產(chǎn)品可靠性測試是指產(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)定的時間內(nèi)所能達到的規(guī)定功能特性能力的加速試驗手段??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,增強產(chǎn)品的市場競爭力。因此,各國在產(chǎn)品可靠性測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,以評價產(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)境測試、氣候環(huán)境測試,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、負載水平等一系列因素,通過一系列測試項目,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。
我公司配備先進檢測儀器,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)境測試
力學(xué)環(huán)境測試,主要是模擬產(chǎn)品在運輸、裝卸及運行過程中出現(xiàn)的振動、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產(chǎn)品的作用。
振動――正弦振動、共振、隨機振動;
根據(jù)振動的類型,振動試驗主要分為正弦振動、隨機振動兩種;另外還有特殊振動:正弦+隨機振動、隨機+隨機振動,綻合振動:溫度+濕度+振動、低氣壓+振動等。
機械沖擊――半正弦波、后峰鋸齒波、矩形波;
機械沖擊(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個類型的沖擊。通過峰值加速度(acceleration)、脈沖持續(xù)時間(pulseduration)、沖擊方向(shockdirection)和沖擊次數(shù)(shocktimes)這四個指標(biāo),確定產(chǎn)品抗沖擊的結(jié)構(gòu)強度和工作能力。
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),主要是考核包裝對樣品的保護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)的強度,比如飛機、火箭啟動時高加速度時其內(nèi)部組件是否能保持正常運行。
2. ?氣候環(huán)境測試
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)境測試主要是檢驗產(chǎn)品對各種環(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的適應(yīng)性,因為它會直接或間接影響產(chǎn)品的可靠性,所以產(chǎn)品是否可靠還必須用氣候環(huán)境試驗來證明。
氣候環(huán)境測試項目主要包括:
氙燈光老化試驗--Xenon-arc aging
紫外光老化試驗--QUV aging
臭氧老化試驗--Ozone aging
鹽霧腐蝕測試——Salt Spray Test
硫化試驗--Sulphur resistance
低溫測試——LowTemperature Test
高溫測試——HighTemperature Test
高低溫變化測試(溫度沖擊試驗)——TemperatureChangeTest
溫度循環(huán)測試——Temperature Cycle Test
溫濕度循環(huán)測試——Temperature & HumidityCycleTest
溫度+濕度+振動三綜合試驗--Temperature & damp&vibration test
實際測試時,因為各產(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,適當(dāng)選取、增加一些項目來測試,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)計一些新測試項目,以驗證產(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、小批量試產(chǎn)、批量生產(chǎn)三個不同的階段。在研發(fā)設(shè)計階段,測試條件最嚴(yán)苛、測試延續(xù)的時候最短;小批量試產(chǎn)階段,測試應(yīng)力適中、測試時間適中;批量生產(chǎn)階段,測試應(yīng)力最小、測試時間較短。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,同時還需要內(nèi)部實施可靠性方案,確保產(chǎn)品在整個壽命周期的工作性能不變,減少故障率。
3.測試項目
溫濕度可靠性測試
溫濕度儲存試驗
溫濕度循環(huán)試驗
耐低溫、耐高溫試驗
溫度沖擊試驗
快速溫變試驗
機械應(yīng)力可靠性測試
振動試驗(正弦、隨機、掃頻)
機械沖擊(半正弦、梯形)
碰撞試驗
跌落試驗
ISTA系列包裝運輸試驗
綜合應(yīng)力可靠性測試
三綜合(溫濕度+沖擊)
三綜合(溫濕度+碰撞)
三綜合(溫濕度+振動)
HALT/HASS
防護類及環(huán)境老化類測試
防水、防塵測試
防異物
混合氣體腐蝕測試
氙燈及紫外光照射
高空/低氣壓測試
高壓蒸煮
中性、酸性、交變鹽霧測試
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
SEM+EDX
元器件開封裝(Decap)
XPS
AES
SIMS
電子零部件性能測試
PCB SIR試驗
離子污染測試
耐熱性測試
潮濕敏感性
可焊性
焊點推拉力
尺寸檢驗
高分子材料性能測試
差熱分析儀(DSC)
熱重分析儀(TGA)
熱機械分析儀(TMA)
動態(tài)機械分析儀(DMA)
傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR)
4.電子產(chǎn)品可靠性試驗
電子產(chǎn)品可靠性試驗試驗?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,評價產(chǎn)品可靠性達到預(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;
? 對定型產(chǎn)品進行可靠性鑒定或驗收;
? 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理;
? 改進產(chǎn)品可靠性,制定和改進可靠性試驗方案,為用戶選用產(chǎn)品提供依據(jù)。 對于不同的產(chǎn)品,為了達到不同的目的,可以選擇不同的可靠性試驗方法。電子產(chǎn)品的可靠性試驗有多種分類方法:
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和現(xiàn)場試驗;
2.以試驗項目劃分:可分為環(huán)境試驗、壽命試驗、加速試驗和各種特殊試驗;
3.按試驗?zāi)康膩韯澐郑嚎煞譃楹Y選試驗、鑒定試驗和驗收試驗;
4. 按試驗性質(zhì)來劃分:可分為破壞性試驗和非破壞性試驗。 通常把電子產(chǎn)品的可靠性試驗歸納為五大類:環(huán)境試驗、壽命試驗、篩選試驗、現(xiàn)場使用試驗、鑒定試驗。
? 環(huán)境試驗是考核產(chǎn)品在各種環(huán)境(振動、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,是評價產(chǎn)品可靠性的重要試驗方法之一。
? 壽命試驗是研究產(chǎn)品壽命特征的方法,這種方法可在實驗室模擬各種使用條件來進行。壽命試驗是可靠性試驗中最重要最基本的項目之一,它是將產(chǎn)品放在特定的試驗條件下考察其失效(損壞)隨時間變化規(guī)律。通過壽命試驗,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,可進一步弄清導(dǎo)致產(chǎn)品失效的主要失效機理,作為可靠性設(shè)計、可靠性預(yù)測、改進新產(chǎn)品質(zhì)量和確定合理的篩選、例行(批量保證)試驗條件等的依據(jù)。如果為了縮短試驗時間可在不改變失效機理的條件下用加大應(yīng)力的方法進行試驗,這就是加速壽命試驗。通過壽命試驗可以對產(chǎn)品的可靠性水平進行評價,并通過質(zhì)量反饋來提高新產(chǎn)品可靠性水平。
? 篩選試驗是一種對產(chǎn)品進行全數(shù)檢驗的非破壞性試驗。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,就可以保證在實際使用時產(chǎn)品的可靠性水平??煽啃院Y選試驗的特點是:
1. 這種試驗不是抽樣的而是100%試驗;
2. 該試驗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,即不能提高每個產(chǎn)品的壽命;
3. 不能簡單地以篩選淘汰率的高低來評價篩選效果。淘汰率高,有可能是產(chǎn)品本身的設(shè)計、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)力的強度和試驗時間不足造成的。通常以篩選淘汰率Q和篩選效果β值來評價篩選方法的優(yōu)劣。合理的篩選方法應(yīng)該是β值較大,而Q值適中。
上述各種試驗都是通過模擬現(xiàn)場條件來進行的。模擬試驗由于受設(shè)備條件的限制,往往只能對產(chǎn)品施加單一應(yīng)力,有時也可以施加雙應(yīng)力,這與實際使用環(huán)境條件有很大差異,因而未能如實地、全面地暴露產(chǎn)品的質(zhì)量情況。
? 現(xiàn)場使用試驗則與上述各種試驗不同,因為它是在使用現(xiàn)場進行,故最能真實地反映產(chǎn)品的可靠性問題,所獲得的數(shù)據(jù)對于產(chǎn)品的可靠性預(yù)測、設(shè)計和保證有很高價值。對制定可靠性試驗計劃、驗證可靠性試驗方法和評價試驗精確性,現(xiàn)場使用試驗的作用則更大。
? ?鑒定試驗是對產(chǎn)品的可靠性水平進行評價時而做的試驗。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行的抽樣試驗。
? ? ? ? 編輯:ymf
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