分類2.3.1裝備可靠性試驗專案分類由裝備可靠性試驗的目的出發，我們把它分為可靠性工程試驗和可靠性驗證試驗兩大類，每類試驗又包括幾種試驗項目。(1)可靠性工程試驗，其目的在於暴露產品故障以便人們消除它，由承制方進行，試驗樣品從研製樣機中取得。可靠性工程試驗包括環境應力篩選和可靠性增長試驗。從試驗性質來分析，現行的老煉也屬於工程試驗專案；由環境應力篩選發展起來的可靠性保證試驗也可歸納於此。工程試驗的出發點是：儘量徹底地暴露產品的問題、缺陷，並採取措施糾正，再驗證問題得到解決、缺陷得到消除與否。經過工程試驗的產品，其可靠性自然會提高，滿足用戶要求的可能性也必然增大。可見，可靠性工程試驗是產品的可靠性基礎工作，是產品研製生產的工藝過程。(2)可靠性驗證試驗，從試驗原理來說，要應用統