环境试验是为了保证产品在规定的寿命期间,在预期的使用,运输或贮存的所有环境下,保持功能可靠性而进行的活动.是将产品暴露在自然的或人工的环境条件下经受其作用,以评价产品在实际使用,运输和贮存的环境条件下的性能,并分析研究环境因素的影响程度及其作用机理。
¨ 研发阶段:对试样进行可靠性测试,找出产品在原材料,结构,工艺,环境适应性等方面所存在的问题,而加以改进,经过反复试验与改进就能提高产品的可靠性指标。
¨ 中试阶段:当新产品定型后,根据产品技术条件进行鉴定试验,以便考核产品是否达到规定的可靠性指标。
¨ 生产过程中:监控产品质量的稳定程度(监控原材料质量变差或性能下降和工艺流程失控)。
可靠性工程试验
1. 环境应力筛选
(1)环境应力筛选的目的是剔除制造过程中使用的不良元器件和引入的工艺缺陷造成的早期故障,提高产品的使用可靠性;
(2)ESS主要适用于电子产品,也适用于电气、机电、光电和电化学产品;
(3)对电路板、组件和设备尽量100%进行ESS;
(4)ESS的环境条件和应力施加程序着重于能发现引起早期故障的缺陷,不需对寿命剖面进行准确模拟;
(5)研制阶段,ESS作为可靠性增长、鉴定的预处理手段,生产和大修时ESS作为出厂前的常规检验手段;
(6)ESS发展:筛选无标准、强应力筛选、 高加速应力筛选HASS。
2. 可靠性研制试验
§通过施加适当的环境应力、工作载荷,寻找产品中的设计缺陷,以改进设计,环境可靠性检测试验,实际上也是一个试验、分析、改进(TAAF)的过程,提高产品固有可靠性;
§研制早期侧重于充分暴露缺陷,大多采用加速的环境应力;研制后期侧重了解产品可靠性水平,环境可靠性检测认证,并发现问题改进,试验条件尽量模拟实际使用条件;
§目前国外开展的主要有可靠性强化试验(HALT);国内过去主要是可靠性摸底试验,现已开展可靠性仿i真、可靠性强化、加速增长试验。
可靠性强化试验系统特征
可靠性强化试验的显著效果得益于应力的强化,传统的试验设备不能满足这种要求。
快速温变系统
采用液氮制冷,其极限温度范围可达-100~ +200 ℃, 温变率可高达40~60 ℃/ min。
试验过程一般只需要较少的几个循环便可激发出产品的缺陷。
气动式三轴六自由度振动系统
整体系统由台面、气动激振器和控制系统三个主要组成部分
可产生多轴连续的非高斯宽带伪随机振动信号
振动频率的低频能从5Hz 起振,高频可达到10KHz
振动方向包括X、Y、Z 轴向的线加速度和转动加速度
多应力综合试验系统
系统综合了zui关键的环境应力: 高强度三轴六自由度随机振动、 高温变率大温度范围的温度循环;
实践表明在综合应力作用下好多 缺陷的激发比单应力快的多。
可靠性强化试验的实施
可靠性强化试验的故障处理
产品规范规定的应力水平之内发现的产品缺陷和短板必须改进
产品规范规定的应力水平之外发现的产品缺陷和短板,原则上也必须改进,舟山环境可靠性检测,但受原材料、元器件等水平的限制而不能进行改进的,需给出论证报告
所有的失效,必须查明原因,环境可靠性检测项目,搞清失效机理,若为元器件失效,必须进行失效分析
受技术发展水平、认识水平限制,短期内不能改进的缺陷和短板,所内需专题立项,进行长期技术攻关
所有的改进,采取措施后必须进行试验验证
验证有效的改进措施由产品设计师系统在现有产品和后续新研产品中进行落实和推广
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