加速寿命试验概述
浅谈电工电子产品加速寿命试验
浅谈电工电子产品加速寿命试验广州广电计量检测股份有限公司环境可靠性检测中心颜景莲1概述寿命试验是基本的可靠性试验方法，在正常工作条件下，常常采用寿命试验方法去评估产品的各种可靠性特征。
但是这种方法对寿命特别长的产品来说，不是一种合适的方法。
因为它需要花费很长的试验时间，甚至来不及作完寿命试验，新的产品又设计出来，老产品就要被淘汰了。
因此，在寿命试验的基础上形成的加大应力、缩短时间的加速寿命试验方法逐渐取代了常规的寿命试验方法。
加速寿命试验是用加大试验应力(诸如热应力、电应力、机械应力等)的方法，激发产品在短时间内产生跟正常应力水平下相同的失效，缩短试验周期。
然后运用加速寿命模型，评估产品在正常工作应力下的可靠性特征。
加速环境试验是近年来快速发展的一项可靠性试验技术。
该技术突破了传统可靠性试验的技术思路，将激发的试验机制引入到可靠性试验，可以大大缩短试验时间，提高试验效率，降低试验耗损。
2 常见的物理模型元器件的寿命与应力之间的关系，通常是以一定的物理模型为依据的，下面简单介绍一下常用的几个物理模型。
2.1失效率模型失效率模型是将失效率曲线划分为早期失效、随机失效和磨损失效三个阶段，并将每个阶段的产品失效机理与其失效率相联系起来，形成浴盆曲线。
该模型的主要应用表现为通过环境应力筛选试验，剔除早期失效的产品，提高出厂产品的可靠性。
2.2应力与强度模型该模型研究实际环境应力与产品所能承受的强度的关系。
应力与强度均为随机变量，因此，产品的失效与否将决定于应力分布和强度分布。
随着时间的推移，产品的强度分布将逐渐发生变化，如果应力分布与强度分布一旦发生了干预，产品就会出现失效。
因此，研究应力与强度模型对了解产品的环境适应能力是很重要的。
2.3最弱链条模型最弱链条模型是基于元器件的失效是发生在构成元器件的诸因素中最薄弱的部位这一事实而提出来的。
该模型对于研究电子产品在高温下发生的失效最为有效，因为这类失效正是由于元器件内部潜在的微观缺陷和污染，在经过制造和使用后而逐渐显露出来的。
加速寿命实验设计
加速寿命实验设计
实验设计关键因素
实验设计关键因素
实验目标定义
1.明确实验目的：确定实验目标，明确希望通过实验解决什么问题或验证什么假设。 2.量化实验指标：将实验目标量化，以便更准确地衡量实验结果。 3.考虑实验限制：考虑实验资源、时间和预算等方面的限制，确保实验设计具有可行性。
实验样本选择与处理
1.样本来源：确定样本来源，确保样本具有代表性和可靠性。 2.样本数量：根据实验需求和统计方法，确定所需的样本数量。 3.样本处理：确定样本处理方法，以消除干扰因素或确保实验条件的一致性。
实验设计关键因素
▪ 实验变量与控制
1.变量识别：识别实验中的所有变量，包括自变量、因变量和 潜在干扰变量。 2.变量控制：确定控制变量的方法，以减少干扰因素对实验结 果的影响。 3.变量测量：选择可靠的测量工具或方法，以确保变量测量的 准确性和客观性。
实验结果的可靠性评估
1.对实验过程进行回顾，确认是否存在可能影响实验结果可靠 性的因素。 2.对实验数据进行交叉验证，确保实验结果的稳定性和可重复 性。 3.对实验结果的不确定性进行评估，为后续决策提供可靠的依 据。
实验结果应用与探讨
▪ 实验结果的应用前景探讨
1.根据实验结果，探讨可能的应用场景和实际价值。 2.分析实验结果的应用前景，评估其推广潜力和市场前景。 3.针对实验结果的应用，提出改进和优化建议，提高其实用性和竞争力。
实验数据与结果分析
▪ 数据分析方法
1.掌握常用的数据分析方法，如回归分析、方差分析等。 2.根据实验目的选择合适的数据分析方法。 3.利用数据分析软件进行分析，得出结果。
▪ 实验结果展示
1.将实验结果以清晰、简明的方式展示出来。 2.对比不同实验条件下的结果，分析差异。 3.对实验结果进行解释和说明。
加速寿命试验
1.MTBF測試原理
1.1.9 反乘冪法則(Inverse Power Law)適用於金屬和非金 屬材料,軸承和電子裝備等. 1.1.10.復合模式(Combination Model)適用於同時考慮溫度 與電壓作為環境應力的電子材料,如電容. 1.1.11.一般情況下,主動電子零件完全適用阿氏模型,而電子 和資訊類成品也可適用阿氏模型,原因是成品類的失效 模式是由大部分主動式電子零件所構成.因此,阿氏模 型,廣泛應用於電子﹑資訊行業.
1.MTBF測試原理
1.2.2. 加速因子
加速因子即為產品在使用條件下的壽命和高測試應力條件下 的壽命的比值.
如果產品壽命適用於阿氏模型,則其加速因子為:
Vu為使用條件下的絕對溫度 Va為加速條件下的絕對溫度 B=EA/K
1.MTBF測試原理
1.2.3.加速因子中活化能Ea的計算 活化能是分子與化學或物理作用中需具備的能量,單位 是電子伏特Ev. 當試驗的溫度與使用溫度差距範圍不大時, 則Ea可設為常數. Ea= K* (Inλa – Inλn)/(1/Tn-1/Ta) λa為加速溫度時的失效率 λn為正常溫度時的失效率 Tn, Ta均為絕對溫度0K λa和λn可以以試驗的方式的得出,但需要較長的試驗時 間.而且新機種的失效率很難在短時間內得出.
MTB F 計算方法概論
加速寿命试验大纲
加速寿命试验大纲加速寿命试验是指在一定的加速条件下，通过对被试验产品进行连续的加速寿命测试，来评估其在实际使用中的寿命。
在工业生产中，加速寿命试验是一个非常重要的环节，可以有效地提高产品的质量和稳定性，确保产品的可靠性和使用寿命。
加速寿命试验大纲是指一份详细的试验计划及实施要求，包括试验要求、试验方法、试验设备、试验过程、试验数据采集及分析等方面的内容。
设计一份完整的加速寿命试验大纲需要考虑到以下几个关键要素，并制定相应的措施：一、试验要求1.1 试验目的：对被试验产品进行加速寿命测试，评估其在实际使用中的寿命，确保产品的质量和稳定性。
1.2 试验对象：明确被试验产品的品种、规格、批号等信息。
1.3 试验环境：确定试验环境的温度、湿度、气压、振动等实验条件，应尽可能接近实际使用环境。
二、试验方法2.1 加速寿命试验方法：根据被试验产品自身特性和实际需求，选择适当的加速试验方法，如快速温热循环试验、恒定温度湿度试验、高温寿命试验等。
2.2 试验参数：根据试验方法选定相应的试验参数，如温度、湿度、时间等，应保证参数稳定和准确性。
2.3 试验程序：编写试验程序，明确试验的时间、温度、湿度等相关信息。
三、试验设备3.1 环境控制设备：确保试验环境能够稳定控制并符合设定条件。
3.2 测量设备：选用合适的测量设备，如温度计、湿度计、振动计等。
3.3 电子计算机：应用电子计算机进行数据记录、数据处理、结果分析等操作。
四、试验过程4.1 试件加工制备：试件应符合试验要求，去污、打磨等工艺应保证质量。
4.2 试件组装：按要求组装试件的各个部件并记录实验数据。
4.3 实验数据记录：对试验期间各项实验参数进行记录，确保实验的准确性和完整性。
4.4 实验过程监控：对实验期间加速试验设备的运行状态、环境温度、湿度、振动等信息进行监控。
五、试验数据采集与分析5.1 数据采集：根据实验要求，采集试验过程中的各项数据，记录相关信息。
恒定应力寿命试验和加速寿命试验方法总则
恒定应力寿命试验和加速寿命试验方法总则恒定应力寿命试验和加速寿命试验是常用的材料寿命评估方法，用于评估材料在特定应力条件下的寿命。
本文将对这两种试验方法进行详细介绍。
一、恒定应力寿命试验方法总则恒定应力寿命试验是一种常用的材料寿命评估方法，它通过在恒定应力下对材料进行长时间的加载，以评估材料在特定应力条件下的寿命。
该试验方法的总则如下：1. 试验样品的选择：根据具体需要，选择代表性的试验样品。
样品的几何形状和尺寸应符合相关标准或规范的要求。
2. 试验设备的选择：根据试验要求选择合适的试验设备。
通常使用拉伸试验机或疲劳试验机进行恒定应力寿命试验。
3. 试验条件的确定：根据材料的使用环境和要求，确定试验条件，包括应力水平、试验温度、试验时间等。
应力水平一般选择材料的屈服强度的一定比例，试验温度一般选择材料的使用温度或者更高的温度。
4. 试验过程的控制：在试验过程中，需要对试验设备进行精确的控制，以保持恒定的应力水平。
同时，还需要对试验样品进行监测，记录其应力和变形等参数的变化情况。
5. 寿命评估的方法：根据试验结果，采用适当的寿命评估方法对材料的寿命进行评估。
常用的方法包括S-N曲线法、Wöhler曲线法等。
6. 结果的分析和报告：对试验结果进行分析，得出结论，并编写试验报告。
报告中应包括试验样品的基本信息、试验条件、试验结果、寿命评估方法和结论等内容。
二、加速寿命试验方法总则加速寿命试验是一种通过提高应力水平或者试验温度，以缩短试验时间来评估材料寿命的方法。
该试验方法的总则如下：1. 试验样品的选择：选择代表性的试验样品，样品的几何形状和尺寸应符合相关标准或规范的要求。
2. 试验设备的选择：根据试验要求选择合适的试验设备。
通常使用高温高压试验设备或者加速寿命试验机进行加速寿命试验。
3. 试验条件的确定：根据材料的使用环境和要求，确定试验条件，包括应力水平、试验温度、试验时间等。
应力水平一般选择材料的屈服强度的一定比例，试验温度一般选择材料的使用温度或者更高的温度。
加速寿命试验
加速寿命试验
在增加的应力水平下对产品性能（通常是失效时间）建模，以便能够推断正常使用条件下的结果。
加速寿命试验的目的是加速失效过程以及时获取有关寿命较长产品的信息。
例如，在正常条件下，微芯片可能需要数年才能失效。
但是，在高温条件下，相同的微芯片可能在数小时内就会失效。
使用加速寿命试验，您可以使用微芯片在高温下的失效时间信息来预测正常操作条件下可能出现失效的时间。
由于电子部件通常需要较长时间才会失效，因此加速寿命试验在电子行业中较为普遍。
加速寿命试验还用于预测材料性能，如金属、塑料、马达、绝缘件、陶瓷、胶粘剂以及保护涂层等。
常见性能（响应）变量包括疲劳周期、循环时间、龟裂出现时间、磨损和腐蚀时间等。
常见应力变量包括机械应力、温度、震动、湿度和电压等。
电子元器件加速寿命试验试验报告
试验报告1、引言加速寿命试验(Accelerated life test，ALT)是一种对受试品施加不同应力，从而快速暴露产品的缺陷，进而确定产品工作极限和破坏极限，以及发现并消除缺陷及潜在缺陷的试验程序，它利用阶梯应力方式施加在受试品上，施加在受试品上的应力有振动、高低温、湿度、电应力开关循环、极限电压及极限频率等。
ALT试验的主要目的是增加产品的设计极限值，迅速找出产品设计及制造的缺陷，通过根因分析并消除缺陷，从而增加产品可靠度并缩短研发时间和减少研发费用目前，加速寿命试验已在电子元器件研发制造中广泛应用。
所以加速寿命试验是在进行合理工程及统计假设的基础上,利用与物理失效规律相关的统计模型对在超出正常应力水平的加速环境下获得的信息进行转换,得到产品在额定应力水平下的特征可复现的数值估计的一种试验方法。
目前应用最广的加速寿命试验是恒加试验。
恒定应力加速度寿命试验方法已被IEC标准采用。
其中加速试验程序包括对样品周期测试的要求、热加速电耐久性测试的试验程序等，可操作性较强。
恒加方法造成的失效因素较为单一，准确度较高。
国外已经对不同材料的异质结双极晶体管（HBT）、CRT阴极射线管、赝式高电子迁移率晶体管开关（PHEMT switch）、多层陶瓷芯片电容等电子元器件做了相关研究。
恒加试验一般需要约1000 h，总共要取上百个样品，要求应力水平数不少于3个。
每个应力下的样品数不少于10个，特殊产品不少于5只。
每一应力下的样品数可相等或不等，高应力可以多安排一些样品。
步加试验只需1组样品，最好至少安排4个等级的应力，每级应力的失效数不少于3个，这样才能保证数据分析的合理性。
另外一种方法是步进应力加速寿命试验。
步加试验时，先对样品施加一接近正常值的应力，到达规定时间或失效数后，再将应力提高一级，重复刚才的试验，一般至少做三个应力级。
恒加试验已经成熟地应用于包括航空、机械、电子等多个领域。
步加试验往往作为恒定应力加速寿命试验的预备试验，用于确定器件承受应力的极大值。
加速寿命试验研究综述
加速寿命试验研究综述为了判断产品使用寿命，加速寿命试验是一种常用的手段。
本文旨在综述加速寿命试验的基本原理、常见方法以及展望未来的发展趋势。
一、基本原理加速寿命试验的基本原理是将产品的使用环境条件放大，以缩短产品的使用寿命，进而推断实际使用条件下的寿命。
试验中需要确定的环境因素包括温度、湿度、氧化、压力、振动等，这些因素是影响产品寿命的重要因素。
二、常见方法1.温度试验温度是影响产品使用寿命的重要因素，因此温度试验也是加速寿命试验中最常用的方法之一。
通过将产品置于高温或低温条件下，以缩短产品寿命。
湿度也是影响产品使用寿命的重要因素之一。
在湿度试验中，产品被放置在高湿度环境下，以模拟长期使用条件中的潮湿环境，进而推断出实际寿命。
3.氧化试验氧化是很多产品使用过程中常见的问题。
在氧化试验中，产品被置于高氧化或低氧化的环境中，以缩短产品寿命，进而得出实际寿命。
4.压力试验5.振动试验振动试验主要针对那些在振动环境中工作的产品，比如汽车发动机、机械振动等。
通过模拟实际振动环境，以缩短产品寿命，进而推断出实际寿命。
三、发展趋势未来，随着科技的发展和人们对品质的要求越来越高，加速寿命试验也会不断发展。
以下是未来可能的发展趋势：未来的加速寿命试验将会更加注重多因素试验，即同时考虑多种环境因素对产品寿命的影响，以逼近实际使用条件中的情况。
2.新兴材料的测试随着新兴材料的不断涌现，比如高分子材料、纳米材料等，未来的加速寿命试验将会对这些新材料进行测试，以评估它们的实际使用寿命。
3.虚拟仿真试验未来的加速寿命试验将会更加注重虚拟仿真试验，即通过计算机模拟产品的使用过程，进而降低试验的成本和时间。
总之，加速寿命试验是评估产品使用寿命的一种重要手段，在未来将会不断发展，以适应不断变化的市场需求。
加速寿命试验的加速模型 标准
加速寿命试验的加速模型标准【加速寿命试验的加速模型标准】1. 引言在工程领域，对产品的寿命进行评估和预测是非常重要的，尤其是在一些对产品寿命要求较高的行业，比如航空航天、汽车、医疗器械等。
加速寿命试验是一种常见的手段，通过在相对较短的时间内模拟产品使用过程的加速速度，以求得产品的可靠性和寿命指标。
而加速寿命试验的加速模型标准则是对试验过程中使用的加速模型进行规范和标准化，以确保试验结果的可靠性和可比性。
2. 加速寿命试验的基本原理在进行加速寿命试验时，需要首先确定试验过程中所使用的加速模型。
加速模型是指在实验室条件下对产品进行加速老化或破坏的方法和技术，以求得产品在实际使用环境下的寿命。
常见的加速模型包括温度应力模型、湿度应力模型、压力应力模型等。
这些加速模型都是基于一定的物理和化学原理建立起来，通过模拟产品在实际使用过程中所受到的环境应力，来加速产品老化和失效的过程。
3. 加速寿命试验的加速模型标准针对不同的产品和行业，加速寿命试验的加速模型标准有所不同。
一般来说，国际上对加速寿命试验的加速模型标准进行了规范和统一，比如ISO 9227对盐雾试验的加速模型进行了规范，ISO 6270对循环试验的加速模型进行了规范等。
这些标准主要包括了试验条件、试验方法、试验过程中的监测和记录要求等内容，以确保试验过程中的可靠性和可比性。
4. 个人观点在加速寿命试验中，选择合适的加速模型标准是非常重要的。
一个合适的加速模型标准可以有效地加速产品老化和失效的过程，节约时间和成本。
然而，在选择加速模型标准时，需要充分考虑产品的实际使用环境和应力条件，以及试验过程中的可靠性和可比性要求。
针对一些特殊的产品和行业，也需要根据实际情况进行定制化的加速模型标准，以满足产品寿命评估和预测的需要。
5. 总结加速寿命试验的加速模型标准是对试验过程中所使用的加速模型进行规范和标准化的重要手段。
选择合适的加速模型标准可以有效地加速产品老化和失效的过程，节约时间和成本。
寿命测试的原理和方法
寿命测试的原理和方法寿命测试是一种用于评估产品、设备或材料的寿命、稳定性和可靠性的方法。
它旨在模拟真实使用环境中的周期性应力加载和时间依赖行为，并通过测量和分析设备或材料在测试条件下的性能变化来预测其在实际使用中的寿命。
以下是寿命测试的原理和方法的详细解释。
一、寿命测试的原理：1.加速寿命测试原理：加速寿命测试是通过增加设备或材料所受到的应力水平来缩短测试时间，以模拟产品在正常使用过程中所经历的应力水平。
该原理基于物质在应力作用下会发生劣化、老化或失效，应力越大，劣化速度越快，因此可以通过提高应力水平来推断设备或材料的寿命。
2.时间渗透原理：时间渗透是指随着时间的推移，物质内部会发生微小的体积或化学变化。
通过在寿命测试中测量和记录这些微小变化，可以预测设备或材料的寿命。
这些变化可以是材料的化学成分变化、厚度的变化、重量的减少、弯曲或拉伸的蠕变等。
3.可靠性原理：可靠性是指设备或材料在一定时间内能够正常工作或性能稳定的能力。
寿命测试旨在评估设备或材料的可靠性，通过模拟真实使用环境中的应力和条件，利用统计学方法分析和计算设备或材料的故障概率，从而预测其在实际使用中的可靠性。
二、寿命测试的方法：1.加速应力测试：加速应力测试是通过将设备或材料暴露在高温、低温、湿度、氧化、辐射等极端条件下，以增加其受到的应力水平。
根据设备或材料的特性，可以选择合适的应力类型和水平，并持续一定的时间进行测试。
这种方法可以快速获得设备或材料在极端条件下的性能表现，更准确地预测其在实际使用中的寿命。
2.循环应力测试：循环应力测试是通过重复加载和卸载设备或材料来模拟其在实际使用中所受到的周期性应力。
这种方法可以检测设备或材料在重复应力的作用下的性能变化，并通过持续的监测和测量来评估其寿命和稳定性。
循环应力测试通常通过机械装置、液压装置、热胀冷缩等方式来实现。
3.退化测试：退化测试是针对一些易失效设备或材料进行的测试，目的是在短时间内模拟其长期使用过程中所受到的退化或劣化。
2.5 加速寿命试验
2.5 加速寿命试验
e.g., 人造卫星上所使用的电子元器件要求 失效率λ=2.6×10-8/小时（7级） 实验方案一： 抽取1000只 允许5元件失效 试验时间 22年 5700年
天津大学电子信息工程学院
λ=2.6×10-8/小时 λ=10-10/小时
微电子可靠性原理
微电子可靠性原理
天津大学电子信息工程学院
2.5 加速寿命试验
金属膜电阻器耐高温、高湿试验： 240 h，加满负荷250 V，RH85%~98%，温度 从-10℃到+80℃循环三次，ΔR/R≤0.4%;
成品电阻器的生产及结构
微电子可靠性原理
天津大学电子信息工程学院
2.5 加速寿命试验
微电子可靠性原理
微电子可靠性原理
天津大学电子信息工程学院
2.5 加速寿命试验
恒定应力加速寿命试验 加速应力水平的个数k≥4； S1和Sk确定后，S2，…，Sk-1应当分散，使 相邻应力水平间隔比较合理；
一般原则： 使k个加速应力水平S1，S2，…，Sk成等间隔；
微电子可靠性原理 天津大学电子信息工程学院
2.5 加速寿命试验
t0 ( F0 ) V1 c ( ) t1 ( F0 ) V0
艾林(Eyring)模型
微电子可靠性原理 天津大学电子信息工程学院
2.5 加速寿命试验
5次方10度法则 某些电子元器件的寿命与电压的5次方成反比； 对于温度，每上升10℃，其寿命将缩减一半。 这种寿命与应力的关系称“5次方10度法则” 加速系数
微电子可靠性原理 天津大学电子信息工程学院
2.5 加速寿命试验
化学反应速率与温度之间的关系表达式
加速寿命试验概述
1.加速寿命试验的种类时间:2006-12-14 03:13来源:作者:admin 点击:1073次加速寿命试验的种类施加于电子元器件的加速应力方式有恒定应力加速、周期应力加速、序进应力加速和步进应力加速四种。
恒定应力加速试验是施加在样品上的应力不变(单一应力或复合应力)，用来了解器件失效时间的分布；周期应力加速试验是周期性重复对器件施加应力，用来了解应力对器件失效的影响情况；序进应力加速试验是对器件施加的应力随时间连续增加，用来了解影响器件寿命的应力分布情况；步进应力加速试验是对器件施加的应力按每隔一定时间的步进方式增加，用来了解在哪一级步进应力下产生失效。
利用这些加速试验方法，可以确定器件的失效界限，所以也称为临界试验。
通过临界试验可以知道临界寿命，还可以了解器件对机械强度、电浪涌等能承受的耐量2.加速寿命试验理论依据时间:2006-12-14 02:59来源:作者:点击:1603次加速寿命试验理论依据电子元器件的失效原因与器件本身所选用的材料、材料之间、器件表面或体内、金属化系统以及封装结构中存在的各种化学、物理的反应有关。
器件从出厂经过贮存、运输、使用到失效的寿命周期，无时无刻不在进行着缓慢的化学物理变化。
在各种外界环境下，器件还会承受了各种热、电、机械应力，会使原来的化学物理反应加速，而其中温度应力对失效最为敏感。
实践证明，当温度升高以后，器件劣化的物理化学反应加快，失效过程加速，而Arrhenius模型就总结了由温度应力决定的化学反应速度依赖关系的规律性，为加速寿命试验提供了理论依据。
1. 以温度应力为加速变量的加速方程由Arrhenius总结的经验公式如下（8.5）式中，dM/dt是化学反应速率，A是常数，E a是引起失效或退化过程的激活能，k 是玻尔兹曼常数，T是绝对温度。
当器件在t0时刻处于正常状态数为M0，到t1时刻，器件处于失效状态数为M1。
如果温度与时间无关，则积分式（8.1）得（8.6）令DM=M1-M0，t=t1-t0，得到（8.7）取对数（8.8）可写成（8.9）其中（8.10）上式就是根据Arrhenius模型得到的以温度应力为加速度变量的加速方程。
加速寿命试验
2. 对于高可靠性水平产品，寿命很长，常规试验方法 以很难判定产品的可靠性水平；
3. 产品的更新速度太快，常规试验时间赶不上产品淘 汰速度，只能采用加速寿命试验方法或其他的方法 判定产品的可靠性水平；
简介：
加速寿命试验的统一定义最早由美罗姆航展中心于1967 年提出，加速寿命试验是在进行合理工程及统计假设的 基础上，利用与物理失效规律相关的统计模型（加速模 型），对在超出正常应力水平的加速环境下获得的信息 进行转换，得到产品在额定应力水平下的特征可复现的 数值估计的一种试验方法。
定义：加速系数是加速寿命试验的一个重要参数。它是 正常应力下某种寿命特征与加速应力相应寿命分布特征 的比值。
（线性）加速系数是对两个应力水平而言的，一个是
正常应力水平S0 ，一个是加速应力水平Si 。
当 S0 固定时，而 Si 增大时，p分位寿命 t p,i 就会减少，
从加速而寿加命速试系验数中 S某i : S一0 就加会速增应大力。水可平见效，果加的速量系；数是反映
着眼于每个应力水平下寿命数据的总体特征，如中位寿 命、平均寿命等，一般是应力水平的光滑函数。
1、4 加速模型
常见模型
• 阿伦尼斯模型 • 逆幂律模型 • 其他加速模型
• 单应力的艾林模型 • 广义艾林模型 • 指数型模型 • 多项式加速模型 • 其他加速应力，诸如浓度等
1、5 加速系数
一般，（1） Si : S0 1 （2） Si : Si 1 （3）对S1 S2 S3,
• S3: S1
S3 : S2
S2 : S1
用处很大，可以将各应力水平下的试验数据折算成为正 常应力水平下的试验数据
装备性能试验中的加速寿命试验方法研究
装备性能试验中的加速寿命试验方法研究引言加速寿命试验是装备性能试验中重要的一环，是通过对装备在短期内快速模拟实际使用条件下的寿命状况，从而评估装备可靠性和耐久性的一种方法。
本文旨在探讨加速寿命试验的方法研究，并对其在装备性能试验中的应用进行分析。
一、加速寿命试验的目的和意义加速寿命试验的目的是通过对装备在相对较短的时间内进行不同程度的负荷和环境模拟，加速装备的疲劳和损耗，从而提前评估装备在实际使用条件下的寿命状况。
通过加速寿命试验可以预测装备在实际使用过程中可能出现的问题，指导设计改进和材料选择，提高装备的可靠性和耐久性。
二、加速寿命试验的常用方法1. 持续压力应力法持续压力应力法是一种常用的加速寿命试验方法，其主要通过对装备施加持续加载来模拟实际使用条件下的应力作用。
通过对装备进行长时间持续加载，可以加速装备的疲劳损伤，评估装备的使用寿命。
这种方法适用于那些在使用过程中承受持续加载的装备。
2. 累积应力法累积应力法是一种通过重复施加应力变化来模拟实际使用条件下的装备受力情况的方法。
通过反复施加变化的应力作用，可以模拟装备在使用过程中的疲劳受力情况，并评估装备的可靠性和耐久性。
这种方法适用于那些在使用过程中承受反复加载的装备。
3. 高温热老化法高温热老化法是一种通过将装备置于高温环境下进行长时间加热来模拟实际使用条件下的老化情况的方法。
高温环境可以加速装备的老化程度，评估装备在高温环境下的稳定性和寿命。
这种方法适用于那些在使用过程中需要承受高温环境的装备。
三、加速寿命试验的注意事项1. 根据具体装备的特点选择试验方法不同装备具有不同的结构和工作原理，因此在进行加速寿命试验时需要根据具体装备的特点选择适当的试验方法。
例如，对于需要承受持续加载的装备，可以采用持续压力应力法；对于需要承受反复加载的装备，可以采用累积应力法。
2. 合理设置试验参数在进行加速寿命试验时，需要合理设置试验参数，包括加载方式、加载力度、加载频率、试验时间等。
加速寿命试验
一般，（1） Si : S0 1 （2） Si : Si 1 （3）对S1 S2 S3,
• S3: S1
S3 : S2
S2 : S1
用处很大，可以将各应力水平下的试验数据折算成为正 常应力水平下的试验数据
2、常见模型下的加速系数
一、威布尔分布下的加速系数
设在正常应力水平下 S0和加速应力水平 Si 下产品的寿命都
简言之，加速寿命试验是在保持失效机理不变的条件下， 通过加大试验应力来缩短试验周期的一种寿命试验方法。 加速寿命试验采用加速应力水平来进行产品的寿命试验， 从而缩短了试验时间,提高了试验效率,降低了试验成本。
想法简单，试验和分析有困难！
• 取得失效分布的参数与应力之间的关系很困难； • 即使这种关系已知或合理的被假定，根据有限的试验
分类：1、现场寿命试验；2、模拟寿命试验
二、截尾寿命试（缩短寿命试验时间）
1、1从寿命试验到加速寿命试验
三、加速寿命试验
加速寿命试验是指采用加大应力（热应力、电应力、 机械应力等）的方法促使样品在短期内失效，以预测在 正常工作条件或储存条件下的可靠性，但产品的失效 机理保持不变，即不改变受试样品的失效分布。
着眼于每个应力水平下寿命数据的总体特征，如中位寿 命、平均寿命等，一般是应力水平的光滑函数。
1、4 加速模型
常见模型
• 阿伦尼斯模型 • 逆幂律模型 • 其他加速模型
• 单应力的艾林模型 • 广义艾林模型 • 指数型模型 • 多项式加速模型 • 其他加速应力，诸如浓度等
1、5 加速系数
服从威布尔分布，其失效分数函数为：
对m指i 数0分,Fii布(t，)S0i:形分S10 状别e参为x0p数形/m状i =参1t，EEi数(故(TmT和i0i其))特,加(征t速寿0i 0系命, i数0i定0,义1)为：
加速寿命试验书
加速寿命试验书
试验名称：加速寿命试验
试验目的：
1. 评估产品在较短时间内的使用寿命和可靠性。
2. 模拟产品在长时间使用过程中可能遇到的各种环境和工作条件，以验证其性能和耐久性。
试验对象：
待测试的产品（例如电子设备、机械设备等）
试验原理：
通过模拟产品在真实使用环境中可能遇到的各种工作条件，如温度、湿度、振动等，以加速产品的老化和磨损过程，从而获得产品在较短时间内的使用寿命和可靠性信息。
试验步骤：
1. 根据产品规格和使用要求，确定试验参数，如温度范围、湿度范围、振动频率和幅度等。
2. 将待测试的产品放置在试验设备中，并根据试验参数设置好相应的工作条件。
3. 开始试验，并记录产品在不同时间点的性能参数和外观状态。
4. 定期对产品进行检查和测量，以评估其性能和寿命情况。
5. 根据试验结果，分析产品的可靠性和使用寿命，并提出相应的改
进措施。
试验注意事项：
1. 严格按照试验参数和设备操作规程进行试验，确保试验过程的准确性和可重复性。
2. 在试验过程中，注意观察产品的工作状态和外观变化，及时记录和报告异常情况。
3. 保证试验设备的正常运行和维护，以确保试验结果的准确性和可靠性。
4. 根据试验结果，及时进行数据分析和处理，得出结论并提出改进意见。
试验报告：
试验报告应包括以下内容：
1. 试验目的和背景
2. 试验参数和设备
3. 试验步骤和操作过程
4. 试验结果和数据分析
5. 结论和改进意见
以上为加速寿命试验的基本内容，根据具体产品的特点和试验要求，试验书的编写可以进行相应的调整和补充。
电子元器件加速寿命试验试验报告
电子元器件加速寿命试验试验报告一、试验目的：本次试验的目的是为了通过加速寿命试验，评估电子元器件在特定的使用条件下的寿命表现，并对其进行可靠性评估，为产品的设计和生产提供科学依据。
二、试验背景：电子元器件在使用过程中，会受到各种因素的影响，如温度、湿度、电压等，这些因素可能会导致元器件的寿命缩短。
为了减少生产成本和时间，通常采用加速寿命试验来模拟元器件在长时间使用过程中的老化情况，从而预测其实际使用寿命。
三、试验方法：1.试验样本的选择：选择具有代表性的电子元器件作为试验样本，保证试验结果的可靠性和代表性。
2.试验条件设定：根据实际使用环境，制定合理的试验条件，包括温度、湿度、电压等。
3.试验设备准备：根据试验条件，配置好相应的试验设备，确保试验过程的稳定性和准确性。
4.试验过程控制：按照设定的试验条件，对试验样本进行长时间的工作，记录元器件的性能变化，并定期进行检测和评估。
5.数据分析和评估：根据试验结果，对元器件的寿命表现进行分析和评估，得出结论。
四、试验结果：通过加速寿命试验，对所选电子元器件进行了长时间的工作，并记录了元器件的性能变化。
经过数据分析和评估，得出以下结论：1.元器件的寿命呈指数衰减趋势，与工作时间成正相关。
2.温度的变化对元器件的寿命有明显的影响，温度越高，寿命越短。
3.湿度对元器件的寿命也有一定影响，湿度越高，寿命越短。
4.元器件的结构和材料对寿命有一定的影响，不同的元器件具有不同的寿命特性。
5.在试验条件下，元器件的寿命符合设计要求，并能满足实际使用需求。
五、结论和建议：根据以上试验结果和分析，得出以下结论和建议：1.在设计和生产过程中，应该考虑电子元器件的寿命特性，选择合适的材料和结构，以提高元器件的可靠性和寿命。
2.在实际使用过程中，应注意控制温度和湿度，避免超过元器件的额定工作条件，以延长其寿命。
3.进行合适的维护和保养，确保元器件的正常工作和寿命延长。
4.根据实际需要和经济成本，制定合理的批量生产和备件储备计划，保证元器件供应的稳定和可靠性。
已知产品加速寿命测试模式
06 总结与展望
总结
加速寿命测试是一种评估产品可靠性和寿命的重要方法，可以在短时间内获得产品 在使用过程中的性能和可靠性数据。
通过加速寿命测试，可以及早发现产品在设计、制造、使用中的潜在问题，减少产 品在市场上出现故障的概率。
加速寿命测试还可以评估产品的寿命分布和失效模式，为产品的维护和更换提供参 考，降低使用成本。
2. 机械设备
机械设备在运行过程中会受到各种应力作用，如摩擦 、振动、高温等。加速寿命测试可以模拟这些应力作 用，评估设备的耐久性和可靠性，预防设备在正常使 用寿命内出现故障。
前景展望
01
1. 提高产品质量
通过加速寿命测试，企业可以发现产品在设计、制造、材料等方面存在
的问题，并及时改进，提高产品的可靠性和稳定性，增强市场竞争力。
由于加速寿命测试需要测试样本在极端条件下的耐久性 ，因此测试周期通常较长，可能需要数月甚至数年的时 间来完成测试，这对于产品上市时间可能会有一定影响 。
局限性三：对产品性能的潜在损害
潜在物理损害
在加速寿命测试中，样本可能会因为频繁的测试而受 到物理损害，如磨损、破裂等，这可能会影响产品的 性能和可试条件、 样品信息、数据分析结果、结论等。
04 加速寿命测试的局限性
局限性一：无法完全模拟实际使用条件
要点一
测试条件限制
要点二
使用情境缺失
加速寿命测试通常在特定条件下进行，如高温、高湿 度、高压力等极端环境，与实际使用环境可能存在差 异，因此测试结果不能完全代表产品在实际使用中的 表现。
02 加速寿命测试模式
线性加速寿命测试
恒定应力加速寿命测试
在产品寿命测试过程中，保持应力水平恒定，并观察产品在应力作用下的寿命 表现。
加速寿命试验综述
１加速寿命试验的基本前提
（ １ ） 恒定应力加速寿命试验 。 恒定应力加速 寿命试验如图１ 所示 ， 下式 ： Ⅳ ：Ａ ｔ ） （ ３ ） 简称恒加试验 。 图中， ｔ 表示试验时间， Ｓ 表示试验应力 ， Ｘ 表示样品失 式中： Ⅳ是某寿命特征， 如 中位寿命 、 平均寿命 、 特征寿命等 ； 效。 试验过程 中， 选定一组高于正常应力水平ｓ 的加速应力水平Ｓ ＜ 是一个正常数 ； Ｃ 是一个与激活能有关的正常数 ； ｕ是应力 ， 常取 电 Ｓ ， ＜… ＜Ｓ， ｎ 将一定数量的样品分为ｎ 组， 每组样 品在彼此独立的应 上述 关系称为 逆幂 律模型 ， 它表示产 品的某 寿命特征是应力 ｕ 力水平下进行寿命试验 ， 直到各组均有一定数量 的样品发生失效为 压 。 止。 的负 次幂 函数 。 假如对上述 关系 两边 取对 数 ， 就将逆幂律模型线性 即得 ： （ ２ ） 步进应力加速 寿命试验。 步进 应力加速寿命试验如 图２ 所示， 化， 简称步加试验。 步加试验 是选定一组高于 正常应力水平的加速应力 ｌ ｎ Ｎ ＝ａ＋ｂ ｌ ｎ ｕ （ ４ ） 水 平Ｓ ＜Ｓ ， ＜…＜Ｓ ， 试验开始时 ， 先将一定数量的样 品置于Ｓ 应力 其 中， ａ＝Ｉ ｎ Ａ， ６：一 ｃ 。 它 们 是 待 定 的参 数 。
寿命试验是一种重要的可靠性试验 ， 是对产 品的可靠性进行测 试、 分析和评价的一种常用方法。 随着元器件水平 的迅速提 高， 高可 靠、 长寿命的产品越来越多 ， 在正常应 力水 平下进行寿命试验来评 定产品的可靠性 已不能满足实际需要 ， 代价很高 ， 不现实 。 目前广泛 采用 了加速寿命试验 。 加速寿命试验是为缩短试验时 间， 在不改变 故 障模式和故 障机理 的条件 下， 用加大应力的方法 进行 的试验 。 美罗姆航展 中￣ Ｌ ， １ ９ ６ ７ 年首 次给 出了加速 寿命试验的统一定义 ： 加速寿命试验是在进行合理工程及 统计假设的基 础上 ， 利用与物理 失效 规律 相关的统 计模型对在超出正常应力水平的加速环境下获 得 的可靠性信息进行转换 ， 得到试件在额定应力水平下可靠性特征 的可复现 的数值估计的一种试验方法。 加速寿命试验采用加速应力 进行试件 的寿命试验， 从而缩短了试验 时间， 提高了试验效率 ， 降低 了试验成本 ， 其研究使高可靠长寿命产品的可靠性评定成为可能 。 ７ ０ 年代初 ， 加速 寿命试验 技术进入 我国， 立即引起了统计学界 与可靠性工程界 的广泛兴趣 ， 一直处于边研究边应用 的状态 。 目前 加速寿命试验技术应用范 围涉及 军事 、 航空 、 航 天、 机械 、 电子 等诸 多领 域 。
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1.加速寿命试验的种类
时间:2006-12-14 03:13来源:作者:admin 点击:1073次
加速寿命试验的种类
施加于电子元器件的加速应力方式有恒定应力加速、周期应力加速、序进应力加速和步进应力加速四种。
恒定应力加速试验是施加在样品上的应力不变(单一应力或复
合应力)，用来了解器件失效时间的分布；
周期应力加速试验是周期性重复对器件施加应力，用来了解应力对器件失效的影响情况；
序进应力加速试验是对器件施加的应力随时间连续增加，用来了解影响器件寿命的应力分布情况；
步进应力加速试验是对器件施加的应力按每隔一定时间的步进方式增加，用来了解在哪一级步进应力下产生失效。
利用这些加速试验方法，可以确定器件的失效界限，所以也称为临界试验。
通过临界试验可以知道临界寿命，还可以了解器件对机械强度、电浪涌等能承受的耐量
2.加速寿命试验理论依据
时间:2006-12-14 02:59来源:作者:点击:1603次
加速寿命试验理论依据
电子元器件的失效原因与器件本身所选用的材料、材料之间、器件表面或体内、金属化系统以及封装结构中存在的各种化学、物理的反应有关。
器件从出厂经过贮存、运输、使用到失效的寿命周期，无时无刻不在进行着缓慢的化学物理变化。
在各种外界环境下，器件还会承受了各种热、电、机械应力，会使原来的化学物理反应加速，而其中温度应力对失效最为敏感。
实践证明，当温度升高以后，器件劣化的物理化学反应加快，失效过程加速，而Arrhenius模型就总结了由温度应力决定的化学反应速度依赖关系的规律性，为加速寿命试验提供了理论依据。
1. 以温度应力为加速变量的加速方程
由Arrhenius总结的经验公式如下
（8.5）
式中，dM/dt是化学反应速率，A是常数，E a是引起失效或退化过程的激活能，k 是玻尔兹曼常数，T是绝对温度。
当器件在t0时刻处于正常状态数为M0，到t1时刻，器件处于失效状态数为M1。
如果温度与时间无关，则积分式（8.1）得
（8.6）
令DM=M1-M0，t=t1-t0，得到
（8.7）
取对数
（8.8）
可写成
（8.9）
其中
（8.10）
上式就是根据Arrhenius模型得到的以温度应力为加速度变量的加速方程。
用此方程来解释器件的高温贮存寿命试验是非常成功的。
式中，t表示器件产品达到某一F(t)的时间，它的对数与绝对温度的倒数成线性关系。
若用t～1/T单边对数坐标纸绘图，则可得到一条直线，然后用图估计法或数值法推算出器件在不同温度下的寿命值。
由式（8.1）可计算得到方程的斜率b、截距α和激活能E a，当T1>T2时
（8.11）激活能E a与方程的斜率b与器件的失效模式与失效机理有关。
根据多年来的实践积累，有关半导体器件与微电路不同失效模式与机理的激活能数据列于表8.8。
表8.8 失效模式、失效机理与激活能
图8.3 不同激活能时温度与寿命的关系
以激活能E a作为参数，可以绘出不同E a时温度与寿命的关系，如图8.3所示。
可见，激活能越大，曲线倾斜越大，与温度的关系越密切。
加速系数τ的计算方法是：设在基准应力条件下做试验达到累积失效概率F0所需的时间为t0(F0)，施加某种应力条件下进行加速寿命试验达到相同的累计失效概率所需的时间为t0(F0)，则两者的比值即为加速系数t。
由基准温度T0升至高温T1条件下的加速系数为
（8.12）由上式可看出，激活能越大，加速系数越大，越容易被加速失效，加速试验的效果越明显。
在不同温度应力下，激活能与加速系数的关系，如图8.4所示。
图8.4 激活能与加速系数的关系
2. 以电应力为加速变量的加速方程
器件失效除了与温度应力有关外，与电应力也有密切关系。
电应力也会促使器件内部产生离子迁移、质量迁移等，造成短路、击穿断路失效等。
器件在电流、电压或功率等电应力作用下，应力越强，失效速率越快，器件寿命越短，爱伦模型总结了器件寿命与电应力之间的逆幂律关系，即
(8.13) 式中，t是电子元器件的寿命，k、c是常数，V是施加在电子元器件上的电应力。
这就是以电应力为加速变量的加速方程。
将上式取对数后，可得到k、c值。
当V2>V1时，
(8.14) 在确定k、c之后，可根据上式，利用图估法或数值计算法评估器件在不同电应力下的寿命或失效率。
加速系数t的计算可按下式计算
(8.15)
对于某些微电子器件，若已知c和t，只要做一次施加高压V1下的加速寿命试验确定t1(F0)，再根据上式，即可得到在正常电应力V0下的失效时间
t0(F0)。
在加速寿命试验中，也有用湿度做加速变量的，也有同时采用湿度应力和电应力进行加速的，如THB(高温，高湿、偏置)加速试验，其主要目的是评价器件的耐潮寿命，采用的公式为
(8.16)
式中，t是平均寿命，exp(E a/kT)是Arrhenius模型方程因子，f(RH)是相对湿度函数，可表示为
（8.17）
是爱伦模型因子。
3.加速寿命试验的数据处理
时间:2006-12-14 03:15来源:作者:admin 点击:947次
加速寿命试验的数据处理
根据加速寿命试验的结果数据，进行分析和处理，可以得到试验器件的可靠性分布参数。
如果电子元器件样品的失效机理符合Arrhenius模型的加速方程，则可在单对数坐标纸上画t i(0.5)～1/T i直线，即将整理的1/T1、1/T2…1/T e数据在单边对数坐标上描点，各点分布应近似为一直线。
此直线就是加速寿命曲线。
利用此法可预测出在正常温度T0下的中位寿命t i(0.5)，如图8.5所示。
图8.5 加速寿命曲线
利用威布尔概率纸可以预测正常温度下的寿命分布：
(1)由整理数据中的形状参数m i值可用下式计算出在正常温度T0下的m0值
（8.18）
式中，n1、n2、…n e是t1(0.5)、t2(0.5)…t e(0.5)时的失效数。
(2)在概率纸上描绘[t0(0.5),F0(0.5)]点；
图8.6 L0的求法
(3)在概率纸y轴标尺上找到m0点，由此点向左引水平线与y轴相交，过交点与m估计点作直线H，再过点[t0(0.5), F0(0.5)]与H线平行的直线L0。
L0线就是在温度应力T0下，形状参数为m0的寿命分布直线。
如图8.6所示。