可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南解析
高加速寿命测试指引
7.1《高加速寿命测试报告》
8附件
无
5.6.2.2.2同5.6.2.1.2点。
5.6.2.3快速热循环试验
5.6.2.3.1温度从-30度80度,循环5次,温度变化率40度/min,温度稳定,每个台阶保持5分钟后进行加电加满载检查输出电压;
5.6.2.3.2同5.6.2.1.2点。
5.6.2.4振动步进应力试验
5.6.2.4.125度,起始5Grms,步长5Grms,每个台阶保持10分钟振动后进行加电加满载检查输出电压,振动频率带宽在10HZ-500HZ,直做到振动为40Grms为止;
5.6测试步骤
5.6.1HALT试验前提条件,试验前先做低温起机实验(至少在-40度可以启动),再做高温适应性实验;
5.6.2原则为先试验破坏性比较弱的应力类型,然后再试验破坏性比较强的应力;
5.6.2.1低温步进应力试验
5.6.2.1.1起始0度,步长-10度,温变率40度/min,温度稳定,每个台阶保持10分钟后,进行加电加满载检查输出电压,直做到温度为零下30度止;
5.6.2.4.2试验结束后,进行外观检查和功能测试,PASS后,继做下个项目。
5.6.2.5综合应力试验
5.6.2.5.1温度从-30度80度,振动循环5次,温度变化率40度/min,温度稳定,
每个台阶保持10分钟后进行加电加满载检查输出电压,前4个循环振动为20Grms,最后一个循环振动为5Grms;
5.8.2研发部(产品项目工程师)找到解决方案后,提供样品给品保部继续做高温测试,直到PASS为止。
5.9测试及处理流程图
5.10试验曲线图
5.10.1低温步进应力试验
5.10.2高温步进应力试验
可靠性LED加速老化寿命试验方法概论
一、可靠性理论基础1.可靠度:如果有N个LED产品从开始工作到t时刻的失效数为n(t),当N足够大时,产品在t时刻的可靠度可近似表示为:随时间的不断增长,将不断下降。
它是介于1与0之间的数,即。
2.累积失效概率:表示发光二极管在规定条件下工作到t这段时间内的失效概率,用F(t)表示,又称为失效分布函数。
如果N个LED产品从开始工作到t时刻的失效数为n(t),则当N足够大时,产品在该时刻的累积失效概率可近似表示为:3.失效分布密度:表示规定条件下工作的发光二极管在t时刻的失效概率。
失效分布函数的导函数称为失效分布密度,其表达式如下:•早期失效期;•偶然失效期(或稳定使用期) ;•耗损失效期。
二、寿命老化:LED发光亮度随着长时间工作而出现光强或光亮度衰减现象。
器件老化程度与外加恒流源的大小有关,可描述为:B t为t时间后的亮度,B0为初始亮度。
通常把亮度降到B t=0.5B0所经历的时间t称为二极管的寿命。
1. 平均寿命如果已知总体的失效分布密度f(t),则可得到总体平均寿命的表达式如下:2. 可靠寿命可靠寿命T R是指一批LED产品的可靠度下降到r时,所经历的工作时间。
T R可由R(T R)=r求解,假如该产品的失效分布属指数分布规律,则:即可求得T R如下:3. 中位寿命中位寿命T0.5指产品的可靠度R(t)降为50%时的可靠寿命,即:对于指数分布情况,可得:二、LED寿命测试方法LED寿命加速试验的目的概括起来有:•在较短时间内用较少的LED估计高可靠LED的可靠性水平•运用外推的方法快速预测LED在正常条件下的可靠度;•在较短时间内提供试验结果,检验工艺;•在较短时间内暴露LED的失效类型及形式,便于对失效机理进行研究,找出失效原因;•淘汰早期失效产品,测定元LED的极限使用条件1. 温度加速寿命测试法由于通常LED寿命达到10万小时左右,因此要测得其常温下的寿命时间太长,因此采用加速寿命的方法。
高加速寿命试验标准
高加速寿命试验标准项目介绍高加速寿命试验(Highly Accelerated Life Testing,简称HALT试验)是一种对电子和机械装配件利用快速高、低温变换的震荡体系来揭示设计缺陷和不足的过程。
HALT的目的是在产品开发的早期阶段识别出产品的功能和破坏极限,从而优化产品的可靠性。
高加速寿命试验HALT一词是Gregg K. Hobbs 于1988年提出的。
是一种利用阶梯应力加诸于试品,并在早期发现产品缺陷、操作设计边际及结构强度极限的方法。
试品通过HALT所暴露的缺陷,涉及线路设计、工艺、元部件和结构等方面。
HALT的主要目的是在产品设计和试产阶段,通过试验,快速发现产品的潜在缺陷,并加以改进和验证,从而增加产品的极限值,提高其坚固性及可靠性。
施加于试品的应力,包括振动、高低温、温度循环、电力开关循环、电压边际及频率边际测试等。
HALT试验是由美国军方所延伸出的设计质量验证与制造质量验证的试验方法,现已成为美国电子业界的标准产品验证方法。
它将原需花费6个月甚至1年的新产品可靠性试验缩短至一周,且在这一周中所发现的产品问题几乎与客户应用后所发现的问题一致,故HALT的试验方式已成为新产品上市前所必需通过的验证。
在产品研制阶段,为得出产品设计裕度和极限承载能力(破坏或损伤极限)而设计的一种试验,它应用步进的方法给产品施加环境应力并检测其性能,直到产品失效为止。
为提高试验效率,所施应力并非工作环境的模拟而是加速应力,通常为高变温率(至少应大于25°C/min)的温度循环和多轴随机振动,还包括有通电循环、电压偏低、频率偏差等电应力。
高加速寿命试验得到的应力极限值可以作为确定高加速环境应力筛选的应力量值的依据。
目前能进行高加速寿命试验的实验室有环境可靠性与电磁兼容试验服务中心、航天环境可靠性试验与检测中心等。
功能HALT以连续的测试、失效分析、缺陷改进及验证构成了整个程序,而且可能是个闭环循环过程。
电子元器件的可靠性与寿命评估:方法与工具
电子元器件的可靠性与寿命评估:方法与工具电子元器件的可靠性和寿命评估是电子工程师和产品设计师在进行产品设计和制造过程中不可忽视的重要环节。
本文将详细介绍电子元器件可靠性和寿命评估的方法和工具,包括可靠性测试、加速寿命试验、失效模式与失效机理分析等。
一、可靠性测试可靠性测试是通过对元器件进行长时间不间断、高负载的工作,以模拟实际工作环境,获取元器件在运行过程中的可靠性指标。
可靠性测试可以分为环境应力测试和可靠性固有测试两种。
1. 环境应力测试环境应力测试是在电子元器件所处的环境条件下,对其进行工作负载测试,以评估其在实际工作环境下的可靠性。
常用的环境应力测试包括温度循环测试、湿度试验和振动冲击试验等。
- 温度循环测试:将元器件置于高温和低温交替的环境中,观察元器件在温度变化下的可靠性表现。
- 湿度试验:将元器件置于高湿度或低湿度环境中,观察元器件在湿度变化下的可靠性表现。
- 振动冲击试验:通过对元器件进行振动或冲击,观察元器件在振动或冲击下的可靠性表现。
2. 可靠性固有测试可靠性固有测试是通过对元器件在正常工作条件下进行长时间运行,观察其在实际工作环境下的可靠性表现。
常用的可靠性固有测试包括静电放电测试、高电压测试和电流波形测试等。
- 静电放电测试:通过在元器件上施加静电放电,观察元器件在静电放电下的可靠性表现。
- 高电压测试:通过在元器件上施加高电压,观察元器件在高电压下的可靠性表现。
- 电流波形测试:通过观察元器件在工作电流波形下的表现,评估其在实际工作环境中的可靠性。
二、加速寿命试验加速寿命试验是一种通过提高元器件运行环境中的应力水平,以缩短测试时间并模拟元器件长时间使用下的疲劳和老化过程的方法。
加速寿命试验可以分为温度加速寿命试验和电压加速寿命试验两种。
1. 温度加速寿命试验温度加速寿命试验通过提高元器件工作温度,加速元器件的老化过程。
常用的温度加速寿命试验方法包括高温老化试验和高温高湿老化试验。
高加速寿命试验与高加速应力筛选试验技术
高加速寿命试验与高加速应力筛选试验技术高加速寿命试验(HALT,highly accelerated life test)和高加速应力筛选(HASS,highly accelerated stress screen)是近年来不断发展起来的可靠性新技术,为考核产品质量和可靠性、快速暴露产品的设计和制造缺陷,提高其可靠性提供了强有力的工具。
一、 HALT/HASS技术的特点1.1 基本原理传统的可靠性试验的原理就是模拟现场工作条件和环境条件,将各种工作模式以及各种应力按照一定的时间比例、一定的循环次序反复施加到受试产品上,经过对受试产品的失效分析与处理,将得到的质量信息反馈到设计、工艺、制造、采购等部门,并进行持续的改进,以提高产品的固有可靠性;同时依据试验的结果对产品的可靠性作出评估。
HALT/HASS可靠性技术不同于传统的可靠性试验,它是利用高机械应力和高变温率来实现高加速的,因为具有很高的效率,能够将原来需要花费6个月甚至1年的新产品可靠性试验缩短至一周,并且在这一周中所发现的产品质量问题几乎与顾客应用后所发现的问题一致,使得经过HALT/HASS试验的产品使用故障率大大降低。
简单地说,有缺陷器件(如焊点有气泡,元器件引线有划痕等)之所以容易失效是由于有缺陷部件的应力集中系数高达2-3倍,这样其疲劳寿命就相应降低了好几个数量级,使得有缺陷与无缺陷器件在相同的应力作用下疲劳寿命拉大了档次,导致有缺陷器件迅速暴露而无缺陷器件损伤甚小。
许多类型的应力所引起故障失效加速因子是与应力呈指数级增加关系,而不是呈等比例增加关系,所以提高应力能加速产品失效。
1.2 试验目的传统的可靠性试验的目的是为确定产品是否能够经受外场实际环境的模拟试验,即是一个通过与否的试验:如果“通过”就交付使用,如果“未通过”就查找产品失效的原因,并确保产品“通过”,这在一定程度上起到提高产品可靠性水平的作用。
HALT/HASS的试验则不同于传统的可靠性试验。
可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南
可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南一、试验前准备1.定义试验目标:明确试验的目标,例如研究产品在高加速条件下的寿命和可靠性。
2.确定试验条件:确定试验的温度、湿度、震动等条件,通常通过考虑实际使用环境和产品的特性来确定。
3.设定试验方案:根据试验目标和条件,制定试验方案,包括试验时间、采样点、数据记录等。
二、试验过程1.安装产品:按照产品的安装要求进行安装,并确保安装牢固可靠。
2.试验设备检查:检查试验设备的工作状态、仪器的准确度、传感器的连接等,确保设备正常工作。
3.数据采集与记录:使用合适的数据采集设备和记录方法,实时采集试验过程中的数据,例如温度、湿度、振动等。
三、试验注意事项1.温度控制:根据试验需求和产品的设计要求,控制试验环境的温度稳定在目标温度,避免产生温度过高或过低的影响。
2.湿度控制:根据试验需求和产品的设计要求,控制试验环境的湿度稳定在目标湿度,避免产生湿度过高或过低的影响。
3.震动控制:根据试验需求和产品的设计要求,设定合适的震动频率、振幅和持续时间,控制试验中的震动条件。
4.数据处理与分析:将试验过程中采集到的数据进行处理和分析,例如计算产品的寿命、可靠性指标等,得出试验结果并进行评估。
四、试验结果分析1.寿命分析:根据试验结果,计算产品的寿命参数,例如平均寿命、失效率曲线等,分析产品在高加速条件下的寿命特性。
2.可靠性评估:根据试验数据,分析产品的可靠性指标,例如可靠度、失效率、故障率等,评估产品在高加速条件下的可靠性水平。
3.结果解释和改进:根据试验结果和分析,结合产品的设计和制造过程,解释试验结果,并提出改进产品可靠性的建议和措施。
五、试验注意事项1.安全措施:在进行高加速寿命试验时,要注意保证试验人员的安全,使用符合要求的试验设备和设施,正确使用试验设备以避免发生事故。
2.数据记录与保存:确保试验过程中的数据记录的准确性和完整性,并妥善保存试验数据,以备后续分析和评估使用。
(电子产品)可靠性试验-高加速试验(HALT)简介
低温步进应力试验方法
试验起始温度为20℃ 以10℃为步长降温, 直至找到样品的操作 极限和破坏极限
每个温度点停留时间 为10~15分钟 试验中样品开机并进 行功能测试
以上试验中的降温步长为建议值
高低温步进应力试验
高低温步进试验
低温步进试验故障
低温步进试验故障
元器件故障 电路设计因素 样品之间有非常大的极限差异 元器件不良
综合应参数;
温度试验中配合步进 的振动参数
试验中样品开机并进 行功能测试
以上试验参数为建议值
综合应力试验方法
综合应力试验
综合应力试验故障
综合应力试验故障
前期试验中的故障在综合应力试验中都有出现的可能。
综合应力试验中,前期试验中的故障在综合应力试 验中都有出现的可能。
(电子产品)可靠性试验
高加速试验(HALT)
不同阶段可靠性工作对成本的影响差异巨大
问题发现越早,所需成本越少
高加速试验
HALT 高加速寿命试验 -High Accelerated Life Test
HASS 高加速应力筛选 -High Accelerated Stress Screen
HASA 高加速应力抽选 -High Accelerated Stress Audit
HALT中需要注意的问题
注意样品与台面的隔热和风管的摆放
试验样品温变速率越快,试验效果越好
HALT中需要注意的问题
振动传感器位置
由于HALT台面的振动缺陷,传感器应尽量靠近试验样品
HALT中需要注意的问题
对感兴趣位置的振动检测
HALT试验中,对感兴趣位置试验信息的采集很重要
HALT中需要注意的问题
accelerated life test 高加速寿命试验标准
高加速寿命试验(Highly Accelerated Life T esting, HALT)是一种旨在快速暴露产品设计缺陷和弱点的测试方法。
以下是一些常见的HALT高加速寿命试验标准和步骤:1. 试验目的:确定产品的极限工作条件。
暴露潜在的设计、材料和制造缺陷。
提高产品的可靠性并缩短产品开发周期。
2. 试验阶段:温度步进:产品在逐步增加或减少的温度条件下进行测试,以确定其热耐受极限。
温度循环:产品在快速变化的高温和低温环境中进行测试,模拟极端的环境条件。
振动测试:通过施加阶跃或随机振动来模拟运输、操作或环境引起的机械应力。
综合环境应力:同时应用多种应力,如温度、振动和湿度,以模拟真实世界的复杂环境条件。
3. 试验程序:应力筛选:通过逐步增加应力水平直到产品达到其破坏点或临界故障状态。
发现故障模式:记录和分析在试验过程中出现的任何故障或异常行为。
故障分析:对发现的故障进行详细的物理和工程分析,以确定其根本原因。
改进设计:基于故障分析的结果,对产品设计、材料或制造工艺进行改进。
4. 试验设备:高低温箱:用于实现快速和精确的温度控制。
振动台:用于施加各种类型的振动应力。
数据采集系统:用于实时监控和记录产品的性能参数和环境条件。
5. 试验标准和规范:虽然HALT本身可能没有一个统一的国际标准,但相关的环境试验和可靠性测试通常遵循以下标准:IEC 60068-2系列:环境试验MIL-STD-810系列:环境工程考虑和实验室测试JEDEC JESD22系列:微电子设备的环境Stress Aids for Reliable Product Development6. 安全和注意事项:在进行HALT试验时,必须确保操作人员的安全,并遵守所有适用的健康和安全规定。
对于某些类型的产品,可能需要特殊的防护措施或测试设施。
每个行业的具体HALT试验标准可能会有所不同,因此在进行试验时应参考相关行业的具体规范和最佳实践。
基于高加速极限试验与加速寿命试验的可靠性增长试验方案研究
基于高加速极限试验与加速寿命试验的可靠性增长试验方案研究作者:叶奇赵京党丽君毛翔伍巧凤来源:《科技视界》2020年第17期摘要本文通过对高加速极限试验和加速寿命试验两种试验方式进行分析,对其试验方法、试验流程,加速应力,加速模型,试验剖面等方面进行了论述,形成两种试验方式相结合的可靠性增长试验方案,可有效地用于电子设备可靠性增长试验。
关键词可靠性增长;高加速极限试验(HALT);加速寿命试验(ALT);加速因子;MTBF中图分类号: V416 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码: ADOI:10.19694/ki.issn2095-2457 . 2020 . 17 . 77AbstractThis paper analyzed and discussed the test scheme, test process, accelerated stree,accelerated model and test profile of two test methods of High Accelerated Limit Test(HALT) and Accelerated Life Test(ALT),and formed a reliability-growth scheme combined by this two test methods, which can be effectively used in reliability-growth test of electronic equipment.Key wordsReliability-growth; HALT; ALT; Accelerated factor; MTBF0 引言可靠性增长试验是在研制过程中模拟实际的使用条件或加速条件进行试验,将产品存在的设计缺陷和工艺缺陷,激发成故障,通过“试验—分析--纠正—再试验”这样的反复循环过程,使产品在研制阶段通过试验不断暴露产品的可靠性薄弱环节,采取有效的纠正措施,来提高产品可靠性而进行的一系列试验。
可靠性试验及加速寿命试验技术
一、可靠性基本概念(定义)
(二)有关故障的定义及描述
设某产品的批量为N,在t=o时刻出厂并投入工作。到t
时刻,大体上还有NR(t)个产品还在正常工作。到 t+t
时刻,大体上还有个产品还在正常工作。亦即在(t,t t)
时间间隔内出故障的产品有
N[Rt R(t t)] NRT t
一、可靠性基本概念(定义)
(二)有关故障的定义及描述
因 此 , 严 格 的 定 义 如 GJB451 , 2.2.1 条 。 故障:产品或产品的一部分不能或将不能完成 预定功能的事件和状态。加进产品的一部分, 就把基本可靠性的要求包含进去。
一、可靠性基本概念(定义)
(二)有关故障的定义及描述
可靠性工程离不开故障:如果换一个角度讲,可靠 性工程就是“故障工程”。也就是说如果没有故障就不 存在可靠性。
个,
一、可靠性基本概念(定义)
(二)有关故障的定义及描述
所以在t时刻还在工作的NR(t)个产品中,于单
位时间内出故障的有 NR(t) 个,其故障率为
称p为产品的“不可靠性”,即产品在时间t内的累积 故障概率。
ห้องสมุดไป่ตู้
一、可靠性基本概念(定义)
(二)有关故障的定义及描述
通常我们把故障理解成产品丧失规定功能,对 于不可修复的产品称“失效”。但是仔细的推敲, 这样的定义与基本可靠性定义对应不上。因为对于 有冗余或替代工作的设计,允许内部的基本部分失 效或出故障而仍然能完成规定功能。
一、可靠性基本概念(定义)
(一)有关可靠性的定义及表示
对指定的时刻t而言,把开始工作(或修复后开始工 作)的时刻记为t=o,则产品寿命T等于或超过t(t为规 定的时间)的概率P(T≥t)即产品的可靠度R。显然,R 是某个t的函数,记为R=R(t)=P(T≥t),据此,有:
高加速寿命测试方法
高加速寿命测试方法引言:高加速寿命测试是一种常用的测试方法,用于评估产品在短时间内的使用寿命。
本文将介绍高加速寿命测试的定义、目的、测试方法和注意事项。
一、定义高加速寿命测试是指通过模拟实际使用环境下的加速情况,将产品在相对较短时间内进行高强度的测试,以评估其在长期使用过程中的寿命表现。
二、目的高加速寿命测试的主要目的是通过提前暴露产品在实际使用过程中可能出现的问题,以便对其进行改进和优化。
通过测试,可以评估产品的可靠性和稳定性,提高产品的质量和性能。
三、测试方法1. 确定测试条件:根据产品的使用环境和要求,确定合适的测试条件,包括温度、湿度、振动等参数。
2. 设计测试方案:根据产品的特点和测试要求,设计合理的测试方案,包括测试时间、加载方式、测试步骤等。
3. 进行测试:按照测试方案进行测试,记录测试过程中的数据和观察结果。
4. 数据分析:对测试结果进行数据分析和统计,评估产品的寿命表现和可靠性。
5. 结果报告:根据测试结果,撰写测试报告,总结产品的寿命特性和存在的问题,并提出改进建议。
四、注意事项1. 选择合适的测试设备和环境,确保测试的准确性和可信度。
2. 遵循测试标准和规范,保证测试的一致性和可比性。
3. 注意安全问题,确保测试过程中的人员和设备的安全。
4. 随时记录测试数据和观察结果,确保测试过程的可追溯性。
5. 注意测试过程中的异常情况和问题,及时采取措施进行处理。
6. 结合产品的特点和使用环境,灵活调整测试方案和条件,以提高测试效果。
五、总结高加速寿命测试是一种重要的测试方法,可以帮助企业评估产品的寿命特性和可靠性。
通过合理的测试方案和方法,可以提前发现产品存在的问题,并采取相应的改进措施,以提高产品的质量和性能。
在进行高加速寿命测试时,需要注意选择合适的测试设备和环境,遵循测试标准和规范,保证测试的准确性和可信度。
同时,也需要注意安全问题和测试过程中的异常情况,以确保测试的顺利进行。
高加速寿命测试--2015
HALT(高加速寿命测试)定义:HALT 是“高加速寿命测试”(Highly Accelerated Life Testing)的英文缩写,其是一种利用阶梯应力加诸于试品,并在早期发现产品缺陷、操作设计边际及结构强度极限的方法。
试品通过HALT 所暴露的缺陷,涉及线路设计、工艺、元部件和结构等方面。
可靠性的作用可靠性不仅仅是测试,可靠性测试只是可靠性的一个很小的一部分,在可靠性设计及验证中,可靠性测试只是一个手段,是为了得到产品的可靠性数据,为后期的可靠性分析及产品可靠性指标的确认提供数据参考。
一般新产品开发出来后,要确保产品在正式生产后,能安全可靠且经久耐用,一旦交到顾客手中使用,必须具有稳定的品质;而且可靠性设计对于提高产品的市场竞争力及产品品牌的建立都有至关重要的作用。
因此产品在研发期间,即将可靠度规格设计于产品的品质中,同时可靠度试验是查证与确认可靠度需求不可缺少的工作,且试验过程中的失效资料更可作为可靠度评估的基础信息。
在产品的批生产以后,为保证产品的出场质量,不让您的用户成为产品的测试员,我们可以为您提供可靠性筛选试验。
通过此试验,可以将您产品中的早期故障剔除,提高整批产品的质量。
测试意义:是在产品设计和试产阶段,通过试验,快速发现产品的潜在缺陷,并加以改进和验证,从而增加产品的极限值,提高其坚固性及可靠性。
施加于试品的应力,包括振动、高低温、温度循环、电力开关循环、电压边际及频率边际测试等。
现已成为电子业界的标准产品验证方法。
它将原需花费6个月甚至1年的新产品可靠性试验缩短至一周,且在这一周中所发现的产品问题几乎与客户应用后所发现的问题一致,故HALT 的试验方式已成为新产品上市前所必需通过的验证。
试验目的:1、通过系统地施加工作应力和逐步增大的环境应力,来激发故障,暴露产品设计中的薄弱环节,为开发人员改进产品设计方案提供依据,以对产品设计缺陷进行及时的修正。
2、提高产品在使用过程中的壮实度,保证产品圆满的无故障的完成任务;3、估计产品的工作极限和破坏极限,评估产品在实际使用条件下的可靠性,并为HASS的应力类型和应力量级的选择提供依据。
可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南汇总
可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南汇总一、试验目的高加速寿命试验的目的是通过在短时间内模拟长时间使用环境,评估产品在长时间使用过程中的可靠性和性能。
通过提前暴露产品可能存在的问题和隐患,有助于改进产品设计和制造过程,提高产品的质量和可靠性。
二、试验流程1.确定试验产品和试验环境:根据产品的特点和用途,选择合适的试验产品和试验环境。
试验产品应当具有代表性,能够真实地反映产品在实际使用环境下的工作条件和负载。
2.制定试验计划:根据产品的预期使用寿命和使用环境,制定合理的试验计划,包括试验时间、试验负载和试验环境等。
试验时间通常是产品预期使用寿命的几倍或更高,试验负载应当接近产品实际使用环境下的工作负载。
3.设计试验方案:根据试验计划,设计合适的试验方案。
试验方案包括试验装置和试验参数等。
试验装置应当能够模拟产品实际使用环境下的工作条件,试验参数应当能够真实地反映产品的性能和可靠性。
4.进行试验:按照试验方案进行试验。
试验过程中应严格按照试验参数进行操作,并记录试验数据。
同时,应根据试验过程中的情况进行适当的调整和优化,确保试验的准确性和可信度。
5.分析试验数据:完成试验后,对试验数据进行分析和处理。
通过对试验数据的分析,评估产品在试验过程中的性能和寿命,并对可能存在的问题和隐患进行识别和分析。
6.制定改进措施:根据试验结果和分析,制定相应的改进措施。
改进措施应具体、可行,并针对性地解决产品存在的问题和隐患,提高产品的质量和可靠性。
7.重新试验:根据制定的改进措施,对产品进行改进和更新,并重新进行试验。
重复上述步骤,直至产品满足预期的可靠性要求为止。
三、试验设备和参数高加速寿命试验的设备主要包括试验台架、负载装置、控制系统和数据采集系统等。
试验台架应具有足够的稳定性和可靠性,能够模拟产品实际使用环境下的工作条件。
负载装置应能够提供适当的试验负载,保证试验的可靠性和有效性。
控制系统和数据采集系统应能够实时监测和控制试验过程,并记录试验数据。
浅谈可靠性加速寿命试验
浅谈可靠性加速寿命试验浅谈可靠性加速寿命试验加速寿命试验是可靠性试验中的一项重要的试验方法。
采取加速寿命试验的作用在于加快试验进程,为预测系统或设备的可靠度提供重要的依据。
可靠性试验的方法和试验的规模由试验的对象及要求来决定。
对于系统、设备及元器件,各自采用的试验方法是不同的。
对于整机,通过试验剔除对系统有影响的不可靠元器件;对于机械零部件侧重于疲劳寿命试验;而对于电子元器件则主要进行寿命试验。
产品或系统的可靠度,应该按最终使用条件评价。
所以,寿命试验应该按实际的使用条件与实际的环境条件(应力)来进行。
但由于时间上,经济上的考虑,总希望以较少的试验费用,早一些取得满意的结果。
为此,所采用的手段之一,是通过提高环境应力(如温度)与工作应力(施加给产品的电压、负荷等),来加快试验进程,缩短产品或系统的寿命试验时间。
这种为缩短试验时间而按严苛条件(应力)进行的加速寿命试验与强制老化试验,实际上大同小异。
都是以严苛的条件,加速产品质量特性的老化、促进产品寿命缩短的试验。
例如,开关与继电器之类的产品,是按工作次数来计测寿命的,为加速试验,可用更高速度进行接通与断开试验,以检测产品的可靠性寿命。
加速寿命试验与产品例行试验(例如,一般强度和变形的性能测定)是不同的。
例行试验的目的,只是保证产品进出厂验收前,其各种性能参数是否符合一定的标准,而没有测定产品在规定时间内的失效率。
从而不能对产品的可靠性提出任何保证。
而加速寿命试验,是对产品在规定的使用时间内符合一定的可靠性指标提出保证。
同时,加速寿命试验也是产品可靠性预测和检验的基础。
加速寿命试验比产品的例行试验时间要长。
因为,时间短促难以取得足以说明可靠度水平的数据。
在试验数据的处理上,例行试验由于它仅是性能的通过试验,所以数据处理简单,而加速寿命因为它要对某一批产品的可靠性进行推断,所以要采用严格的数据统计方法,以便得出较为可靠的结论。
采取加速寿命试验的作用在于:通过严苛条件试验,可以确定产品、零部件的安全裕度,剔除与筛选可靠度低的零件;在严苛条件下观察到的寿命值(或故障率),同正常条件下的寿命值之间,有一定的规律性,利用此种规律性,可以预测正常条件下的寿命值。
产品可靠性测试方法与可靠性提升实务
产品可靠性测试方法与可靠性提升实务产品的可靠性对于企业和消费者来说都是非常重要的。
因此,对产品进行可靠性测试,并采取相应的措施来提升产品的可靠性是非常必要的。
本文将介绍一些常用的产品可靠性测试方法以及可靠性提升的实务经验。
一、可靠性测试方法1. 信赖度测试(Reliability Testing)信赖度测试是指对产品在特定环境下进行故障测试,以评估其在使用寿命内的可靠性表现。
信赖度测试可以采用不同的方法,例如: - 加速寿命测试:通过提高环境应力,加快产品故障发生的速度,以预测产品在正常使用条件下的可靠性。
加速寿命测试可以通过高温、高湿、高压等环境条件进行。
- 应力筛选测试:通过对产品在特定应力下的故障测试,筛选出具有较高可靠性的产品。
- 适度负荷测试:在产品使用寿命范围内,按照设计要求进行正常负荷测试,以评估产品的可靠性。
2. 退化测试(Degradation Testing)退化测试是一种通过持续监测产品性能退化情况来评估产品可靠性的测试方法。
通过在一定时间范围内对产品进行监测和测试,可以推测产品的寿命和可靠性。
退化测试可以采用不同的指标来衡量产品性能退化的程度,如机械性能、电气性能、化学性能等。
3. 故障模式与影响分析(Failure Mode and Effects Analysis, FMEA)FMEA是一种通过对产品的故障模式进行识别、评估和控制的方法。
通过对产品可能出现的故障模式进行分析,并评估其对产品性能和可靠性的影响,可以有针对性地采取措施来提升产品的可靠性。
FMEA方法一般包括以下步骤:- 识别潜在的故障模式;- 评估故障模式对产品性能和可靠性的影响;- 制定相应的控制措施。
二、可靠性提升实务1. 设计优化在产品设计阶段,应注重提升产品的可靠性。
具体措施包括: - 合理选择和使用零部件和材料;- 进行充分的可靠性分析和优化设计;- 引入先进的工艺和技术。
2. 制程控制在产品制造过程中,制程控制是提升产品可靠性的关键。
高加速寿命试验方法设计和特性测量研究
66环境技术/Environmental Technology环境适应性和可靠性nvironmental Adaptability &ReliabilityEAbstract:High accelerated life test is one kind of provocative tests used to expose the potential defect of product in the R & D and design stage rapidly, which is achieved by applying typical test stress and increasing the stress intensity step by step. Through this test, the defects of product are exposed, and the improvement and verification are carried out, thus the operating limit and destruct limit of the product are widened, and the reliability of the product is improved. Based on temperature stress and non-Gauss broad-band random vibration of six-degree of freedom, the paper presents a high accelerated life test method (five-step stress), and discusses the measurement of this critical technology index of test equipment.Key words:high accelerated life test; provocative test; stress; six-degree of freedom vibration摘要:高加速寿命试验是一种适用于研发设计阶段快速暴露产品的潜在缺陷的激发试验,它是以施加典型的试验应力并逐步增大应力强度来实现这个目的。
加速寿命试验的理论模型与试验方法.
6.2 产品可靠性试验6.2.1 可靠性试验的意义与分类可靠性试验是为分析、评价、提高或保证产品的可靠性水平而进行的试验。
产品的研制者通过试验获得产品设计、鉴定所需的可靠性数据(可靠性测定试验)。
通过试验暴露产品缺陷,改进设计并获得可靠性增长信息(可靠性增长试验)。
产品的制造者通过试验剔除零件批中的不合格品或暴露整机缺陷,消除早期故障(可靠性筛选或老化试验老化试验不是消除早期故障的)产品使用者通过试验验证产品批可靠性水平以保证接收的产品批达到规定要求(可靠性接收试验)。
政府或行业管理部门通过试验获得数据库所需基础可靠性数据(可靠性测定试验),认证产品可靠性等级(可靠性验证试验),进行产品的可靠性鉴定与考核(可靠性鉴定试验)。
本节主要介绍可靠性测定试验,这是为获得产品可靠性特征量的估计值而进行的试验,根据需要可由试验结果给出可靠性特征量的点估计值和给定置信度下的区间估计。
由于可靠性试验往往是旷日持久的试验,为节省时间与费用常采用加速试验的方式。
本节将介绍某些加速寿命试验的理论模型与试验方法。
6.2.2 指数分布可靠性测定试验大多数电子元器件、复杂机器及系统的寿命都服从指数分布。
其待估参数为故障率λ,其他可靠性指标可利用估计值进行计算MTBF 已经有平均的意思了1.定时截尾试验(1)点估计试验进行至事先规定的截尾时间t c停止试验,设参与试验的n个样本中有r个发生关联故障,则由极大似然估计理论得出的故障率点估计值为式中t i——第I个关联故障发生前工作时间(i=1,…,r)。
若在试验过程中及时将已故障产品修复或替换为新产品继续试验,则为有替换的定时截尾试验。
此时λ的点估计为(2)区间估计对于无替换和有替换的定时截尾试验,其给定置信度为1-α的双侧置信区间为[λL,λU],则式中——自由度为υ的分布的概率为的下侧分位点;T——总试验时间(3)零故障数据的区间估计当定时截尾试验在(0,t c)内的故障数r=0时,可由式(4)给出。
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术语和定义HALT(High Accelerated Life Test):高加速寿命试验,即试验中对试验对象施加的环境应力比试验对象整个生命周期内,包括运输、存储及运行环境内,可能受到的环境应力大得多,以此来加速暴露试验样品的缺陷和薄弱环节,而后对暴露的缺陷和故障从设计、工艺和用料等诸方面进行分析和改进,从而达到快速提升可靠性的目的。
运行限或操作限(Operation Limit):指产品某应力水平上失效(样品不工作或其工作指标超限),但当应力值略有降低或回复初始值时,试样又恢复正常工作,则样品能够恢复正常的最高应力水平值称为运行限。
破坏限(Destruct Limit):在某应力水平上升到某值时,样品失效,即使当应力回落到低于运行限时,试样仍然不能恢复正常工作,这时的应力水平值称为破坏限。
裕度(Margin):产品运行环境应力的设计限与运行限或破坏限的差值。
产品的裕度越大,则其可靠性越高。
夹具(Fixture):在HALT试验的振动项目中固定试样的器具。
振动试验必须使用夹具,使振台振动能量有效地传递给试样。
加速度传感器(Accelerometer):在某方向测量试样振动加速度大小的传感器。
在HALT试验的振动项目中使用加速度传感器可以监视试验箱振动能量通过夹具有效传递给试样的效率。
振动功率谱密度(Vibrating Power Spectral Density):也称为加速谱密度,衡量振动在每个频率点的加速度大小,单位为(g2/Hz)。
Grms(Gs in a root mean square):振动中衡量振动强度大小的物理单位,与加速度单位相同,物理含义为对振动功率谱密度在频率上积分后的平方根。
热电偶(Thermocouple):利用“不同导体结合在一起产生与温度成比例的电压”这一物理规律制作的温度传感器。
在HALT试验的热应力测试项目中,利用热电偶监视产品各点的温度分布。
功能测试(Functional Test):对试样的测试,用以判断试样能否在测试环境下完成规定的功能,性能是否下降。
一般是通过测量试样的关键参数是否达到指标或利用诊断模式测试试样的内部性能。
摘要:本文围绕产品HALT试验,详细介绍HALT试验基本要求、总体过程及试验过程。
关键词:HALT试验、基本要求、试验过程1、HALT试验基本要求1.1对试验设备的要求1.1.1对试验箱的要求做HALT试验的设备必须能够提供振动应力和热应力,并满足下列指标:振动应力:必须能够提供6个自由度的随机振动;振动能量带宽为2Hz~10000Hz;振台在无负载情况下至少能产生65Grms的振动输出。
热应力:目标是为产品创造快速温度变化的环境,要求至少45℃/min的温变率;温度许可范围至少为-90℃~+170℃。
1.1.2对辅助试验设备的要求在HALT试验中,必须记录试样的响应数据。
这些数据包括热响应、振动响应以及产品的性能响应。
测量产品的这些响应的试验辅助设备必须满足以下要求。
(1)热响应的测试设备在试验过程中必须测量、记录试样的热响应,用以确认热应力被合理地施加到试样上。
可以通过热电偶来测量各点的温度值。
热电偶在【-100℃,+200℃】的温度范围内应该有足够的稳定性,以保证测试数据的准确性。
(2)振动响应的测试设备为了保证振动台的振动能量高效地传递给试样,并保证试样的安全性,必须用适当的夹具把试样固定在振动台上,并且夹具必须满足以下要求:①夹具本身应尽可能的轻,其本身质量不应明显影响试样对振动的响应;②夹具应具有足够的强度,以便能高效地把振台的振动能量传递给样品;③夹具的使用不应影响样品的散热,不应阻碍试验箱的热应力有效地传递给样品;④夹具的使用不应对样品造成伤害。
在HALT试验中必须测量样品对振动应力的响应,用以确认振动应力被合理的施加到试样上。
可以通过使用多个加速计测量各点的振动量级。
用于测量的加速计必须满足以下要求:①加速计可以测量的频率范围至少为【2Hz,10KHz】;②加速计本身应尽可能的轻,其本身质量不应影响到试样对振动的响应;③加速计的体积应尽可能的小,以便可以粘贴于试样的各个合适部位;④用于粘贴加速计的胶应该有足够的粘贴强度,以免在振动过程中脱落。
(3)试样性能的测试设备用于监视样品性能的测试设备必须能够在HALT试验过程中记录样品对环境的反映,实时监视试样性能。
①监控设备必须能够实时(或在较短时间内)获取试样的关键参数,用以判断试样的性能是否下降或试样是否失效。
②监控设备必须能够实时(或在较短时间内)记录或主动获取试样的故障信息。
1.2对试验样品的要求HALT试验的试验对象为处于研发阶段的产品原型机。
建议针对PCB级别的样品进行试验。
(1)所有用于HALT试验的样品必须保证在正常环境条件下正常工作,即满足产品规格规定的一切指标;(2)用于HALT试验的样品数不少于3个;系统级别的HALT试验样品不少于3个独立的系统;子架或单板级别的HALT试验,每种单板数目不少于3块;根据试验结果,可能追加样本个数;(3)样品的尺寸、重量应满足试验箱的要求;(4)试验样品应具有良好的故障信息输出能力,即具有良好的可测性。
1.3对参加试验人员的要求参加HALT试验人员不少于3人,其中至少有一名研发人员、一名测试人员和一名可靠性测试工程师。
(1)参加HALT试验的研发、测试人员应对试验样品尽可能熟悉,保证试样过程中出现问题时尽可能快地得到解决,或者获得尽可能多的故障信息。
(2)参加HALT试验的可靠性测试工程师必须熟悉试验设备、试验应力条件等,保证能够根据试验现场情况控制试验过程,并协助研发、测试人员定位、解决问题。
2、HALT试验总体过程一个完整的试验周期应该包括试验前准备、初始HALT试验、试验问题的分析定位和解决(可能包含故障定位试验)、试验问题解决后的回归测试及试验总结等部分。
2.1试验前的准备2.1.1试验前会议在试验前应召开由研发人员、测试人员及专业实验室负责该试验的可靠性测试工程师参加的试验准备会议。
议题包括(1)根据实验资源等情况确定试验大概日期;(2)讨论试验样品准备;(3)确定参加试验的人员;(4)制定具体试验计划,包括确定试验项目,确定可采用的可以促进样品缺陷暴露的附加应力,如上下电冲击、电源电压变化等,根据具体的产品而异;(5)确定监测的参数和失效判据或失效判断标准;(6)对试样的已知薄弱环节进行分析,确定在HALT试验中的屏蔽措施;(7)分析测试设备、信号接头、电缆等在试验中对试验的影响,确定屏蔽措施。
2.1.2HALT试验资源准备(1)针对试样的性能监控,编写必要的测试用例;(2)提交试验申请,确定试验具体日期;(3)根据试验计划准备各种试验资源:样品、测试设备、连接电缆等;(4)准备其它资源。
2.2初始HALT试验(1)按试验计划搭建试验环境;(2)按照试验计划中的试验项目、测试用例,顺次完成试验;(3)在每个试验项目过程中,时刻监控样品性能;(4)如果样品出现任何形式的故障,尽可能详细地记录故障信息;初步判断故障类型,可能的话,现场分析故障原因,实施临时改进措施,以便进一步试验;(5)如果产品发生硬故障,则增加样本继续做后续试验项目。
(6)每天的试验结束后,由测试人员完成当天的试验日志,对当天的试验及时总结,并通报相关人员。
2.3试验问题的分析定位和解决2.3.1试验结果分析定位必须分析每一个问题在设计上或生产上的根本原因。
如果可能,在HALT试验期间即开始问题分析定位,以提高效率。
分析过程必须有详细的记录,形成文档,包括失效模式、失效的确切原因或可怀疑的原因。
跟踪分析过程,输出过程报告。
在初始HALT试验结束后尽快召开试验结果分析会议,议题包括:(1)试验中发现的问题总结,并提交CMM监控;(2)确定每个问题的严重等级,即确定问题必须改进还是只需要分析原因;(3)下一步工作安排,包括确定每个问题分析定位、改进措施的责任人,时间安排等。
2.3.2故障定位试验过程必要的话,利用试验资源启动故障定位试验,尽快实施改进措施。
(1)按故障发生条件时的条件搭建试验环境;(2)按故障发生时试验应力进行试验,力求重现故障;(3)必要的话,采取特殊的定位手段,比如加大试验应力,把软故障变成硬故障;(4)请负责试样故障部分的设计人员到场协助定位。
(5)每天的试验结束后,由测试人员完成当天的试验日志,对当天的试验及时总结,并通报相关人员。
2.3.3改进措施的实施(1)制定改进计划;(2)问题原因、影响以及改进的总结报告要提交决策人员审阅,并提交CMM监控。
(3)确定改进方案,实施改进。
2.4试验问题解决后的回归测试(1)按故障发生条件时的条件搭建试验环境;(2)按故障发生时试验应力进行试验;(3)如果确认问题已经解决,则视情况继续增加试验应力,以求发现样品新的缺陷;(4)如果故障依旧,继续定位、分析故障,直至问题得到解决。
(5)建议进行完整的HALT试验过程,必要时试验步进应力的步长可以为原来HALT实验的2倍。
(6)每天的试验结束后,由测试人员完成当天的试验日志,对当天的试验及时总结,并通报相关人员。
2.5试验总结应及时地对试验进行总结,这些总结包括试验当天的试验日志、试验结束的试验报告和问题解决后的总结报告。
如果可能,把试验发现的问题及解决措施总结成案例。
2.5.1试验日志每天的试验结束后,测试人员应及时总结当天的试验过程和结果,对试验中出现的问题做初步的分析,以试验日志的形式通报相关人员。
试验日志无固定的格式,以有效反映事实为准。
2.5.2试验报告考虑到HALT试验中发现的问题需要一段时间解决,HALT试验报告分为两部分:《HALT试验报告》和《HALT试验问题总结报告》。
(1)《HALT试验报告》采用《HALT试验报告模板》,内容上包括试验过程、原始数据记录和故障初步分析等;(2)整个HALT试验(包括初始HALT试验、故障定位试验和验证性HALT试验)完成后,要提交《HALT 试验问题总结报告》。
(3)每次HALT试验结束后都应尽快提交试验报告,并在专业实验室归档。
3、HALT试验过程3.1HALT试验中的试验项目分类HALT试验中的试验项目分为以下各类,试验中推荐按下面的顺序进行试验:(1)试验前常温工作测试;(2)步进低温工作试验;(3)低温启动试验;(4)步进高温工作试验;(5)高低温循环试验(选做);(6)步进随机振动试验;(7)高低温循环与步进随机振动结合的综合试验;(8)低温与随机振动结合的综合试验(选做);(9)高温与随机振动结合的综合试验(选做);3.2HALT试验的实际试验过程3.2.1搭建试验环境试验人员首先按上述试验基本要求准备好试验设备、测试设备、试验样品等资源,然后开始搭建试验环境:(1)把试验样品有针对性地置于试验箱内,如果是振动试验,必须用夹具固定样品;(2)把电源线、信号线及监视用电缆、光纤等引线通过试验箱出线口引出,与外面电源、监视设备等正确相连;(3)对试验样品按规律编号,以便于试验过程的记录;(4)样品上电,研发、测试人员负责按测试用例对样品组网、配置业务并配置仪表,使样品工作正常。