可靠性基础知识部分

1、 PAGE 72可靠性基础知识 V1.0版本Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.第一节 可靠性定义一、可靠性定义产品的可靠性是指：产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。从定义本身来说，它是产品的一种能力，这是一个很抽象的概念；我们可以用个例子（100个学生即将参加考试）来理解这个定义，可靠性就是指：100个学生的考分的平均是多少？对这个平均分的准确性有多大把握？分数越高、把握越大，可靠性就越高。我国的可靠靠性工作作起步较较晚，220世纪纪70年年代才开开始在电电子工业业和航空

2、空工业中中初步形形成可靠靠性研究究体系，并并将其应应用于军军工产品品。其他他行业可可靠性工工作起步步更晚，差差距更大大，与先先进国家家差距220330年，虽虽然国家家已制订订可靠性性标准，但但尚未引引起所有有企业的的足够重重视。对产品而言言，可靠靠性越高高就越好好。可靠靠性高的的产品，可可以长时时间正常常工作（这这正是所所有消费费者需要要得到的的）；从从专业术术语上来来说，就就是产品品的可靠靠性越高高，产品品可以无无故障工工作的时时间就越越长。二、可靠性性的重要要性调查结果显显示（如如某公司司市场部部20001年调调查记录录）：“对可靠靠性的重重视度，与与地区的的经济发发达程度度成正比比”。例

3、如如，英国国电讯（BBT）关关于可靠靠性管理理/指标标要求有有产品寿寿命、MMTBFF报告、可可靠性框框图、失失效树分分析（FFTA）、可可靠性测测试计划划和测试试报告等等；泰国国只有MMTBFF和MTTTF的的要求；而厄瓜瓜多尔则则未提到到，只是是提出环环境适应应性和安安全性的的要求。产品的可靠靠性很重重要，它它不仅影影响生产产公司的的前途，而而且影响响到使用用者的安安全（前前苏联的的“联盟111号”宇宙飞飞船返回回时，因因压力阀阀门提前前打开而而造成三三名宇航航员全部部死亡）。可可靠性好好的产品品，不但但可以减减少公司司的维修修费用，而而且可以以很快就就打出品品牌，大大幅度提提升公司司形象

4、，增增加公司司收入。随着市场经经济的发发展，竞竞争日趋趋激烈，人人们不仅仅要求产产品物美美价廉，而而且十分分重视产产品的可可靠性和和安全性性。日本本的汽车车、家用用电器等等产品，虽虽然在性性能、价价格方面面与我国国彼此相相仿，却却能占领领美国以以及国际际市场。主主要的原原因就是是日本的的产品可可靠性胜胜过我国国一筹。美美国的康康明斯、卡卡勃彼特特柴油机机，大修修期为1120000小时时，而我我国柴油油机不过过10000小时时，有的的甚至几几十小时时、几百百小时就就出现故故障。我我国生产产的电梯梯，平均均使用寿寿命（指指两次大大修期的的间隔时时期）为为3年左左右，而而国外的的电梯平平均寿命命在1

5、00年以上上，是我我们的33倍；故故障率，国国外平均均为0.05次次，而我我国为11次以上上，高出出20倍倍，这样样的产品品怎么有有竞争力力呢！因因此要想想在竞争争中立于于不败之之地，就就要狠抓抓产品质质量，特特别是产产品可靠靠性，没没有可靠靠性就没没有质量量，企业业就无法法在激烈烈的竞争争中生存存和发展展。因此此，可靠靠性问题题必须引引起政府府和企业业的高度度重视，抓抓好可靠靠性工作作，不仅仅是关系系到企业业生存和和发展的的大问题题，也是是关系到到国家经经济兴衰衰的大问问题。（呵呵呵，这这是唱高高调的内内容，可可以不看看的）三、可靠性性指标衡量产品可可靠性水水平有好好几种标标准，有有定量的的

6、，也有有定性的的，有时时要用几几种标准准（指标标）去度度量一种种产品的的可靠性性，但最最基本最最常用的的有以下下几种标标准。 1.可可靠度RR（t）；它是产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。一批产品的数量为N，从t = 0时开始使用，随着时间的推移，失效的产品件数逐渐增加，而正常工作的产品件数n(t)逐渐减少，用R(t)表示产品在任意时刻t的可靠度。2.可靠寿寿命CCR(ttr)；它与一一般理解解的寿命命有不同同含义，概概念也不不同，设设产品的的可靠度度为R(t)，使使可靠度度等于规规定值rr时的时时间trr的，即即被定义义为可靠靠寿命。3.失效率率（故障障率）（t）；它是指某产品（

7、零部件）工作到时间t之后，在单位时间t内发生失效的概率。4.有效寿寿命与平平均寿命命；有效寿寿命一般般是指产产品投入入使用后后至达到到某规定定失效率率水平之之前的一一段工作作时间。而而平均寿寿命MTTTF对对于不可可修复产产品，指指从开始始使用直直到发生生失效这这一段工工作时间间的平均均值；对对于可修修复的产产品，是是指在整整个使用用阶段和和除维修修时间之之后的各各段有效效工作时时间的平平均值。5.平均无无故障工工作时间间MTBBF；是指相相邻两次次故障之之间的平平均工作作时间，也也称为平平均故障障间隔。它它仅适用用于可维维修产品品。同时时也规定定产品在在总的使使用阶段段累计工工作时间间与故障

8、障次数的的比值为为MTBBF。其其他如可可靠度、有有效度、维维修度、平平均维修修时间等等也是衡衡量产品品可靠性性水平的的一种标标准，但但是一般般以可靠靠寿命失失效率就就足以说说明产品品可靠性性程度了了。1. 平均均故障间间隔时间间；可维修的产产品，其其可靠性性主要的的参数是是MTBBF（MMeann Tiime Bettweeen FFaill），即即平均故故障间隔隔时间，也也就是两两次维修修间的平平均时间间；不可可维修的的产品，用用MTTTB（MMeann Tiime To Faiil）；两个参参数的计计算没有有区别，下下文只提提到MTTBF。MMTBFF越大，说说明产品品的可靠靠性越高高。

9、可以用以下下理想测测试来精精确测试试一批产产品的MMTBFF；即将将该批产产品投入入使用，当当该批产产品全部部出现故故障以后后（假如如第1个个产品的的故障时时间为tt1，第22个产品品的故障障时间为为t2，第n个产品品的故障障时间为为tn），计计算发生生故障的的平均时时间，则则由上式可以以看出，理理想测试试就是用用全部的的时间和和全部的的故障数数来算出出精确的的MTBBF；2、失效密密度另外一个常常用的参参数是，它是是指在产产品在tt时刻失失效的可可能性，是是失效间间隔时间间的倒数数，也就就是：1/MTBBF。 对某一一类产品品而言，产产品在不不同的时时刻有不不同的失失效率（也也就是失失效率是

10、是时间的的函数），对对电子产产品而言言，其失失效率符符合浴盆盆曲线分分布（如如下图）：浴盆曲线，分分为三部部份（II、III、IIII三部部份）：TmaxttIIIIII第I部份是是早期失失效阶段段。这段段时间内内，从外外形上看看，在失失效率从从一个很很高的指指标迅速速下降；从物理理意义上上理解，由由于少数数产品在在制作后后，存在在一些制制程、运运输、调调试等问问题，产产品有比比较明显显的缺陷陷，在投投入使用用的最初初期，这这缺陷很很快就显显露出来来，随着着时间的的增长，这这些明显显的缺陷陷越来越越少，也也就形成成了“失效率率迅速下TmaxttIIIIII第II部份份是中期期稳定阶阶段。这这段

11、时间间内，产产品的失失效率稳稳定在一一个较低低水平；从物理理意义上上理解，当当少数产产品的明明显缺陷陷显露出出来后，剩剩下的就就是正常常的产品品，这部部份产品品可以较较稳定、持持久地工工作，所所以失效效率也稳稳定在一一个较低低水平；第III部部份是后后期失效效阶段；这段时时间内，产产品的失失效率迅迅速上升升；从物物理意义义上理解解，到了了后期，产产品经过过长时间间的工作作、磨损损、老化化，慢慢慢接近寿寿命终点点，随着着时间的的增加（TTmaxx以内），到到达寿命命终点的的产品越越来越多多，失效效率也就就随之上上升；知道了，就就可以找找到产品品连续工工作 了了t时间间后、还还正常的的概率为为R(

12、tt)=ee-tt，此时时已经失失效的概概率为FF(t)1-R(tt)11e-tt。R(t)=e-t是一一个经验验公式，一一般电子子产品的的寿命服服从这一一指数分分布，其其它分布布下文再再叙；第二节 可可靠性测测试可靠性测试试应该在在可靠性性设计之之后，但但目前我我国的可可靠性工工作主要要还是在在测试阶阶段，这这里将测测试放在在前面（目目前大部部分公司司都会忽忽略最初初的可靠靠性设计计，比如如我们公公司，设设计的时时候，从从来都没没有考虑虑过可靠靠性，开开发部的的兄弟们们不要拿拿砖头仍仍我这是实实话，只只有在测测试出现现失效后后才开始始考虑设设计）。为了测得产产品的可可靠度（也也就是为为了测出

13、出产品的的MTBBF），我我们需要要拿出一一定的样样品，做做较长时时间的运运行测试试，找出出每个样样品的失失效时间间，根据据第一节节的公式式计算出出MTBBF，当当然样品品数量越越多，测测试结果果就越准准确。但但是，这这样的理理想测试试实际上上是不可可能的，因因为对这这种测试试而言，要要等到最最后一个个样品出出现故障障需要要的测试试时间长长得无法法想象，要要所有样样品都出出现故障障需要要的成本本高得无无法想象象。为了测试可可靠性，这这里介绍绍：加速速测试（也也就增加加应力*），使使缺陷迅迅速显现现；经过过大量专专家、长长时间的的统计，找找到了一一些增加加应力的的方法，转转化成一一些测试试的项目

14、目。如果果产品经经过这些些项目的的测试，依依然没有有明显的的缺陷，就就说明产产品的可可靠性至至少可以以达到某某一水平平，经过过换算可可以计算算出MTTBF（因因产品能能通过这这些测试试，并无无明显缺缺陷出现现，说明明未达到到产品的的极限能能力，所所以此时时对应的的MTBBF是产产品的最最小值）。其其它计算算方法见见下文。（*应力：就是指指外界各各种环境境对产品品的破坏坏力，如如产品在在85下工作作受到的的应力比比在255下工作作受到的的应力大大；在高高应力下下工作，产产品失效效的可能能性就大大大增加加了）；一、环境测测试产品在使用用过程中中，有不不同的使使用环境境（有些些安装在在室外、有有些随

15、身身携带、有有些装有有船上等等等），会会受到不不同环境境的应力力（有些些受到风风吹雨湿湿、有些些受到振振动与跌跌落、有有些受到到盐雾蚀蚀侵等等等）；为为了确认认产品能能在这些些环境下下正常工工作，国国标、行行标都要要求产品品在环境境方法模模拟一些些测试项项目，这这些测试试项目包包括：1). 高高温测试试（高温温运行、高高温贮存存）；2). 低低温测试试（低温温运行、低低温贮存存）；3). 高高低温交交变测试试（温度度循环测测试、热热冲击测测试）；4). 高高温高湿湿测试（湿湿热贮存存、湿热热循环）；5). 机机械振动动测试（随随机振动动测试、扫扫频振动动测试）；6). 汽汽车运输输测试（模模拟

16、运输输测试、碰碰撞测试试）；7). 机机械冲击击测试；8). 开开关电测测试； 9). 电电源拉偏偏测试；10).冷冷启动测测试；11).盐盐雾测试试； 12).淋淋雨测试试；13).尘尘砂测试试； 上述环境试试验的相相关国家家标准如如下（部部分试验验可能没没有相关关国标，或或者是我我还没有有找到）：低温试验 按GB/TT 24423.189 电工工电子产产品环境境试验 第二二部分：试验方方法 低温试试验；GB/T 24223.22287 电工工电子产产品环境境试验 第二二部分：试验方方法 温度变变化试验验方法进行低温试试验及温温度变化化试验。 温度范围：-700100。高温试验按GB/TT

17、24423.289 电工工电子产产品环境境试验 第二二部分：试验方方法 高温试试验；GB/T 24223.22287 电工工电子产产品环境境试验 第二二部分：试验方方法 温度变变化试验验方法进行高温试试验及温温度变化化试验。 温度范围：102110湿热试验按GB/TT 24423.393 电工工电子产产品环境境试验 第二二部分：试验方方法 恒定湿湿热试验验；GB/T224233.493 电工工电子产产品环境境试验 第二二部分：试验方方法 交变湿湿热试验验进行恒定湿湿热试验验及交变变湿热试试验。 湿度范围：30%RH1000%RHH霉菌试验按GB/TT 24423.1690 电工工电子产产品环境

18、境试验 第二二部分：试验方方法 长霉试试验进进行霉菌菌试验。盐雾试验按GB/TT 24423.1793 电工工电子产产品环境境试验 第二二部分：试验方方法 盐雾试试验进进行盐雾雾试验。低气压试验验按GB/TT 24423.2192 电工工电子产产品环境境试验 第二二部分：试验方方法 低气压压试验；GB/T224233.25592 电工工电子产产品环境境试验 第二二部分：试验方方法 低温/低气压压试验；GB/T224233.26692 电工工电子产产品 环境试试验 第第二部分分：试验验方法 高温温/低气气压试验验；进行低气压压试验，高高、低温温/低气气压试验验。试验验范围：-7001000 00

19、7660mmmHg 220%95%RH。振动试验按GB/TT 24423.1095 电工工电子产产品环境境试验 第二二部分：试验方方法 振动试试验进进行振动动试验。 频率范围（机机械振动动台）：5660Hzz（定频频振动55800Hz），最最大位移移振幅33.5mmm（满满载）。频频率范围围（电磁磁振动台台）：5530000HHz，最最大位移移25mmmP-P。冲击试验按GB/TT 24423.595 电工工电子产产品环境境试验 第二二部分：试验方方法 冲击试试验进进行冲击击试验。冲冲击加速速度范围围：（550115000）m/s2。 碰撞试验按GB/TT 24423.695 电工工电子产产品

20、环境境试验 第二二部分：试验方方法 碰撞试试验进进行碰撞撞试验。跌落试验按GB/TT 24423.795 电工工电子产产品环境境试验 第二二部分：试验方方法 倾跌与与翻到试试验；GB/T224233.895 电工工电子产产品环境境试验 第二二部分：试验方方法 自由跌跌落试验验进行行跌落试试验。 说明：上面面13项项比较全全面地概概括了产产品在实实现使用用过程中中碰到的的外界环环境；实实际测试试时，因因为各产产品本身身属性的的相差较较远、使使用环境境相差也也很大，各各公司可可以根据据产品的的特点，适适当选取取、增加加一些项项目来测测试（此此产品对对应的国国/行标标中要求求的必测测试项目目，当然然

21、是必须须测试的的）；也也可以根根据产品品特定的的使用环环境与使使用方法法，自行行设计一一些新测测试项目目，以验验证产品品是否能能长期工工作。测试条件：不同的的产品测测试条件件不一样样；就拿拿高温测测试来说说，有些些产品要要求做高高温贮存存测试，有有些要求求做高温温运行测测试，有有些产品品的高温温用855做测试试，有些些产品的的高温是是用655做测试试。但是是，宗旨旨只有一一个，那那就是至至少满足足国/行行标。要要测试一一种产品品的可靠靠性，找找到这种种产品的的国/行行标是必必需的，按按照国/行标的的要求和和指引找找出必须须的测试试项目与与各项目目的测试试方法，从从而进行行环境测测试；同一种产品

22、品，在不不同的阶阶段，测测试条件件也不一一样；一一般而言言，产品品会经过过研发、小小批量试试产、批批量生产产三个不不同的阶阶段。在在研发阶阶段，测测试条件件最严（应应力最大大）、测测试延续续的时候候最短；小批量量试产阶阶段，测测试应力力适中、测测试时间间适中；批量生生产阶段段，测试试应力最最小、测测试时间间较短；三个阶阶段的主主要差别别见下表表：阶段实验目的实验特点实验要求研发发现设计缺缺陷，扩扩大设计计余量高应力、短短时间无故障中试考察产品是是否达到到基本的的可靠性性水平中应力、中中长时间间无明显故障障批量生产生产工艺条条件的稳稳定性低应力、短短时间有条件的允允许故障障发生鉴定鉴定产品的的可

23、靠性性、计算算产品的的MTBBF低应力、长长时间无特别要求求加速环境试试验技术术传统的环境境试验是是基于真真实环境境模拟的的试验方方法，称称为环境境模拟试试验。这这种试验验方法的的特点是是：模拟拟真实环环境，加加上设计计裕度，确确保试验验过关。其其缺陷在在于试验验的效率率不高，并并且试验验的资源源耗费巨巨大。加速环境试试验AEET(AAcceelerrateed EEnviironnmenntall Teestiing)是一项项新兴的的可靠性性试验技技术。该该技术突突破了传传统可靠靠性试验验的技术术思路，将将激发的的试验机机制引入入到可靠靠性试验验，可以以大大缩缩短试验验时间，提提高试验验效率

24、，降降低试验验耗损。加加速环境境试验技技术领域域的研究究与应用用推广对对可靠性性工程的的发展具具有重要要的现实实意义。加速环境试试验激发试验(Stiimullatiion)通过施施加激发发应力、环环境快速速检测来来清除产产品的潜潜在缺陷陷。试验验所施加加的应力力并不模模拟真实实环境，而而以提高高激发效效率为目目标。加速环境试试验是一一种激发发试验，它它通过强强化的应应力环境境来进行行可靠性性试验。加加速环境境试验的的加速水水平通常常用加速速因子来来表示。加加速因子子定义为为设备在在自然服服役环境境下的寿寿命与在在加速环环境下的的寿命之之比。施加的应力力可以是是温度、振振动、压压力和湿湿度(即即

25、所谓“四综合合”)及其其他应力力，应力力的组合合亦是有有些场合合更为有有效的激激发方式式。高温温变率的的温度循循环和宽宽带随机机振动是是公认最最有效的的激发应应力形式式。加速速环境试试验有22种基本本类型：加速寿寿命试验验(Acccelleraatedd Liife Tesstinng)、可可靠性强强化试验验(Reeliaabillityy Ennhanncemmentt Teestiing)。可靠性强化化试验(RETT)用以以暴露与与产品设设计有关关的早期期失效故故障，但但同时，也也用于确确定产品品在有效效寿命期期内抗随随机故障障的强度度。加速速寿命试试验的目目的是找找出产品品是如何何发生、

26、何何时发生生、为何何发生磨磨耗失效效的。下下面分别别对2种种基本类类型进行行简单阐阐述。1、 加速速寿命试试验(AALT)加速寿命试试验只对对元器件件、材料料和工艺艺方法进进行，用用于确定定元器件件、材料料及生产产工艺的的寿命。其其目的不不是暴露露缺陷，而而是识别别及量化化在使用用寿命末末期导致致产品损损耗的失失效及其其失效机机理。有有时产品品的寿命命很长，为为了给出出产品的的寿命期期，加速速寿命试试验必须须进行足足够长的的时间。加速寿命试试验是基基于如下下假设：即受试试品在短短时间、高高应力作作用下表表现出的的特性与与产品在在长时间间、低应应力作用用下表现现出来的的特性是是一致的的。为了了缩

27、短试试验时间间，采用用加速应应力，即即所谓高高加速寿寿命试验验(HAALT)。加速寿命试试验提供供了产品品预期磨磨损机理理的有价价值数据据，这在在当今的的市场上上是很关关键的，因因为越来来越多的的消费者者对其购购买的产产品提出出了使用用寿命要要求。估估计使用用寿命仅仅仅是加加速寿命命试验的的用处之之一。它它能使设设计者和和生产者者对产品品有更全全面的了了解，识识别出关关键的元元器件、材材料和工工艺，并并根据需需要进行行改进及及控制。另另外试验验得出的的数据使使生产厂厂商和消消费者对对产品有有充分的的信心。加速寿命试试验的对对象是抽抽样产品品。2、可靠性性强化试试验(RRET)可靠性强化化试验有

28、有许多名名称和形形式，如如步进应应力试验验、应力力寿命试试验(SSTRIIEF)、高加加速寿命命试验(HALLT)等等。REET的目目的是通通过系统统地施加加逐渐增增大的环环境应力力和工作作应力，来来激发故故障和暴暴露设计计中的薄薄弱环节节，从而而评价产产品设计计的可靠靠性。因因此，RRET应应该在产产品设计计和发展展周期中中最初的的阶段实实施，以以便于修修改设计计。 国外可靠性性的有关关研究人人员在880年代代初就注注意到由由于设计计潜在缺缺陷的残残留量较较大，给给可靠性性的提高高提供了了可观的的空间，另另外价格格和研制制周期问问题也是是当今市市场竞争争的焦点点。研究究证明，RRET不不失为

29、解解决这个个问题的的最好方方法之一一。它获获得的可可靠性比比传统的的方法高高得多，更更为重要要的是，它它在短时时间内就就可获得得早期可可靠性，无无须像传传统方法法那样需需要长时时间的可可靠性增增长(TTAAFF)，从从而降低低了成本本。RET的目目的是要要引起失失效，因因此它是是破坏性性试验，试试样数量量尽可能能少。进进行REET的理理想时间间是在设设计周期期的末期期，此时时设计、材材料、元元器件和和工艺等等都准备备就绪，而而生产尚尚未开始始。通常常RETT的做法法是施加加预定的的环境应应力和工工作应力力(单独独加、顺顺序加或或同时加加)，从从小量级级开始，然然后逐步步增加直直到出现现以下33

30、种情况况： 全部试样失失效；应力值大大大超出服服役期望望值；出现非相关关失效。（非非相关失失效是指指服役中中不可能能出现的的失效模模式）可靠性强化化试验也也是针对对少量抽抽样产品品进行的的。3、其它类类型加速速环境试试验可靠性试验验还包括括可靠性性统计试试验，即即可靠性性鉴定试试验和可可靠性验验收试验验。基于于加速环环境的可可靠性统统计试验验(即加加速可靠靠性鉴定定试验和和加速可可靠性验验收试验验)是加加速环境境试验亟亟待解决决的一个个问题。该该问题的的核心是是通过高高量级的的加速环环境试验验数据去去评估试试样在低低量级的的服役环环境中的的可靠性性水平。在在产品的的全寿命命周期管管理中，它它们

31、的功功能在一一定条件件下可以以由前述述2种加加速环境境试验来来实现。4、加速环环境试验验在产品品全寿命命周期管管理中的的应用 在在产品的的设计、研研制、生生产和使使用直至至寿命末末期整个个寿命周周期内，其其可靠性性的设计计、改进进、评估估都离不不开环境境试验手手段，而而加速环环境试验验在产品品的设计计、研制制和生产产中是实实现产品品的可靠靠性增长长和确定定、评估估产品可可靠性水水平的重重要手段段。根据市场需需求和用用户的要要求确定定产品之之后，就就可初步步设计好好产品雏雏形。此此时一般般需要对对元器件件和原材材料进行行选择，选选择代表表试样进进行加速速寿命试试验，从从而确定定所选择择的元器器件

32、和原原材料。产产品设计计完成并并制造试试样后就就可以进进行可靠靠性强化化试验(RETT)，以以实现可可靠性增增长。这这将是一一个逐步步清除设设计上的的薄弱环环节的过过程，同同时，可可以对材材料和工工艺方法法进行加加速寿命命试验，为为产品的的正式生生产奠定定基础。这这是一个个反复的的过程，即即是一个个试验分析析改进试验验的循环环过程。为为了确定定产品的的有效寿寿命，需需要对产产品的抽抽样进行行加速寿寿命试验验(ALLT或HHALTT)，同同时加速速寿命试试验还将将为ESSS提供供必要的的有关产产品的数数据。在在清除了了设计上上的缺陷陷及薄弱弱环节之之后，产产品可以以正式批批量生产产。环境境应力筛

33、筛选方案案可以根根据ALLT(或或HALLT)确确定的极极限来确确定。以以最为有有效的温温度循环环和宽带带随机振振动为例例，两端端的温度度应该比比工作极极限约低低20%，用在在生产中中的ESSS振动动量级应应该约为为振动破破坏极限限的500%。在在确定了了试验剖剖面后，便便应该对对几个(一般至至少3个个)试样样进行筛筛选方案案的验证证(POOS)，以以证实筛筛选既不不造成缺缺陷，又又不消耗耗掉很多多有效寿寿命。通过筛选的的产品可可以出厂厂，没有有通过筛筛选的产产品在经经过纠正正后同样样可以出出厂，因因为筛选选并没有有过多地地降低产产品的有有效寿命命，只是是检测到到了在制制造过程程中引入入的缺陷

34、陷。应该指出的的是，何何时进行行何种试试验并没没有严格格的界线线，如环环境应力力筛选可可能会在在可靠性性强化试试验中进进行，不不过此时时所进行行的环境境应力筛筛选目的的是对试试样进行行筛选、老老炼、排排除产品品试样的的早期故故障，使使其故障障率趋于于稳定，而而不让早早期故障障在可靠靠性强化化试验中中暴露，造造成不必必要的浪浪费。另另外，并并不是所所有的加加速环境境试验都都是必需需的，如如可靠性性强化试试验所提提供的信信息，在在承制方方及订购购方的共共同认可可下，是是可以完完成加速速可靠性性鉴定试试验的功功能的，而而环境应应力筛选选(或高高加速应应力筛选选)亦能能实现加加速可靠靠性验收收试验的的

35、要求。产品在使用用过程中中所获得得的数据据对于产产品的可可靠性增增长也是是相当有有用的。同同样的产产品在不不同的环环境条件件下使用用，可能能会表现现为不同同的可靠靠性量值值，故产产品的可可靠性必必须在真真实的使使用环境境中或者者在模拟拟的真实实环境条条件下验验证，才才能获得得准确的的可靠性性数据。因因此，应应该重视视在使用用中反馈馈的信息息，与以以前的试试验进行行分析比比较，对对于改进进试验方方法、进进一步提提高产品品的可靠靠性都有有重要的的意义。总之，可靠靠性管理理是贯穿穿于产品品全寿命命周期的的一项工工程，也也是增强强产品的的市场竞竞争力的的保证。加速环境试试验已应应用于通通讯、电电子、电

36、电脑、能能源、汽汽车等工工业部门门，并且且在航空空、航天天、军工工方面的的应用也也得到了了迅速的的发展。据据报道，惠惠普、福福特、波波音等国国际知名名企业已已相继采采用可靠靠性强化化试验技技术进行行新产品品研制的的可靠性性增长试试验，并并由此获获得高可可靠性，缩缩短产品品研制周周期，取取得了明明显的经经济效益益。我国国有关研研究机构构也对此此进行了了研究，加加速环境境试验将将成为可可靠性试试验的补补充和发发展。环境测试一一般偏重重于产品品对外部部条件适适应能力力的测试试，如温温度，湿湿度，电电磁环境境等。而而其本身身的工作作状况不不会变化化，如电电流、电电压、机机械负载载等。 狭狭义的可可靠性

37、测测试一般般偏重于于产品本本身的性性能，如如在大电电流或机机械过载载的条件件下的性性能稳定定性，而而其工作作环境则则保持在在正常使使用条件件下。广义的可靠靠性测试试也可包包括环境境测试。二、EMCC测试随着电子产产品越来来越多地地采用低低功耗、高高速度、高高集成度度的LSSI电路路，使得得这些系系统比以以往任何何时候更更容易受受到电磁磁干扰的的威胁。而而与此同同时，大大功率设设备及移移动通讯讯和无线线寻呼的的广泛应应用等，又又大大增增加了电电磁骚扰扰的发生生源，因因此我们们应提高高产品本本身抗干干扰能力力，即要要求产品品必须具具备在一一定的电电磁环境境下能正正常工作作的能力力。某些些产品在在E

38、MCC方面的的测试是是国家强强制要求求进行的的。通常常状况下下，EMMC需要要测试如如下项目目：传导发射；辐射发射；静电抗扰性性测试；电快速脉冲冲串抗扰扰性测试试；浪涌抗扰性性测试；射频辐射抗抗扰性；传导抗扰性性：电源跌落抗抗扰性；工频磁场抗抗扰性；电力线接触触；电力线感应应；三、其它测测试环境测试和和EMCC测试基基本上包包括了通通常状况况下所有有的测试试；这里里再列举举一些测测试项目目，可以以根据情情况适当当选用：外观测试；附着力测试试；耐磨性测试试；耐醇性测试试；硬度测试；耐手汗测试试；耐化妆品测测试；寿命测试；某一器件中中活动部部件的活活动次数数；某一配件（如如电视的的摇控器器）的使使

39、用寿命命；两个器件拨拨插联结结的拨插插次数；软件测试；基本性能测测试；兼容性；边界测试；竞争测试；压迫测试；异常条件测测试；上述测试中中，对于于可以找找到国/行标的的产品，按按国/行行标的要要求执行行，对于于找不到到国/行行标的产产品，就就只能做做对比测测试*了了；*对对比测试试就是用用至少两两种产品品在同一一状况下下做测试试，然后后测量各各产品的的性能，找找出一系系列数据据，判定定被测产产品的那那一种更更好；四、测试条条件说明：对某某一具体体产品做做测试时时，所有有的测试试条件必必须以对对应的国国标、行行标为准准。没有有国/行行标时，应应该根据据实现的的使用情情况选定定测试条条件，下下面的测

40、测试条件件是由中中兴公司司的大虾虾提供（非非常感谢谢这位不不知道姓姓名的老老兄），主主要是用用于测试试CDMMA手机机，在此此仅作其其他产品品的参考考使用。1. 高温温贮存高温测试的的温度TTH必须须高于TTmaxx（Tmmax指指产品技技术条件件规定的的高温工工作温度度）。研研制测试试时温度度最高(一般取取Tmaax+220)、小小批量试试产测试试时温度度次之(一般取取Tmaax+115)、例例行测试试最低(一般取取Tmaax+110)。2. 低温温贮存低温测试的的温度TTL必须须低于产产品技术术条件规规定的低低温工作作温度。研研制测试试最低，转转产测试试次之，例例行测试试最高；通常状状况下

41、三三个阶段段的TLL都取40。3. 温度度循环应应力高温保持温温度同高高温测试试温度；低温保保持温度度同低温温测试温温度。温变率大于于1/miin,但但应小于于5/miin。循环次数大大于2次次（研制制测试）或或8次（转转产测试试）。温度保持时时间大于于0.55小时（对对无外壳壳单板）或或2小时时（对整整机）。4. 高温温高湿应应力 测试温度为为产品的的高温工工作温度度加5。湿度度为900%3%；测试时时间为224小时时。5. 随机机振动应应力最高频率大大于5000Hzz. 最最大功率率谱密度度为0.02(对单机机)0.004（对对单板）g2/Hz.测试方向为为X，YY，Z，每每方向330mi

42、in.但但如果抗抗振动性性能较差差的方向向能通过过振动测测试，则则其它方方向可以以免作。移移动产品品带电振振动。6. 扫频频振动的的应力频率范围110-555Hzz；恒定定振幅00.355mm.扫频速率每每分钟11个倍频频程。测试方向XX、Y、ZZ，每方方向255分钟。但但如果抗抗振动性性能较差差的方向向能通过过振动测测试，则则其它方方向可以以免作。移移动产品品带电振振动。7. 冲击击振动的的应力 冲击波型半半正弦，脉脉冲宽度度11mms.冲击强度330g；冲击击方向XX、Y、ZZ，每方方向正负负3次。如果抗冲击击能力较较差的方方向能够够通过冲冲击测试试，则其其它方向向的冲击击测试可可以免做做

43、。8. 开关关电应力力 在高温，低低温和湿湿热条件件下各开开关电33次以上上，在整整个测试试过程中中开关电电10次次以上。9. 电源源拉偏应应力在常规条件件下做电电源拉偏偏测试。一次电源（如如交流2220VV和直流流-488V）要要求拉偏偏20%，至少少10%。二次电源（如如直流55V）拉拉偏100%，至至少5%。将市电转换换成产品品使用的的高压直直流电的的AC/DC设设备为一一次电源源，将一一次电源源转换成成单板使使用的低低压直流流电的DDC/DDC设备备为二次次电源。10.冷启启动应力力将产品关电电，在产产品低温温测试温温度下“冷浸”0.55（对单单板）2小时时（对机机柜式产产品），然然后

44、开电电，产品品应能正正常工作作。将以上过程程重复1100次次以上。11.盐雾雾应力盐溶液为浓浓度5%的NaaCl溶溶液。连连续盐雾雾测试的的时间为为24小小时。交变盐雾测测试的时时间为：盐雾22小时，44090%湿热222小时时，重复复3个周周期。盐雾测试温温度为3352。12.模拟拟汽车运运输的应应力 按实际发货货的要求求包装和和装载。用用载重汽汽车在三三级公路路上以220-440公里里时速跑跑2000公里，或或在J3300模模拟汽车车运输台台上振动动90mmin.13.淋雨雨测试的的应力 将产品按实实际使用用的状态态放置，上上电工作作，功能能正常。用花洒喷头头对产品品喷水，流流量约为为10

45、LL/miin。喷喷头距产产品表面面约半米米，对产产品表面面各处均均匀喷水水（底面面除外）。喷头中心的的出水方方向与水水平方向向的夹角角大于330度。喷水时间根根据产品品体积大大小，分分别选取取5分钟钟、100分钟、220分钟钟。喷水后产品品功能正正常。14.附着着力测试试用锋利刀片片（刀锋锋角度为为15300）在测测试样本本表面划划1010个个1mmm1mmm小网格格， 每一条条划线应应深及油油漆的底底层；用用毛刷将将测试区区域的碎碎片刷干干净；用用粘附力力35004000g/cm22的胶带带（3MM6000号胶纸纸或等同同） 牢牢牢粘住住被测试试小网格格，并用用橡皮擦擦用力擦擦拭胶带带，以

46、加加大胶带带与被测测区域的的接触面面积及力力度；用用手抓住住胶带一一端，在在垂直方方向（990）迅速速扯下胶胶纸，同同一位置置进行22次相同同测试；结果判定： 要求求附着力力4B时时为合格格。5B划线线边缘光光滑，在在划线的的边缘及及交叉点点处均无无油漆脱脱落； 4B在划划线的交交叉点处处有小片片的油漆漆脱落，且且脱落总总面积小小于5；3B在划划线的边边缘及交交叉点处处有小片片的油漆漆脱落，且且脱落总总面积在在515之间；2B在划划线的边边缘及交交叉点处处有成片片的油漆漆脱落，且且脱落总总面积在在15355之间间；1B在划划线的边边缘及交交叉点处处有成片片的油漆漆脱落，且且脱落总总面积在在35

47、655之间间；0B在划划线的边边缘及交交叉点处处有成片片的油漆漆脱落，且且脱落总总面积大大于655。15.耐磨磨性测试试用专用的日日本砂质质橡皮(橡皮型型号：LLER9902KK)，施施加5000g的的载荷，以以4060次次/分钟钟的速度度，以220mmm左右的的行程，在在样本表表面来回回磨擦3300个个循环。结果判定：测试完完成后以以油漆不不透底时时为合格格。注:如果采采用的是是UV漆漆，用方方法一测测试要求求达3000个循循环，用用方法二二测试要要求达5500个个循环。16.耐醇醇性测试试用纯棉布蘸蘸满无水水酒精（浓浓度99.5），包包在专用用的5000g砝砝码头上上（包上上棉布后后测试头

48、头的面积积约为11cm22），以以4060次次/分钟钟的速度度 ,220 mmm左右右的行程程, 在在样本表表面来回回擦拭2200个个循环。结果判定: 测试试完成后后以油漆漆不透底底时为合合格。17.硬度度测试用2H铅笔笔（三菱菱牌），将将笔芯削削成圆柱柱形并在在4000目砂纸纸上磨平平后，装装在专用用的铅笔笔硬度测测试仪上上( 施施加在笔笔尖上的的载荷为为1Kgg，铅笔笔与水平平面的夹夹角为445)，推推动铅笔笔向前滑滑动约55mm长长，共划划5条，再再用橡皮皮擦将铅铅笔痕擦擦拭干净净。结果判定：检查产产品表面面有无划划痕，当当有1条条以下时时为合格格。注：如果采采用的是是UV漆漆，硬度度要

49、求达达3H以以上。18.耐化化妆品测测试先用棉布将将产品表表面擦拭拭干净，将将凡士林林护手霜霜（或SSPF88的防晒晒霜）涂涂在产品品表面上上后，将将产品放放在恒温温箱内（温温度设定定在6002,湿度度设定在在为900%2%）, 保持持48hh 后将将产品取取出，用用棉布将将化妆品品擦拭干干净。检检查产品品外观，并并测试油油漆的附附着力、耐耐磨性。结果判定：产品表表面无异异常, 附着力力和耐磨磨性测试试合格。19.耐手手汗测试试将汗液浸泡泡后的无无纺布贴贴在产品品表面上上并用塑塑料袋密密封好，在在常温环环境下放放置488h后，将将产品表表面的汗汗液擦拭拭干净，检检查油漆漆的外观观，并测测试油漆

50、漆的附着着力、耐耐磨性。结果判定：产品表表面无异异常，附附着力和和耐磨性性测试合合格。注：汗液的的成份为为氨水 1.007% ，氯化化钠0.48%，水998.445%。20.温度度冲击测测试将样品放入入温度冲冲击测试试箱中；先在-402的低温温环境下下保持11h ，在在1miin内将将温度切切换到+852的高温温环境下下并保持持1h ，共做做24个个循环（448 hh）。测测试完成成后，检检查产品品的外观观，并测测试油漆漆的附着着力、耐耐磨性。结果判定：产品表表面无异异常，附附着力和和耐磨性性测试合合格。补：三类测测试的差差别可靠性试验验则是提提高产品品可靠性性的重要要工作项项目和手手段，典典

51、型的可可靠性试试验有三三类：AA.可靠靠性增长长试验； B.可靠性性鉴定试试验； C.例例行试验验。 三三类主要要差别如如下：可靠性增长长试验可靠性鉴定定试验例行试验试验目的在研制过程程中模拟拟实际的的或加速速的使用用条件进进行试验验，使产产品存在在的设计计（包括括电路设设计、结结构设计计和工艺艺设计）缺缺陷变为为硬故障障而充分分暴露，对对故障进进行分析析、采取取纠正措措施，根根除故障障产生的的原因或或降低故故障率到到可以接接受的值值，使产产品的固固有可靠靠性得到到增长验证产品的的设计能能否在规规定的环环境条件件下满足足规定的的性能及及可靠性性要求。试试验结果果作为判判断设备备能否定定型的依依

52、据。适适用于设设计定型型的鉴定定对产品各项项指标进进行全面面检验，以以评定产产品质量量和可靠靠性是否否全部符符合标准准和达到到设计要要求。对对于批量量生产的的产品检检验其质质量稳定定性和一一致性。适适用于生生产定型型、批量量生产后后的一定定周期和和在产品品设计、工工艺、材材料有较较大变动动后的检检验。试验条件电应力力根据输入交交流电源源电压和和输入直直流电源源电压的的允许变变化范围围，部分分时间在在设计的的标称输输入电压压下工作作，部分分时间在在最高输输入电压压下工作作，部分分时间在在最低输输入电压压下工作作。例如如：程控控用户交交换机应应在ACC2200V，DC-48VV、DC-40VV-5

53、77V范围围内正常常完成接接续同可靠性增增长试验验除电源电压压拉偏试试验外，在在标称输输入电压压下工作作。电源源拉偏试试验根据据不同的的产品参参考有关关标准在在最高、最最低电压压下工作作试验条件热应力力所施加的应应力强度度可略高高于使用用时的应应力强度度，以不不引起新新的故障障机理为为限。如如温度循循环一般般可以将将略高于于产品高高温温度度、略低低于产品品低温温温度作为为温度循循环的上上、下限限温度，温温度变化化率可取取5/miin或10/miin。循循环周期期时间根根据温度度变化率率而定将产品工作作高温温温度作为为试验温温度按产品标准准的工作作高、低低温温度度进行各各种功能能和指标标的检验验

54、。按产品标准准的储运运高、低低温温度度进行储储运试验验。工作模式式试验条条件模拟在规定定条件下下的各种种工作模模式。工工作模式式指的是是：连续续工作，断断续工作作，高温温启动，低低温启动动，全负负荷工作作，轻负负荷工作作等模拟在规定定条件下下满足全全面检测测受试产产品的功功能、性性能参数数和指标标的工作作模式同可靠性鉴鉴定试验验检测参数数试验条条件在试验前、后后及过程程中某些些规定控控制点应应检测受受试产品品的性能能参数。可可以检测测产品标标准中规规定的所所有参数数，也可可以只检检测某些些主要参参数在试验过程程中全面面检测受受试产品品的功能能、性能能参数和和指标在试验过程程中或试试验后检检测受

55、试试产品的的规定功功能、性性能参数数和指标标试验时间间 一般为试验验 产 品 的 MTTBF（1最低可可接受值值）的几几倍。试验时间=每个产产品实际际试验时时间试验产产品数加加速系数数根据统计试试验方案案确定按各种试验验项目的的相应标标准规定定进行。例例如：高高温、高高温储存存、低温温、低温温储存保保持时间间2小时，恒恒定湿热热保持448小时时等；试验产品品数试验验条件至少2个产产品（如如果可能能）为了缩短产产品实际际试验时时间，只只要试验验装置允允许，应应尽可能能增加试试验产品品数量，一一般至少少要2个根据GB228299周期检检查计数数抽样程程序及抽抽样表（适适用于生生产过程程稳定性性的检

56、查查）和试试验装置置的具体体情况决决定试验验产品数数量试验方案或或试验项项目可靠性增长长方案：可靠性性增长应应有增长长目标值值（0可接受受质量水水平），必必须要有有可靠性性增长模模型。典典型的可可靠性增增长模型型有Duuanee模型和和Amssaa模模型。在在试验达达到终点点应该达达到或超超过规定定的可靠靠性指标标见下（一）例行试验包包括如下下试验项项目：高温试试验低温试验恒定湿热试试验运输（振动动）； 试验合格性性在规范化的的试验设设备中，当当试验结结果达到到规定的的可靠性性指标，认认为合格格。若增增长试验验结束时时未达到到规定的的可靠性性指标，则则作为不不合格处处理按选择的统统计试验验方案

57、规规定的接接收或拒拒收判据据作为产产品是否否合格的的依据抽样方案在在GB 28229 选选择。产产品质量量以不合合格数表表示。产产品质量量等级的的最终判判定按检检测项目目所达到到的最低低质量等等级确定定。（即即B类不合合格数达达到的质质量等级级和C类不合合格数达达到的质质量等级级两者中中取较低低者）失效判据见下（二）同可靠性增增长试验验对受试产品品进行试试验和检检查，根根据每一一项试验验的结果果和检查查结果确确定是否否有B类不合合格或CC类不合合格，分分别累计计所有试试验和检检查的BB类不合合格和CC类不合合格即为为受试产产品的BB类不合合格数和和C类不合合格数（一）：可可 靠 性 鉴 定 试

58、 验 试验方方案的种种类有两两种： a 定时截截尾试验验方案根据已知的的0（可接接受质量量水平），1（最低可接受值），（生产方风险），（使用方风险）（或鉴别比d），查表可得具体的试验方案，包括：需要的试验时间（以1为单位）、接收判决数和拒收判决数。试验时间=受试产品累计试验时间之和加速系数。采用这种试验方案时，试验到需要的试验时间，按规定的试验方案做出接收或拒收判决。或者若试验虽未达到规定的试验时间，但失效数已大于或等于标准中规定的拒收判决数时，亦可停止试验。 b 截尾序序贯试验验方案根据已知的的0，1，鉴别别比d，查表表可得具具体的试试验方案案，再根根据已进进行的累累计试验验时间和和累计失失

59、效数确确定是接接收、拒拒收还是是继续试试验。 试验方方案的选选择 a 当需要要预先知知道准确确的总试试验时间间和试验验费用时时，选用用定时截截尾试验验方案。 b 对于质质量较好好或质量量较差的的产品时时，选用用截尾序序贯试验验方案。 c 如果需需要短时时间内做做出判断断，并且且可承担担较高的的风险时时，选用用高风险险试验方方案（=300%）。 用试验验观察数数据估计计平均故故障间隔隔时间MMTBFF a 区间估估计的置置信度：选取11-2作为双双边置信信区间的的置信度度，选取取1-作为单单边置信信区间的的置信度度。 b 采用定定时截尾尾方案接接收时对对MTBBF的估估计：MMTBFF的观测测值

60、=试验时时间/失失效数 根据总失效效数及规规定的置置信度，查查表读出出下限因因子和上上限因子子，用下下限因子子和上限限因子分分别乘观观测值，得MTTBF的的下限值值L和上限限值U。非定定时截尾尾接收方方案，MMTBFF的观测测值同上上式，上上、下限限因子查查有关国国/军标标。（二）：可可 靠 性 增 长 试 验 在产品品标准中中应该对对每个被被测参数数规定可可接收的的性能范范围。若若任一参参数超出出这种范范围时，应应称作一一次失效效。如果果不只是是一个参参数偏离离了规定定范围，而而且能证证明不是是同一原原因使这这些参数数超出规规定范围围时，每每一种参参数的偏偏离都应应算作产产品的一一次失效效。