可靠性与环境试验简介-PPT课件
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可靠性基本概念PPT培训课件
医疗设备行业对可靠性的要求也非常高，因为医疗设 备的故障可能会导致患者的治疗失败或造成额外的伤 害，同时也会给医疗机构带来经济和声誉损失。因此 ，医疗设备行业在可靠性工程方面也投入了大量的人 力和物力，以确保设备的可靠性和稳定性。
06
提高产品可靠性的方法与 技巧
设计阶段提高可靠性的方法
冗余设计
降额设计
01
确保团队成员对可靠性目标有清晰的认识，并能够通过具体指
标进行衡量。
制定实现目标的计划和措施
02
根据可靠性目标，制定详细的实施计划，包括资源分配、时间
安排和责任分工等。
监控目标实现过程
03
定期评估目标的实现进度，及时发现和解决存在的问题，确保
目标的顺利达成。
可靠性数据收集与分析
建立数据收集机制
确定需要收集的可靠性数 据类型、来源和频率，建 立可靠的数据收集机制。
生产阶段提高可靠性的方法
严格的质量控制
通过严格的质量控制，确保每 个组件或系统都符合设计要求
和规格。
环境应力筛选
通过在生产阶段施加环境应力 ，如温度、湿度、振动等，以 检测和剔除潜在的不合格产品 。
过程控制
通过控制生产过程中的关键参 数，确保每个产品的性能和质 量都符合要求。
人员培训
对生产人员进行培训，提高他 们的技能和意识，以确保产品
航天器的可靠性和安全性。
医疗设备行业
医疗设备行业是可靠性工程的重要应用领域之一。随 着医疗技术的不断发展，医疗设备已经成为医疗保健 的重要组成部分。医疗设备的可靠性和稳定性直接关 系到患者的治疗效果和生命安全。在医疗设备行业中 ，可靠性工程涉及到设备的设计、生产、检测和维修 等多个环节，旨在确保设备的质量和性能稳定可靠， 提高医疗保健的质量和效率。
可靠性工程-可靠性试验概述ppt(114张)
可靠性试验分类
浴盆曲线与可靠性试验
浴盆曲线
可靠性工程-可靠性试验概述(ppt114 页)
可靠性试验的要素
可靠性工程-可靠性试验概述(ppt114 页)
可靠性工程-可靠性试验概述(ppt114 页)
故障判据
可靠性工程-可靠性试验概述(ppt114 页)
可靠性工程-可靠性试验概述(ppt114 页)
② 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
6. 按试验所处阶段分
③ 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。
④ 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
4. 按试验地点分
① 现场可靠性试验； ② 实验室可靠性试验。
5. 按试验的应力和强度分
① 恒定应力试验； ② 步进应力试验； ③ 序进应力试验； ④ 加速应力试验。
可靠性试验
6. 按试验所处阶段分
① 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。
可靠性工程-可靠性试验概述(ppt114 页)
（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。
中国电子产品可靠性与环境实验
湿度环境
考察产品在湿度变化环境中的适应性，如防潮、 防水等性能。
机械环境适应性评估
振动环境
评估产品在振动环境中的 稳定性、可靠性和性能。
冲击环境
考察产品在冲击作用下的 结构完整性和功能稳定性 。
跌落与碰撞
研究产品在跌落和碰撞过 程中的抗损伤能力。
电磁环境适应性评估
静电放电
评估产品在静电放电环境中的抗静电 性能，确保产品不会因静电而损坏或 失效。
改进措施
根据测试结果分析，采取相应的改进措施，提高产品的可靠性和稳定性。
05
环境实验对电子产品可靠性的 影响
环境因素对电子产品可靠性的影响
温度
温度变化可能导致电子产品的性 能下降，如过热或过冷都会对电
子产品的正常运行产生影响。
湿度
湿度过高可能导致电子产品内部结 露，从而引发电路故障；湿度过低 则可能使电子产品表面产生静电， 影响其正常运行。
环境实验流程与规范
流程
样品准备、实验前检查、实验过程监控、数据记录与分析、 结果评估与报告编写等
规范
遵循相关国家标准、行业标准和实验室规范，确保实验结果 的准确性和可靠性
03
电子产品环境适应性评估
气候环境适应性评估
高温环境
评估产品在高温环境下的性能、稳定性和安全性 。
低温环境
评估产品在低温环境下的性能、启动特性和安全 性。
定期维护保养
定期对电子产品进行维护保养，如清洁、除尘、更换耗材等，以保 持产品性能和可靠性。
正确使用
用户应按照产品说明书正确使用电子产品，避免过度使用或不当使 用导致产品损坏。
及时报修
如发现电子产品出现故障或性能下降，应及时联系厂家或专业维修机 构进行报修，以避免问题扩大或造成更严重的后果。
考察产品在湿度变化环境中的适应性，如防潮、 防水等性能。
机械环境适应性评估
振动环境
评估产品在振动环境中的 稳定性、可靠性和性能。
冲击环境
考察产品在冲击作用下的 结构完整性和功能稳定性 。
跌落与碰撞
研究产品在跌落和碰撞过 程中的抗损伤能力。
电磁环境适应性评估
静电放电
评估产品在静电放电环境中的抗静电 性能，确保产品不会因静电而损坏或 失效。
改进措施
根据测试结果分析，采取相应的改进措施，提高产品的可靠性和稳定性。
05
环境实验对电子产品可靠性的 影响
环境因素对电子产品可靠性的影响
温度
温度变化可能导致电子产品的性 能下降，如过热或过冷都会对电
子产品的正常运行产生影响。
湿度
湿度过高可能导致电子产品内部结 露，从而引发电路故障；湿度过低 则可能使电子产品表面产生静电， 影响其正常运行。
环境实验流程与规范
流程
样品准备、实验前检查、实验过程监控、数据记录与分析、 结果评估与报告编写等
规范
遵循相关国家标准、行业标准和实验室规范，确保实验结果 的准确性和可靠性
03
电子产品环境适应性评估
气候环境适应性评估
高温环境
评估产品在高温环境下的性能、稳定性和安全性 。
低温环境
评估产品在低温环境下的性能、启动特性和安全 性。
定期维护保养
定期对电子产品进行维护保养，如清洁、除尘、更换耗材等，以保 持产品性能和可靠性。
正确使用
用户应按照产品说明书正确使用电子产品，避免过度使用或不当使 用导致产品损坏。
及时报修
如发现电子产品出现故障或性能下降，应及时联系厂家或专业维修机 构进行报修，以避免问题扩大或造成更严重的后果。
可靠性试验简介PPT课件
9 5/22/08
AOS 可靠性试验
Item
Test Name （试验名）
Condition （条件）
1
HTS
High Temperature Storage （高温储存试验）
温度=150度, 无偏压 500hrs, 1000hrs
2
HTGB
High Temperature Gate Bias （高温Gate偏压试验）
▪ 目的：评估器件在电和温度作用下的持久能力 ▪ Reference: JESD22-A108
150℃/ 80%Vdsmax
13 5/22/08
ESD test
♦ Electrostatic Discharge (ESD，静电放电) is a
single-event, rapid transfer of electrostatic charge between two objects, usually resulting when two objects at different potentials come into direct contact with each other. ♦ ESD是通过直接接触或电场感应等潜在引起的不同静电在 物(人)体间的非常快速的电荷转移的一个强电流现象 ♦ 它会破坏或损害半导体器件而导致其电性能退化及损害.
16 5/22/08
CDM ESD
♦ CDM：Charged Device Mode （器件放电模式）.
♦ 器件放电模式ESD测试：带静电元器件上的静电向低电压 物体释放的现象 ▪ Reference: JESD22-C101
17 5/22/08
Precon
♦ 预处理试验： 评估器件在包装，运输 ，贴片过程中的
AOS 可靠性试验
Item
Test Name （试验名）
Condition （条件）
1
HTS
High Temperature Storage （高温储存试验）
温度=150度, 无偏压 500hrs, 1000hrs
2
HTGB
High Temperature Gate Bias （高温Gate偏压试验）
▪ 目的：评估器件在电和温度作用下的持久能力 ▪ Reference: JESD22-A108
150℃/ 80%Vdsmax
13 5/22/08
ESD test
♦ Electrostatic Discharge (ESD，静电放电) is a
single-event, rapid transfer of electrostatic charge between two objects, usually resulting when two objects at different potentials come into direct contact with each other. ♦ ESD是通过直接接触或电场感应等潜在引起的不同静电在 物(人)体间的非常快速的电荷转移的一个强电流现象 ♦ 它会破坏或损害半导体器件而导致其电性能退化及损害.
16 5/22/08
CDM ESD
♦ CDM：Charged Device Mode （器件放电模式）.
♦ 器件放电模式ESD测试：带静电元器件上的静电向低电压 物体释放的现象 ▪ Reference: JESD22-C101
17 5/22/08
Precon
♦ 预处理试验： 评估器件在包装，运输 ，贴片过程中的
《可靠性试验》PPT课件
2021/2/15
Reliability Text
26
可靠性增长试验的效益
2021/2/15
Reliability Text
27
可靠性增长试验的效益
2021/2/15
Reliability Text
28
可靠性增长的数学模型
定义： 是一个数学式，描述了产品在可靠性增长试验过程中产品
可靠性的增长规律或总趋势 目的： 1、使可靠性增长做到有计划（试验时间和增长速度） 2、能动态评估当前的可靠性水平 3、能预测将来的可靠性水平 种类，近十种： 图分析法——杜安（Duane）模型：简单易于理解 统计分析法——AMSAA模型：坚实的统计学基础
2021/2/15
Reliability Text
34
加速寿命试验（ALT）
1、用加大应力，而又不改变故障机理的办法，使产品的故障发生得到加速， 称之为ALT；
2、根据ALT结果可以外推正常使用条件下的产品寿命； 3、尤其对于长寿命、高可靠产品，只能ALT
2021/2/15
Reliability Text
2021/2/15
Reliability Text
5
可靠性试验的分类
现场（外场）可靠性试验
在使用现场实际使用状态下进行的可靠性试验
优点： ①可获得产品的使用可靠性； ②真实的使用条件(包括环境条件、工作条件、使用维护条件）； ③费用小； ④子样大； 缺点： ①数据收集和分析较困难，信息丢失多、数据准确性和完整性差； ②不能严格控制试验条件，随机性大； ③试验（故障）再现的可能性低； ④组织管理工作复杂。
35
五、可靠性试验的实施
可靠性试验的实施要素 1、试验条件 2、故障和故障判据 3、剖面（寿命、任务、环境、试验） 4、可靠性试验大纲（计划） 5、可靠性试验标准 6、……
《可靠性试验大纲》课件
学科交叉融合
通过学科交叉融合，将不同领域的理论和技术结合起来，推动可靠性试验的创新 和发展。
THANKS
感谢观看
《可靠性试验大纲》 ppt课件
目录
• 可靠性试验概述 • 可靠性试验的流程 • 可靠性试验的方法 • 可靠性试验的应用领域 • 可靠性试验的挑战与解决方案 • 可靠性试验的发展趋势
01
可靠性试验概述
定义与目的
定义
可靠性试验是对产品在各种环境 条件下进行的一系列试验，以评 估产品的可靠性和性能。
常见的电子产品可靠性试验包括 环境适应性试验、寿命试验、耐
久性试验等。
机械设备
机械设备是可靠性试验的重要 应用领域之一，包括汽车、航 空器、船舶、工业机械等各类 机械设备。
可靠性试验可以帮助机械设备 厂商评估产品的可靠性和安全 性，提高产品的稳定性和使用 寿命。
常见的机械设备可靠性试验包 括振动试验、疲劳试验、负载 试验等。
02
可靠性试验的流程
试验前准备
01
02
03
04
明确试验目的
在开始试验前，需要明确试验 的目的和预期结果，以便为试
验过程提供清晰的方向。
选择试验设备
根据试验需求，选择适合的设 备和工具，确保其性能稳定、
准确度高。
制定试验计划
制定详细的试验计划，包括试 验步骤、时间安排、人员分工
等，确保试验有序进行。
医疗器械
医疗器械是可靠性试验的重要应用领 域之一，包括医用设备、诊断试剂等 各类医疗器械。
常见的医疗器械可靠性试验包括生物 相容性试验、稳定性试验、性能测试 等。
可靠性试验可以帮助医疗器械厂商评 估产品的安全性和有效性，确保产品 在正常使用过程中能够达到预期的性 能和安全性。
通过学科交叉融合，将不同领域的理论和技术结合起来，推动可靠性试验的创新 和发展。
THANKS
感谢观看
《可靠性试验大纲》 ppt课件
目录
• 可靠性试验概述 • 可靠性试验的流程 • 可靠性试验的方法 • 可靠性试验的应用领域 • 可靠性试验的挑战与解决方案 • 可靠性试验的发展趋势
01
可靠性试验概述
定义与目的
定义
可靠性试验是对产品在各种环境 条件下进行的一系列试验，以评 估产品的可靠性和性能。
常见的电子产品可靠性试验包括 环境适应性试验、寿命试验、耐
久性试验等。
机械设备
机械设备是可靠性试验的重要 应用领域之一，包括汽车、航 空器、船舶、工业机械等各类 机械设备。
可靠性试验可以帮助机械设备 厂商评估产品的可靠性和安全 性，提高产品的稳定性和使用 寿命。
常见的机械设备可靠性试验包 括振动试验、疲劳试验、负载 试验等。
02
可靠性试验的流程
试验前准备
01
02
03
04
明确试验目的
在开始试验前，需要明确试验 的目的和预期结果，以便为试
验过程提供清晰的方向。
选择试验设备
根据试验需求，选择适合的设 备和工具，确保其性能稳定、
准确度高。
制定试验计划
制定详细的试验计划，包括试 验步骤、时间安排、人员分工
等，确保试验有序进行。
医疗器械
医疗器械是可靠性试验的重要应用领 域之一，包括医用设备、诊断试剂等 各类医疗器械。
常见的医疗器械可靠性试验包括生物 相容性试验、稳定性试验、性能测试 等。
可靠性试验可以帮助医疗器械厂商评 估产品的安全性和有效性，确保产品 在正常使用过程中能够达到预期的性 能和安全性。
环境可靠性测试培训(PPT31页)
可靠性测试
培训目的
使新员工初步了解可靠性概念和 可靠性测试的相关知识及可靠性 测试的重要性
培训对象
针对新入职应届毕业生
培训讲师
培训课时
2小时
学习重点
1.可靠性定义的概念 2.可靠性试验的目的 3.可靠性测试的分类 4.可靠性测试的项目介绍 5.可靠性测试的重要性 6.可靠性测试依据的标准
可靠性定义
干燥、脆化、机械强度降低、收缩、动 触点间磨损增大
机械故障、开裂
朝气吸收和吸附、膨胀、机械强度减 弱、腐蚀、电蚀压、缩绝变缘形的导电率增加
物理性损坏、绝缘损坏、机械故障 机械故障、泄漏
膨胀、空气的电气强度降低、电晕和臭漏、导热性能下降
腐烂、氧化、质变、变形、化学变化等 物理性损坏、绝缘损坏、机械故障、外表受 损、机械变形等
气候环境可靠性测试
环境参 数
主要影响
引起的典型故障
高温
热老化：氧化、开裂、化学反应、软 绝缘损坏、机械故障、增加机械应力、由
化、融化、升华、膨胀
于膨胀丧失润滑性能或运动磨损增大
低温
低湿 高湿
高气压 低气压 腐蚀
脆化、结冰、粘度增大、机械强度减 绝缘损坏、开裂、机械故障、由于收缩或
弱、物理性收缩
机械强度降低和润滑性能的减少，增大了 运动的磨损，密封和密封片的损坏失效
产品功能的实现 和产品对性能的 承诺
可靠性定义
规定条件
气候 环境
气候条件：环境的温度、湿度、气压、 盐雾、霉菌、辐射等
环境条件
机械 环境
机械条件：受外界机械应力的影响， 振动、冲击、碰撞、跌落、离心、摇摆、
压力等
可靠性定义
负荷条件 规定条件
负荷条件指产品在工作状态下零件所受的电、热、力 等应力条件，主要是指零件受到的电压、电流和功率
培训目的
使新员工初步了解可靠性概念和 可靠性测试的相关知识及可靠性 测试的重要性
培训对象
针对新入职应届毕业生
培训讲师
培训课时
2小时
学习重点
1.可靠性定义的概念 2.可靠性试验的目的 3.可靠性测试的分类 4.可靠性测试的项目介绍 5.可靠性测试的重要性 6.可靠性测试依据的标准
可靠性定义
干燥、脆化、机械强度降低、收缩、动 触点间磨损增大
机械故障、开裂
朝气吸收和吸附、膨胀、机械强度减 弱、腐蚀、电蚀压、缩绝变缘形的导电率增加
物理性损坏、绝缘损坏、机械故障 机械故障、泄漏
膨胀、空气的电气强度降低、电晕和臭漏、导热性能下降
腐烂、氧化、质变、变形、化学变化等 物理性损坏、绝缘损坏、机械故障、外表受 损、机械变形等
气候环境可靠性测试
环境参 数
主要影响
引起的典型故障
高温
热老化：氧化、开裂、化学反应、软 绝缘损坏、机械故障、增加机械应力、由
化、融化、升华、膨胀
于膨胀丧失润滑性能或运动磨损增大
低温
低湿 高湿
高气压 低气压 腐蚀
脆化、结冰、粘度增大、机械强度减 绝缘损坏、开裂、机械故障、由于收缩或
弱、物理性收缩
机械强度降低和润滑性能的减少，增大了 运动的磨损，密封和密封片的损坏失效
产品功能的实现 和产品对性能的 承诺
可靠性定义
规定条件
气候 环境
气候条件：环境的温度、湿度、气压、 盐雾、霉菌、辐射等
环境条件
机械 环境
机械条件：受外界机械应力的影响， 振动、冲击、碰撞、跌落、离心、摇摆、
压力等
可靠性定义
负荷条件 规定条件
负荷条件指产品在工作状态下零件所受的电、热、力 等应力条件，主要是指零件受到的电压、电流和功率
可靠性试验简介 PPT
♦ 可靠性：产品在规定的条件下，规定的时间内完 成规定功能的能力
4
可靠性 Vs 质量
♦ 可靠性: 衡量器件寿命期望值，也就是说可以通过可靠性
结果计算器件需要多久持续满足规范要求。
♦ 质量：衡量器件在当前是否满足规定的标准要求。
5
浴盆曲线
失效率 (1/time)
Infant Mortality 初期失效率
Wear out 老化
短时间可靠性试验 (Burn-In)
Random failure 随机失效
)(
Useful Life 可用时期
)(
长时间可靠性试验 (Reliability stress test)
时间
6
接上页
♦ 初期失效区域
▪ 大多数半导体元器件共性 ▪ 主要有设计，制造原因引起 ▪ 能够被筛选 ▪ 大致需要3-15个月，通常为1年
8
可靠性试验目的
♦ 可靠性试验目的：
▪ 使试制阶段的产品达到预定的可靠性指标。 ▪ 对产品的制作过程起监视作用。 ▪ 根据试验制定出合理的工艺筛选条件。 ▪ 通过试验可以对产品进行可靠性鉴定或验收。 ▪ 通过试验可以研究器件的失效机理。
9
可靠性试验分类
♦ 对于不同的产品，为了达到不同的目的，可以选择不同的 可靠性试验方法。可靠性tem
Test Name （试验名）
Condition （条件）
1
HTS
High Temperature Storage （高温储存试验）
温度=150度, 无偏压 500hrs, 1000hrs
2
HTGB
High Temperature Gate Bias （高温Gate偏压试验）
可靠性试验介绍
4
可靠性 Vs 质量
♦ 可靠性: 衡量器件寿命期望值，也就是说可以通过可靠性
结果计算器件需要多久持续满足规范要求。
♦ 质量：衡量器件在当前是否满足规定的标准要求。
5
浴盆曲线
失效率 (1/time)
Infant Mortality 初期失效率
Wear out 老化
短时间可靠性试验 (Burn-In)
Random failure 随机失效
)(
Useful Life 可用时期
)(
长时间可靠性试验 (Reliability stress test)
时间
6
接上页
♦ 初期失效区域
▪ 大多数半导体元器件共性 ▪ 主要有设计，制造原因引起 ▪ 能够被筛选 ▪ 大致需要3-15个月，通常为1年
8
可靠性试验目的
♦ 可靠性试验目的：
▪ 使试制阶段的产品达到预定的可靠性指标。 ▪ 对产品的制作过程起监视作用。 ▪ 根据试验制定出合理的工艺筛选条件。 ▪ 通过试验可以对产品进行可靠性鉴定或验收。 ▪ 通过试验可以研究器件的失效机理。
9
可靠性试验分类
♦ 对于不同的产品，为了达到不同的目的，可以选择不同的 可靠性试验方法。可靠性tem
Test Name （试验名）
Condition （条件）
1
HTS
High Temperature Storage （高温储存试验）
温度=150度, 无偏压 500hrs, 1000hrs
2
HTGB
High Temperature Gate Bias （高温Gate偏压试验）
可靠性试验介绍
可靠性与环境试验介绍PPT幻灯片课件
– 低温贮存试验 – 低温工作试验 – 温度变化速率：3℃/min
14
低温环境效应
材料的硬化或脆化
减振架刚性增加
由于温度瞬变的响应，造成产品不 机械强度降低（破裂、开裂） 同材料程度的收缩，以及不同零件 的胀差，引起部件相互咬死
由于粘度增加，润滑油的作用会降 受约束的玻璃产生静疲劳 低
电子元器件的性能改变 变压器和机电部件的性能改变
可靠性与环境试验能力介绍
1
服务内容
电子产品预期使用环境条件的调查与分析，为产品设 计、试验和验收提供环境和可靠性设计数据。
电子产品可靠性测定、鉴定、验收试验。为生产方、采购 方或使用委托方提供客观、公正、科学的产品可靠性水平 评价报告。
汽车、通讯、工控、家电类等电子、电器产品试验和耐环 境能力评价，提供振动、冲击、高低温恒定或交变、湿热 等环境试验以及产品的包装、运输和各种气候条件下的环 境模拟试验和质量评价试验。
35
环境试验项目的剪裁
剪裁的目的
– 是在于保证按产品能够耐受其寿命期内将遇到的环 境应力这一要求来设计环境试验。
剪裁的必要性
– 传统的试验标准规定了统一的试验条件、试验方法 和试验程序，用最严酷的环境来代替未知的环境， 导致试验过于严酷，提高产品研制成本，且试验效 果不理想。
剪裁方法
– 逻辑三步法：一弄清产品特性；二弄清气候环境剖 面；三设计试验。
确定产品在规定环境条件下，贮存、运输和使 用环境的适应性，以考虑其预期的有效寿命。
提供有关产品设计和生产质量的资料。
33
环境试验程序
6最后检测 5恢复
1预处理
试验程序
4中间检测
2初始检测
3试验
34
14
低温环境效应
材料的硬化或脆化
减振架刚性增加
由于温度瞬变的响应，造成产品不 机械强度降低（破裂、开裂） 同材料程度的收缩，以及不同零件 的胀差，引起部件相互咬死
由于粘度增加，润滑油的作用会降 受约束的玻璃产生静疲劳 低
电子元器件的性能改变 变压器和机电部件的性能改变
可靠性与环境试验能力介绍
1
服务内容
电子产品预期使用环境条件的调查与分析，为产品设 计、试验和验收提供环境和可靠性设计数据。
电子产品可靠性测定、鉴定、验收试验。为生产方、采购 方或使用委托方提供客观、公正、科学的产品可靠性水平 评价报告。
汽车、通讯、工控、家电类等电子、电器产品试验和耐环 境能力评价，提供振动、冲击、高低温恒定或交变、湿热 等环境试验以及产品的包装、运输和各种气候条件下的环 境模拟试验和质量评价试验。
35
环境试验项目的剪裁
剪裁的目的
– 是在于保证按产品能够耐受其寿命期内将遇到的环 境应力这一要求来设计环境试验。
剪裁的必要性
– 传统的试验标准规定了统一的试验条件、试验方法 和试验程序，用最严酷的环境来代替未知的环境， 导致试验过于严酷，提高产品研制成本，且试验效 果不理想。
剪裁方法
– 逻辑三步法：一弄清产品特性；二弄清气候环境剖 面；三设计试验。
确定产品在规定环境条件下，贮存、运输和使 用环境的适应性，以考虑其预期的有效寿命。
提供有关产品设计和生产质量的资料。
33
环境试验程序
6最后检测 5恢复
1预处理
试验程序
4中间检测
2初始检测
3试验
34
可靠性(详细全面)精品PPT课件
产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。
记为：R(ｔ)
即：R(ｔ)=P{Ｔ>ｔ}
其中：T为产品的寿命；ｔ为规定的时间； 事件{Ｔ>ｔ}有下列三个含义：
产品在时间ｔ内完成规定的功能；
产品在时间ｔ内无故障；
产品的寿命Ｔ大于ｔ。
若有N个相同的产品同时投入试验，经历时间ｔ后有n(t)件产品
机械可靠性设计是常规设计方法的进一步发展和深化，它更为科学 地计及了各设计变量之间的关系，是高等机械设计重要的内容之一。
三、可靠性工作的意义
绪论
可靠性是产品质量的一项重要指标。
重要关键产品的可靠性问题突出，如航空航天产品；
量大面广的产品，可靠性与经济性密切相关，如洗衣机等；
高可靠性的产品，市场的竞争力强；
绪论
可靠性是涉及多种科学技术的新兴交叉学科，涉及数学、失效物理学、 设计方法与方法学、实验技术、人机工程、环境工程、维修技术、生产管 理、计算机技术等；
可靠性工作周期长、耗资大，非几个人、某一个部门可以做好的，需 全行业通力协作、长期工作；
目前，可靠性理论不尽成熟，基础差、需发展。 与其他产品相比机械产品的可靠性技术有以下特点：
因设计安全系数较大而掩盖了矛盾，机械可靠性技术落后；
机械产品的失效形式多，可靠性问题复杂；
机械产品的实验周期长、耗资大、实验结果的可参考性差；
机械系统的逻辑关系不清晰，串、并联关系容易混淆；
一、可靠性定义与指标
可靠性设计基础
１、可靠性定义
可靠性：(Reliability) 产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
但在近些年，可靠性工作有些升温，这次升温的动力主要来源于企业对 产品质量的重视，比较理智。
《可靠性设计与试验》PPT课件
可整理ppt
3
12.2 元器件的筛选
• 可靠性筛选的目的是尽快地缩短早期失效 期并把失效率降低到可接受水平上。利用 加速或增加应力条件温度可以加快筛选速 度，表明同一种产品在不同条件下失效率 不是相同的，因此在进行可靠性试验时就 可以提高应力条件，使早期失效在较短的 时间内剔除。
可整理ppt
4
可靠性筛选的特点
第十二章 可靠性设计与试验
• 12.1 概论 • 12.2 元器件的筛选 • 12.3.电子产品的可靠性预计 • 12.4 降额设计 • 12.5 漂移失效（marginal failure）的设计 • 12.6 机械可靠性概率设计:干涉理论 • 12.7可靠性试验
可整理ppt
1
12.1 概论
• 在高费用及通货膨胀时代，获得有效的备 用系统的关键是：在最低费用的基础上得 到性能，可靠性及系统其它参数之间的折 衷平衡。它们之间有一定的矛盾，这就要 求设计人员能够掌握更新的设计方法，以 较快的周期更新产品，设计人员必须使用 户在产品的性能，可靠性，维修性及费用 几个方面达到可接受的平衡关系。在确定 了可靠性，维修性，费用，性能的设计指 标以后求解它们的最优方案。
环境。
Q －质量因子也称质量系。不同质量等级的同类器件有不同的取值。 A－电路因子也称电路系数。同一器件在不同线路中使用时有不同的取值。 S2 －电压应力因子也称电压系数。器件加不同的使用电压时不同的取值。 C －复杂性因子也称结构系数。相同类型的单管、双管、复合管有不同的
取值。
R－额定功率因子。不同额定功率的器件有不同的取值。
可整理ppt
2
可靠性设计内容
• 最大限度地提高固有可靠性，其中包括：原件的选择与管理，降额 设计，参数设计与漂移设计，环境防护，贮备设计，设计的简化与分 析，这些措施都有利于提高系统的固有可靠性。
可靠性和环境试验的基础常识
试验时间
在环境试验中，每一项试验的时 间基本取决于选用的试验及具体 的试验程序，只是由于各阶段进 行性能检测所需时间不同而产生 一些差别，试验时间比可靠性试 验短得多。可靠性试验时间取决 于需验证的可靠性指标值和选用 的统计试验方案以及产品本身的 质量。其时间无法确定，以受试 产品的总台时数达到规定值或可 以作出接收，拒收判决为止
可靠性验收试验
模拟实际使用环境，对产品施加 工作应力，验证批生生产的可靠 性是否保持在规定的水平，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。
可靠性的目的
及早发现和纠正研制缺陷 考核产品可靠性特征在产品研制 结束时能达到的水平，以判定或 确定规定的要求是否达到，为产 品定型提供依据。
对产品较重要影的环境பைடு நூலகம்力
对产品较重要影的环境应力，如：温 度，湿度，盐雾，振动冲击，压力， 太阳辐射，砂尘，淋雨等。 受试产品应根据其未来的使用环境条 件及受影响程度对试验项目进行甄选， 一般应考察10个以上环境应力。而可 一般应考察10个以上环境应力。而可 靠性试验由于要进行综合模拟，只将 综合环境应力（温度，湿度，振动） 与电应力结合进行试验。可见，可靠 性试验所选用的环境应力数量比环境 试验少得多。
试验类型：
环境试验通常采用单因素试验和多因 素组合试验，以一定的顺序依次作用 在产品上。可靠性试验多采用综合应 力试验，将多个环境应力在同一空间， 同一时间施加在样品上，更真实模拟 使用环境条件的影响。为了提高试验 结果的准确性，可靠性，环境试验也 开始着力发展综合试验，积极开发能 同时施加温度，湿度，振动，辐射， 沙尘，风，雨等应力的大型多功能环 境试验设备。
靠性性研制试验
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
可靠性环境试验ppt课件
的特征常数对加速的寿命计算结果。 ❖ 特别是与湿度加速度增加至约 100%为加速目的相对湿度可能会导致样品
冷凝，使它不可能确定原始的抗潮湿寿命。因此必须给予温湿度控制做 过的关注。
精品课件
加速寿命实验
❖ 4.3.4 电压加速 ❖ 根据器件特征电压加速试验有很大的不同（MOS 双极和其他过程，电路
配置).对 MOS 集成电路和通常用于评估栅氧化膜的抵抗来说电压加速试 验是有效的。然而很难对双极大型集成电路做电压加速。 ❖ 电压加速寿命公式表示如下:
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加速寿命实验
❖ 4.3.2 温度加速 ❖ 温度对半导体的寿命影响是很大的，因此使用温度加速寿命的加速试验
的最常见的方法。 ❖ 温度应力基于的反应是由空气统一，空气模型被广泛用于半导体产品寿
命预测 ❖ 这种空气模型公式表示如下：
❖ ：寿命
Ea：活化能 (eV) T ：绝对温度 (K) A：常量 k ：
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环境应力与失效的关系
❖ 铝线中产生腐蚀过程： ① 水气渗透入塑封壳内→湿气渗透到树脂和导线间隙之中 ② 水气渗透到晶片表面引起铝化学反应
❖ 加速铝腐蚀的一些因素（铝金属导线腐蚀反应随着是否施加偏压而变化） ①树脂材料与晶片框架接口之间连接不够好（由于各种材料之间
存在膨胀率的差异）。 ②封装时，封装材料掺有杂质或者杂质离子的污染（由于杂质离子
精品课件
环境试验内容
❖ 交变潮热（湿热） ❖ 模拟热带雨林的环境，确定产品和材料在温度变化，产品表面产生凝露
时的使用和贮存的适应性。常用于寿命试验、评价试验和综合试验。 ❖ 交变湿热的技术指标包括：温度、相对湿度、转换时间、交变次数。
。 ❖ 注意试验结束后应对样品有1～2小时的恢复期
冷凝，使它不可能确定原始的抗潮湿寿命。因此必须给予温湿度控制做 过的关注。
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加速寿命实验
❖ 4.3.4 电压加速 ❖ 根据器件特征电压加速试验有很大的不同（MOS 双极和其他过程，电路
配置).对 MOS 集成电路和通常用于评估栅氧化膜的抵抗来说电压加速试 验是有效的。然而很难对双极大型集成电路做电压加速。 ❖ 电压加速寿命公式表示如下:
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加速寿命实验
❖ 4.3.2 温度加速 ❖ 温度对半导体的寿命影响是很大的，因此使用温度加速寿命的加速试验
的最常见的方法。 ❖ 温度应力基于的反应是由空气统一，空气模型被广泛用于半导体产品寿
命预测 ❖ 这种空气模型公式表示如下：
❖ ：寿命
Ea：活化能 (eV) T ：绝对温度 (K) A：常量 k ：
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环境应力与失效的关系
❖ 铝线中产生腐蚀过程： ① 水气渗透入塑封壳内→湿气渗透到树脂和导线间隙之中 ② 水气渗透到晶片表面引起铝化学反应
❖ 加速铝腐蚀的一些因素（铝金属导线腐蚀反应随着是否施加偏压而变化） ①树脂材料与晶片框架接口之间连接不够好（由于各种材料之间
存在膨胀率的差异）。 ②封装时，封装材料掺有杂质或者杂质离子的污染（由于杂质离子
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环境试验内容
❖ 交变潮热（湿热） ❖ 模拟热带雨林的环境，确定产品和材料在温度变化，产品表面产生凝露
时的使用和贮存的适应性。常用于寿命试验、评价试验和综合试验。 ❖ 交变湿热的技术指标包括：温度、相对湿度、转换时间、交变次数。
。 ❖ 注意试验结束后应对样品有1～2小时的恢复期
QRE可靠性PPT课件
考核高温对电子产品的影 响，确定电子产品在高温 条件下工作和储存的适应 性
考核电子产品及其元器件 在极短时间内承受温度变 化的能力及其不同结构和 材料之间的热匹配性能。
制定试验条件的依据
据气象记载，我国最低气温或低 温几乎没有-55 ℃，所以该温度 点在我国内陆地无论使用、运输 和存储已能满足要求。
• 不论是产品开发阶段，还是批生产阶段早期，环境应力筛选 在元器件、组件、部件等产品层次上都应100%的进行。在批 生产阶段后期，对组件级以上的产品可根据其质量稳定情况 抽样进行。
• 环境应力筛选试验不能提高产品的固有可靠性，但通过改 进设计和工艺等可以提高产品的可靠性水平
QRE可靠性
1.环境应力 环境应力:温度、湿度、振动、压力、日光辐 射、沙尘、盐雾、霉菌、二氧化硫 、硫化氢等。 电应力:电网、电压、电磁、雷击等
一.可靠性及可靠度的定义
1.定义
根据中华人民共和国国家标准《可靠性基本名词术语及 定义》(GB3187—82)，可靠性及可靠度分别定义为：
“可靠性(Reliability)是指产品在规定条件下和规定时 间内，完成规定功能的能力。“可靠性”一词包括广义的和 狭义的两种解释。广义可靠性是指产品在其整个寿命周期内 完成规定功能的能力，它包括狭义可靠性和维修性；狭义可 靠性则指产品在某一规定时间内发生失效的难易程度。例如 一次性注射器，在使用的时间内没有发生故障，就认为是可 靠的；再如某些一旦发生故障就不能再次使用的产品，日光 灯管就是这类型的产品，一般损坏了只能更换新的。汽车可 通过日常维护和保养,可大大延长使用寿命.
2.故障率（Failure rate），常用λ表示。在规定条件和规定 时间内，产品的故障总数与寿命单位总数之比。λ=1/MTBF （ MTBF=1/λ ）
考核电子产品及其元器件 在极短时间内承受温度变 化的能力及其不同结构和 材料之间的热匹配性能。
制定试验条件的依据
据气象记载，我国最低气温或低 温几乎没有-55 ℃，所以该温度 点在我国内陆地无论使用、运输 和存储已能满足要求。
• 不论是产品开发阶段，还是批生产阶段早期，环境应力筛选 在元器件、组件、部件等产品层次上都应100%的进行。在批 生产阶段后期，对组件级以上的产品可根据其质量稳定情况 抽样进行。
• 环境应力筛选试验不能提高产品的固有可靠性，但通过改 进设计和工艺等可以提高产品的可靠性水平
QRE可靠性
1.环境应力 环境应力:温度、湿度、振动、压力、日光辐 射、沙尘、盐雾、霉菌、二氧化硫 、硫化氢等。 电应力:电网、电压、电磁、雷击等
一.可靠性及可靠度的定义
1.定义
根据中华人民共和国国家标准《可靠性基本名词术语及 定义》(GB3187—82)，可靠性及可靠度分别定义为：
“可靠性(Reliability)是指产品在规定条件下和规定时 间内，完成规定功能的能力。“可靠性”一词包括广义的和 狭义的两种解释。广义可靠性是指产品在其整个寿命周期内 完成规定功能的能力，它包括狭义可靠性和维修性；狭义可 靠性则指产品在某一规定时间内发生失效的难易程度。例如 一次性注射器，在使用的时间内没有发生故障，就认为是可 靠的；再如某些一旦发生故障就不能再次使用的产品，日光 灯管就是这类型的产品，一般损坏了只能更换新的。汽车可 通过日常维护和保养,可大大延长使用寿命.
2.故障率（Failure rate），常用λ表示。在规定条件和规定 时间内，产品的故障总数与寿命单位总数之比。λ=1/MTBF （ MTBF=1/λ ）
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环境试验的试验顺序
电子电工产品的环境试验方法很多，这就有一个试验顺序 的问题。所谓试验顺序，是指对同一产品进行二种或二种 以上的单因素人工模拟试验时，应先进行什么试验，后进 行什么试验。试验顺序通常对试验结果是有影响的，如果 选择不当会造成试验结果不真实，甚至造成试验中断，所 以必须合理的确定试验顺序。参照GJB150.1的附录A“环境 试验顺序表”
其中，L0表示最高工作温度下的寿命，Tmax 表示最高工 作温度，Ta表示实际环境温度。由此可见，如果环境温度 每升高10℃，电容器寿命将下降一倍！
温度对元器件的影响温度对电容器的影响主要是 每升高10℃，使用时间就要下降一半，绝缘材料 的性能也下降。
温度的升高会导致电阻器的使用功率下降。如碳 膜电阻，当环境温度为40℃时，允许的使用功率 为标称值的100%；环境温度增到100℃时，允许使 用功率仅为标称值20%。
可靠性与环境试验简介
开发2部/叶玲玲
可靠性定义
产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力（概 率），就叫做电子产品的可靠性。
可靠性试验是对产品进行评价的各种试验如增长、筛选、验证、 验收、统计等。
环境试验是检验产品对各种环境应力的适应性，快速暴露产品 缺陷的试验，是可靠性试验的主要技术手段。
起应力的局部增大，这种现象称为应力集中。对于组织均匀的
脆性材料，应力集中将大大降低构件的强度，这在构件的设计
时应特别注意。
环境应力
是指外界各种环境对产品的破坏力，如产 品在85 ℃下工作受到的应力，比在25 ℃下 工作受到的应力大；在高应力下工作，产 品失效的可能性就大大增加了。
快速的温差变化，宽范围的温差、强烈的 震动、冲击都是环境应力的表现形式。
筛选 HALT ： High Accelerate Life Test 高加速寿命试验 HASS ： High Accelerate Stress Screening 高加速应
力筛选
可靠性基础知识
10 ℃规则 当讨论产品在不同环境下的使用寿命时,一般采用“10℃规
则” 的表达方式。即当周围环境温度上升10℃时，产品寿 命就会减少一半；当周围环境温度上升20℃时，产品寿命 就会减少到四分之一。这种规则可以说明温度是如何影响 产品寿命（失效）的。 电容器的估计寿命用下述公式表示：
可靠性基础知识
MTTF： Mean Time To Failures 平均无故障时间 MTBF： Mean Time Between Failures, 平均无故障间
隔时间 MCBF: Mean Cycle Between Failures 平均无故障间
隔次数 ESS： Environmental Stress Screening Test 环境应力
有些材料在工作时，其所受的外力不随时间而变化，这时
其内部的应力大小不变，称为静应力；还有一些材料，其所受
的外力随时间呈周期性变化，这时内部的应力也随时间呈周期
性变化，称为交变应力。材料在交变应力作用下发生的破坏称
为疲劳破坏。通常材料承受的交变应力远小于其静载下的强度
极限时，破坏就可能发生。另外材料会由于截面尺寸改变而引
可靠性是质量的重要组成部分，它具有自已的特征，即综合性、 时间性和统计性。综合性是指从全寿命期内来衡量产品的优劣； 时间性是指在整个寿命周期内，在规定的使用环境条件内保持 出厂规定功能的能力；统计性是指通过大量统计数据积累得出 具有规律的数据。
可靠性的重要性
1、关系到企业的生存和壮大 2、关系到使用者的安全 3、提升企业形象，减少维护费用。 4、是军事产品中重要的技术指标。
环境试验目的
1 观察产品在各种环境下的适应性和耐受性 2 排除早期失效提高产品的质量 3 为失效分析提供验证数据和有效的信息 4 为寿命试验和加速寿命试验提供试验手段
环境试验的方法：A：低温。B：高温。C： 恒定湿热。D：交变湿热。E：冲撞（冲击、 碰撞、倾跌、自由跌落）。
环境试验的意义
应力会随着外力的增加而增长，对于某一种材料，应力的
增长是有限度的，超过这一限度，材料就要破坏。对某种材料 来说，应力可能达到的这个限度称为该种材料的极限应力。极 限应力值要通过材料的力学试验来测定。将测定的极限应力作 适当降低，规定出材料能安全工作的应力最大值，这就是许用 应力。材料要想安全使用，在使用时其内的应力应低于它的极 限应力，否则材料就会在使用时发生破坏。
(1) 根据试验目的来确定试验顺序 (2)根据实际遇到的环境因素来确定试验顺序 (3)根据能对产品产生最大的影响来确定试验顺序 (4)根据试验的经费和时间确定试验顺序
试验顺序对产品的影响
确定产品在各种环境条件下工作或储存时 的可靠性，为设计、生产、使用提供有用 的信息。
充分暴露产品的潜在缺陷，为产品的改进、 减少维修费用及保障费用提供信息。
确认是否符合产品交收的可靠性定量要求。 发现-分析-纠正的循环过程，不断提高产品
质量。
环境试验的应用Βιβλιοθήκη 围 (1) 产品的设计定型(型式)试验 (2) 可靠性增长试验 (3) 用于生产检查试验 (4) 用于产品的验收试验 (5) 可靠性寿命试验 (6) 研究性试验和验证试验 (7) 筛选试验
又如RJ-0.125W金属膜电阻，环境温度为70℃ 时， 允许使用功率仅为标称值的20%。
温度的变化对阻值大小有一定的影响，温度每升 高或降低10℃，电阻值大约要变化1%。
应力的定义
当材料在外力作用下不能产生位移时，它的几何 形状和尺寸将发生变化，这种形变称为应变 （Strain）。
材料发生形变时内部产生了大小相等但方向相反 的反作用力抵抗外力，定义单位面积上的这种反 作用力为应力（Stress）。或物体由于外因(受力、 湿度变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生 相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力 图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。