可靠性工程-可靠性试验概述.ppt

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1、第六章可靠性试验及评定概述产品生产出来以后，其可靠性是否达到定量要求，必须通过可靠性试验予以验证，同时，在设计和生产过程中可能存在这样或那样的可靠性缺陷，通过可靠性试验，可以暴露设计、工艺、材料等方面存在的可靠性缺陷，从而采取措施加以改进，使可靠性逐步增长，最终达到预定的可靠性水平。可靠性试验目的可靠性试验可靠性试验的分类，一般有以下几种：按试验项目分，筛选试验；环境应力试验；寿命试验。可靠性试验按试验对象分元、器件及原材料可靠性试验；组件或部件可靠性试验；产品可靠性试验。按试验性质分破坏性试验；非破坏性试验。可靠性试验按试验地点分现场可靠性试验；实

2、验室可靠性试验。按试验的应力和强度分恒定应力试验；步进应力试验；序进应力试验；加速应力试验。可靠性试验按试验所处阶段分可靠性研制试验通过对产品施加环境应力、工作载荷，寻找产品中的设计缺陷，以改进设计，提高产品的固有可靠性。可靠性增长试验通过对产品施加模拟实际使用环境的综合环境应力，暴露产品中的潜在缺陷并采取纠正措施，使产品的可靠性达到规定的要求。可靠性试验按试验所处阶段分可靠性鉴定试验模拟实际使用环境，对产品施加工作应力，验证产品设计是否达到规定的可靠性要求。可靠性验收试验模拟实际使用环境，对产品施加工作应力，验证批生产产品的可靠性是否保持在规定的水

3、平，即产品经过生产期间的工艺、工装、工作流程变化后的可靠性。可靠性试验分类浴盆曲线与可靠性试验浴盆曲线可靠性试验的要素故障判据试验剖面任务剖面：对产品在完成规定任务的这段时间内所要经历的全部重要时间和状态的一种时序描述。试验剖面：供试验用的环境参数与时间的关系图试验应力环境越恶劣可靠性越差温度应力会提高产品的故障率振动应力会加速产品的疲劳湿度和化学应力会缩短产品的寿命环境应力和可靠性一般是指数关系温度-Arrhenius振动-Coffin-Manson湿度和其他-Eyring在常规应力条件下进行试验可以真实地模拟现场使用情况-常规试验有意施加恶劣的环

4、境应力进行试验可以高效地暴露产品缺陷-加速试验。常规可靠性试验环境应力筛选试验——ESS可靠性增长试验——RGT可靠性鉴定试验——RQT环境应力筛选试验（ESS）（一）可靠性筛选1、可靠性筛选的效果1）筛选剔除率Q不能简单地以剔除率高低来评价筛选方法优劣，剔除率太高，有可能是产品存在着严重缺陷，但也可能是筛选应力过高；剔除率很低，有可能是产品缺陷少，但也可能是筛选应力太小或试验时间不足所致。（一）可靠性筛选1、可靠性筛选的效果2）筛选效果β一般通过设计良好的工艺筛选程序的产品和未经筛选的产品相比，其失效率大致可有半个至一个数量级的改善，个别可达2个数

5、量级。（一）可靠性筛选1、可靠性筛选的效果在评价筛选方法时，要把剔除率和筛选效果结合起来。例如取同样Q值，则β大的筛选方法为优；而得到同样的β值，Q值小的筛选方法好。（一）可靠性筛选2、可靠性筛选的方法1）测试筛选①初始参数筛选（分布截尾筛选）目的是为了获得参数与设计要求相适应的产品，剔除那些超出容差极限值的产品。首先要确定被筛选对象的哪些参数直接影响系统的可靠性，以及为保证系统可靠性应规定的容差极限值，由此定下参数的筛选项目和合格标准。筛选对象应为设计、工艺相当稳定条件下生产的产品，因此，其各项参数应服从正态分布。（一）可靠性筛选2、可靠性筛选的方

6、法1）测试筛选②线性判别筛选先对批产品作摸底试验，通过计算建立线性判别数据，然后根据每个被判产品的原始数据和试验一段时间后的测试数据，来判断是否应淘汰。该方法的基础是建立线性判别式，式中含有对产品有显著影响的各参数（判别因子）和判别因子在寿命中所起影响的程度。（一）可靠性筛选2、可靠性筛选的方法2）检查筛选①目镜筛选包括用肉眼、放大镜或显微镜检查筛选，花费少，收效大。②红外线非破坏性检查筛选用红外扫描显微镜对元器件在工作时的热分布作检查。可检查热设计是否合理和工艺是否有缺陷，可灵敏地检查出过热点及是否有虚焊。不足之处是只能检查暴露出来的表面，不能检查

7、外壳内的热分布，被检查表面有塑料时检查也要受影响。（一）可靠性筛选2、可靠性筛选的方法2）检查筛选③X射线非破坏性检查筛选可发现成品内的缺陷，如装配不良、焊料过多或过少以及多余物等。美军标准规定，宇航级半导体器件都要100％进行此项筛选。④颗粒碰撞噪声检测用来发现产品内部是否存在多余物或有结合不良之处。其原理是检查试件在振动或冲击情况下是否内部有颗粒碰撞而发出的噪声。优点是能发现更小的粒子和X射线能穿透的粒子。已有设备可测出重量小于1μg和直径小于25μm的松散粒子。（一）可靠性筛选2、可靠性筛选的方法2）检查筛选⑤密封性检查筛选用来剔除泄漏率超过规

8、定值的产品。根据泄漏率要求可选择液浸检漏法、氦质谱检漏法、放射性示踪检漏法和湿度试验法等。⑥参数测试筛选包括