產(chǎn)品可靠性測(cè)試是指產(chǎn)品或試樣材料在模擬某一自然環(huán)境使用條件下在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)所能達(dá)到的規(guī)定功能特性能力的加速試驗(yàn)手段??煽啃愿叩漠a(chǎn)品,不僅可為企業(yè)節(jié)約成本、贏得客戶的信賴,而且有助于提高企業(yè)的品牌知名度,增強(qiáng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此,各國在產(chǎn)品可靠性測(cè)試方面都制訂了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)產(chǎn)品在使用過程中可能遇到的不同使用環(huán)境、并受到不同環(huán)境的應(yīng)力等因素來模擬環(huán)境加速試驗(yàn),以評(píng)價(jià)產(chǎn)品或試樣材料的性能和適應(yīng)性,為科研人員、產(chǎn)品開發(fā)工程師提供產(chǎn)品或試樣材料在環(huán)境適應(yīng)性方面的量化技術(shù)指標(biāo)。
產(chǎn)品可靠性測(cè)試按其使用環(huán)境所受破壞的主要因素可分為力學(xué)環(huán)境測(cè)試、氣候環(huán)境測(cè)試,其工作原理是根據(jù)產(chǎn)品在一定的環(huán)境條件下可能遇到的氣候狀況、環(huán)境狀況、負(fù)載水平等一系列因素,通過一系列測(cè)試項(xiàng)目,綜合分析產(chǎn)品或試樣材料的性能,找到故障發(fā)生的原因,并采取消除、預(yù)防措施,從量化方面保證產(chǎn)品或試樣材料的質(zhì)量,確保產(chǎn)品或試樣材料的安全性和耐久性。
我公司配備先進(jìn)檢測(cè)儀器,擁有高素質(zhì)專業(yè)人才,為產(chǎn)品以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等行業(yè)禁用或限用微量物質(zhì)提供工定性和定量分析。
1.力學(xué)環(huán)境測(cè)試
力學(xué)環(huán)境測(cè)試,主要是模擬產(chǎn)品在運(yùn)輸、裝卸及運(yùn)行過程中出現(xiàn)的振動(dòng)、沖擊、跌落和碰撞等環(huán)境條件下,產(chǎn)品的性能是否能持續(xù)保持其可靠性或其包裝是否能起到保護(hù)產(chǎn)品的作用。
振動(dòng)――正弦振動(dòng)、共振、隨機(jī)振動(dòng);
根據(jù)振動(dòng)的類型,振動(dòng)試驗(yàn)主要分為正弦振動(dòng)、隨機(jī)振動(dòng)兩種;另外還有特殊振動(dòng):正弦+隨機(jī)振動(dòng)、隨機(jī)+隨機(jī)振動(dòng),綻合振動(dòng):溫度+濕度+振動(dòng)、低氣壓+振動(dòng)等。
機(jī)械沖擊――半正弦波、后峰鋸齒波、矩形波;
機(jī)械沖擊(Shock),根據(jù)脈沖波形不同,可分為半正弦波、后峰鋸齒波和梯形波3個(gè)類型的沖擊。通過峰值加速度(acceleration)、脈沖持續(xù)時(shí)間(pulseduration)、沖擊方向(shockdirection)和沖擊次數(shù)(shocktimes)這四個(gè)指標(biāo),確定產(chǎn)品抗沖擊的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和工作能力。
碰撞――半正弦波;
碰撞(Bump),則是根據(jù)峰值加速度(acceleration),脈沖持續(xù)時(shí)間(pulseduration)、沖擊方向(bumpdirection)、沖擊次數(shù)(bumptimes)等指標(biāo)衡量樣品經(jīng)過多次碰撞之后的性能。
跌落――自由跌落;
跌落(Drop),主要是考核包裝對(duì)樣品的保護(hù)能力或樣品抗摔能力。樣品的跌落高度一般為自由跌落高度,地面要求為混凝土或2cm左右的鐵(鋼)板。
恒定加速度――離心加速度。
恒定加速度(Acceleration),主要針對(duì)處于恒定加速下工作的元器件或相關(guān)結(jié)構(gòu)件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,比如飛機(jī)、火箭啟動(dòng)時(shí)高加速度時(shí)其內(nèi)部組件是否能保持正常運(yùn)行。
2. ?氣候環(huán)境測(cè)試
氣候環(huán)境的變化是產(chǎn)品可靠性中不可忽視的重要因素,氣候環(huán)境測(cè)試主要是檢驗(yàn)產(chǎn)品對(duì)各種環(huán)境的適應(yīng)能力,在濕潤、干燥、高溫、低溫、連續(xù)溫度變化或溫度循環(huán)變化、日光老化、霉菌、氣體腐蝕和臭氧等氣候條件下使用或存儲(chǔ)的適應(yīng)性,因?yàn)樗鼤?huì)直接或間接影響產(chǎn)品的可靠性,所以產(chǎn)品是否可靠還必須用氣候環(huán)境試驗(yàn)來證明。
氣候環(huán)境測(cè)試項(xiàng)目主要包括:
氙燈光老化試驗(yàn)--Xenon-arc aging
紫外光老化試驗(yàn)--QUV aging
臭氧老化試驗(yàn)--Ozone aging
鹽霧腐蝕測(cè)試——Salt Spray Test
硫化試驗(yàn)--Sulphur resistance
低溫測(cè)試——LowTemperature Test
高溫測(cè)試——HighTemperature Test
高低溫變化測(cè)試(溫度沖擊試驗(yàn))——TemperatureChangeTest
溫度循環(huán)測(cè)試——Temperature Cycle Test
溫濕度循環(huán)測(cè)試——Temperature & HumidityCycleTest
溫度+濕度+振動(dòng)三綜合試驗(yàn)--Temperature & damp&vibration test
實(shí)際測(cè)試時(shí),因?yàn)楦鳟a(chǎn)品本身屬性差別較大、使用環(huán)境相差也很大,企業(yè)可以根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn),適當(dāng)選取、增加一些項(xiàng)目來測(cè)試,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(jì)一些新測(cè)試項(xiàng)目,以驗(yàn)證產(chǎn)品是否能長期工作。
由于產(chǎn)品壽命周期包含研發(fā)設(shè)計(jì)、小批量試產(chǎn)、批量生產(chǎn)三個(gè)不同的階段。在研發(fā)設(shè)計(jì)階段,測(cè)試條件最嚴(yán)苛、測(cè)試延續(xù)的時(shí)候最短;小批量試產(chǎn)階段,測(cè)試應(yīng)力適中、測(cè)試時(shí)間適中;批量生產(chǎn)階段,測(cè)試應(yīng)力最小、測(cè)試時(shí)間較短。為確保產(chǎn)品的質(zhì)量,企業(yè)不僅需要完成產(chǎn)品可靠性檢測(cè),同時(shí)還需要內(nèi)部實(shí)施可靠性方案,確保產(chǎn)品在整個(gè)壽命周期的工作性能不變,減少故障率。
3.測(cè)試項(xiàng)目
溫濕度可靠性測(cè)試
溫濕度儲(chǔ)存試驗(yàn)
溫濕度循環(huán)試驗(yàn)
耐低溫、耐高溫試驗(yàn)
溫度沖擊試驗(yàn)
快速溫變?cè)囼?yàn)
機(jī)械應(yīng)力可靠性測(cè)試
振動(dòng)試驗(yàn)(正弦、隨機(jī)、掃頻)
機(jī)械沖擊(半正弦、梯形)
碰撞試驗(yàn)
跌落試驗(yàn)
ISTA系列包裝運(yùn)輸試驗(yàn)
綜合應(yīng)力可靠性測(cè)試
三綜合(溫濕度+沖擊)
三綜合(溫濕度+碰撞)
三綜合(溫濕度+振動(dòng))
HALT/HASS
防護(hù)類及環(huán)境老化類測(cè)試
防水、防塵測(cè)試
防異物
混合氣體腐蝕測(cè)試
氙燈及紫外光照射
高空/低氣壓測(cè)試
高壓蒸煮
中性、酸性、交變鹽霧測(cè)試
常規(guī)失效分析
切片分析
染色起拔
錫須分析
C-SAM
X光檢測(cè)
SEM+EDX
元器件開封裝(Decap)
XPS
AES
SIMS
電子零部件性能測(cè)試
PCB SIR試驗(yàn)
離子污染測(cè)試
耐熱性測(cè)試
潮濕敏感性
可焊性
焊點(diǎn)推拉力
尺寸檢驗(yàn)
高分子材料性能測(cè)試
差熱分析儀(DSC)
熱重分析儀(TGA)
熱機(jī)械分析儀(TMA)
動(dòng)態(tài)機(jī)械分析儀(DMA)
傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR)
4.電子產(chǎn)品可靠性試驗(yàn)
電子產(chǎn)品可靠性試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康耐ǔS腥缦聨追矫妫?/p>
? 在研制階段用以暴露試制產(chǎn)品各方面的缺陷,評(píng)價(jià)產(chǎn)品可靠性達(dá)到預(yù)定指標(biāo)的情況;
? 生產(chǎn)階段為監(jiān)控生產(chǎn)過程提供信息;
? 對(duì)定型產(chǎn)品進(jìn)行可靠性鑒定或驗(yàn)收;
? 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(jī)理;
? 改進(jìn)產(chǎn)品可靠性,制定和改進(jìn)可靠性試驗(yàn)方案,為用戶選用產(chǎn)品提供依據(jù)。 對(duì)于不同的產(chǎn)品,為了達(dá)到不同的目的,可以選擇不同的可靠性試驗(yàn)方法。電子產(chǎn)品的可靠性試驗(yàn)有多種分類方法:
1.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(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn);
2.以試驗(yàn)項(xiàng)目劃分:可分為環(huán)境試驗(yàn)、壽命試驗(yàn)、加速試驗(yàn)和各種特殊試驗(yàn);
3.按試驗(yàn)?zāi)康膩韯澐郑嚎煞譃楹Y選試驗(yàn)、鑒定試驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn);
4. 按試驗(yàn)性質(zhì)來劃分:可分為破壞性試驗(yàn)和非破壞性試驗(yàn)。 通常把電子產(chǎn)品的可靠性試驗(yàn)歸納為五大類:環(huán)境試驗(yàn)、壽命試驗(yàn)、篩選試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)使用試驗(yàn)、鑒定試驗(yàn)。
? 環(huán)境試驗(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、潮熱、鹽霧、低氣壓等)條件下的適應(yīng)能力,是評(píng)價(jià)產(chǎn)品可靠性的重要試驗(yàn)方法之一。
? 壽命試驗(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來進(jìn)行。壽命試驗(yàn)是可靠性試驗(yàn)中最重要最基本的項(xiàng)目之一,它是將產(chǎn)品放在特定的試驗(yàn)條件下考察其失效(損壞)隨時(shí)間變化規(guī)律。通過壽命試驗(yàn),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(yàn)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(jìn)一步弄清導(dǎo)致產(chǎn)品失效的主要失效機(jī)理,作為可靠性設(shè)計(jì)、可靠性預(yù)測(cè)、改進(jìn)新產(chǎn)品質(zhì)量和確定合理的篩選、例行(批量保證)試驗(yàn)條件等的依據(jù)。如果為了縮短試驗(yàn)時(shí)間可在不改變失效機(jī)理的條件下用加大應(yīng)力的方法進(jìn)行試驗(yàn),這就是加速壽命試驗(yàn)。通過壽命試驗(yàn)可以對(duì)產(chǎn)品的可靠性水平進(jìn)行評(píng)價(jià),并通過質(zhì)量反饋來提高新產(chǎn)品可靠性水平。
? 篩選試驗(yàn)是一種對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全數(shù)檢驗(yàn)的非破壞性試驗(yàn)。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(shí)際使用時(shí)產(chǎn)品的可靠性水平??煽啃院Y選試驗(yàn)的特點(diǎn)是:
1. 這種試驗(yàn)不是抽樣的而是100%試驗(yàn);
2. 該試驗(yàn)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(gè)產(chǎn)品的壽命;
3. 不能簡(jiǎn)單地以篩選淘汰率的高低來評(píng)價(jià)篩選效果。淘汰率高,有可能是產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì)、元件、工藝等方面存在嚴(yán)重缺陷,但也有可能是篩選應(yīng)力強(qiáng)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(qiáng)度和試驗(yàn)時(shí)間不足造成的。通常以篩選淘汰率Q和篩選效果β值來評(píng)價(jià)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(yàn)都是通過模擬現(xiàn)場(chǎng)條件來進(jìn)行的。模擬試驗(yàn)由于受設(shè)備條件的限制,往往只能對(duì)產(chǎn)品施加單一應(yīng)力,有時(shí)也可以施加雙應(yīng)力,這與實(shí)際使用環(huán)境條件有很大差異,因而未能如實(shí)地、全面地暴露產(chǎn)品的質(zhì)量情況。
? 現(xiàn)場(chǎng)使用試驗(yàn)則與上述各種試驗(yàn)不同,因?yàn)樗窃谑褂矛F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行,故最能真實(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)品的可靠性預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)和保證有很高價(jià)值。對(duì)制定可靠性試驗(yàn)計(jì)劃、驗(yàn)證可靠性試驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)試驗(yàn)精確性,現(xiàn)場(chǎng)使用試驗(yàn)的作用則更大。
? ?鑒定試驗(yàn)是對(duì)產(chǎn)品的可靠性水平進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)而做的試驗(yàn)。它是根據(jù)抽樣理論制定出來的抽樣方案,是在保證生產(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)行的抽樣試驗(yàn)。
? ? ? ? 編輯:ymf
評(píng)論
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