可靠性工程可靠性试验概述.pptx

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
ESS振动剖面
温度循环剖面
（一）可靠性筛选
2、可靠性筛选的方法
3）环境应力筛选 ④混合环境应力筛选 有电和振动、冲击混合应力；电温度循环、湿度和振 动混合应力等，比单应力筛选要有效得多。
（一）可靠性筛选
2、可靠性筛选的方法
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： 1. 按试验项目分，
① Leabharlann Baidu选试验； ② 环境应力试验； ③ 寿命试验。
可靠性试验
2. 按试验对象分
① 元、器件及原材料可靠性试验； ② 组件或部件可靠性试验； ③ 产品可靠性试验。
3. 按试验性质分
① 破坏性试验； ② 非破坏性试验。
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。
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
3）环境应力筛选 ①力学环境应力筛选 有振动（包括振动疲劳、扫描振动或随机振动）、冲击和离心加速度等项 目。 ②气候环境应力筛选 有温度循环、温度冲击、恒温恒湿、潮热交变、低气压和高低温测试等。 ③特殊环境应力筛选 有高温、高压、高真空、辐射等。
环境应力筛选试验
环境应力选择
环境应力选择
ESS机理和基本方法
（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 包括一般参数和一些特殊参数的测试。例如，热稳定试验、电 压拉偏试验等。
（一）可靠性筛选
2、可靠性筛选的方法
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。
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。
（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。
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。
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
（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，不能检查外壳内的热分 布，被检查表面有塑料时检查也要受影响。