【正文】 陷。該技術(shù)突破了傳統(tǒng)可靠性試驗的技術(shù)思路，將激發(fā)的試驗機制引入到可靠性試驗，可以大大縮短試驗時間，提高試驗效率，降低試驗耗損。其缺陷在于試驗的效率不高，并且試驗的資源耗費巨大。在研發(fā)階段，測試條件最嚴（應(yīng)力最大）、測試延續(xù)的時候最短；小批量試產(chǎn)階段，測試應(yīng)力適中、測試時間適中；批量生產(chǎn)階段，測試應(yīng)力最小、測試時間較短；三個階段的主要差別見下表：階段實驗?zāi)康膶嶒炋攸c實驗要求研發(fā)發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷，擴大設(shè)計余量高應(yīng)力、短時間無故障中試考察產(chǎn)品是否達到基本的可靠性水平中應(yīng)力、中長時間無明顯故障批量生產(chǎn)生產(chǎn)工藝條件的穩(wěn)定性低應(yīng)力、短時間有條件的允許故障發(fā)生鑒定鑒定產(chǎn)品的可靠性、計算產(chǎn)品的MTBF低應(yīng)力、長時間無特別要求加速環(huán)境試驗技術(shù)傳統(tǒng)的環(huán)境試驗是基于真實環(huán)境模擬的試驗方法，稱為環(huán)境模擬試驗。但是，宗旨只有一個，那就是至少滿足國/行標。 說明：上面13項比較全面地概括了產(chǎn)品在實現(xiàn)使用過程中碰到的外界環(huán)境；實際測試時，因為各產(chǎn)品本身屬性的相差較遠、使用環(huán)境相差也很大，各公司可以根據(jù)產(chǎn)品的特點，適當選取、增加一些項目來測試（此產(chǎn)品對應(yīng)的國/行標中要求的必測試項目，當然是必須測試的）；也可以根據(jù)產(chǎn)品特定的使用環(huán)境與使用方法，自行設(shè)計一些新測試項目，以驗證產(chǎn)品是否能長期工作。 碰撞試驗按GB/T —95 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 碰撞試驗》進行碰撞試驗。沖擊試驗按GB/T —95 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 沖擊試驗》進行沖擊試驗。 頻率范圍（機械振動臺）：5～60Hz（定頻振動5～80Hz），（滿載）。試驗范圍：70℃～100℃ 0～760mmHg 20%～95%RH。鹽霧試驗按GB/T —93 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 鹽霧試驗》進行鹽霧試驗。 溫度范圍：10℃～210℃濕熱試驗按GB/T —93 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 恒定濕熱試驗》；GB/—93 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 交變濕熱試驗》進行恒定濕熱試驗及交變濕熱試驗。 溫度范圍：70℃～10℃。其它計算方法見下文。為了測試可靠性，這里介紹：加速測試（也就增加應(yīng)力*），使缺陷迅速顯現(xiàn)；經(jīng)過大量專家、長時間的統(tǒng)計，找到了一些增加應(yīng)力的方法，轉(zhuǎn)化成一些測試的項目。為了測得產(chǎn)品的可靠度（也就是為了測出產(chǎn)品的MTBF），我們需要拿出一定的樣品，做較長時間的運行測試，找出每個樣品的失效時間，根據(jù)第一節(jié)的公式計算出MTBF，當然樣品數(shù)量越多，測試結(jié)果就越準確。這段時間內(nèi)，產(chǎn)品的失效率穩(wěn)定在一個較低水平；從物理意義上理解，當少數(shù)產(chǎn)品的明顯缺陷顯露出來后，剩下的就是正常的產(chǎn)品，這部份產(chǎn)品可以較穩(wěn)定、持久地工作，所以失效率也穩(wěn)定在一個較低水平；第III部份是后期失效階段；這段時間內(nèi)，產(chǎn)品的失效率迅速上升；從物理意義上理解，到了后期，產(chǎn)品經(jīng)過長時間的工作、磨損、老化，慢慢接近壽命終點，隨著時間的增加（Tmax以內(nèi)），到達壽命終點的產(chǎn)品越來越多，失效率也就隨之上升；知道了λ，就可以找到產(chǎn)品連續(xù)工作 了t時間后、還正常的概率為R(t)=elt，此時已經(jīng)失效的概率為F(t)＝1R(t)＝1－elt。 對某一類產(chǎn)品而言，產(chǎn)品在不同的時刻有不同的失效率（也就是失效率是時間的函數(shù)），對電子產(chǎn)品而言，其失效率符合浴盆曲線分布（如下圖）：浴盆曲線，分為三部份（I、II、III三部份）：TmaxλttIIIIII第I部份是早期失效階段。MTBF越大，說明產(chǎn)品的可靠性越高。其他如可靠度、有效度、維修度、平均維修時間等也是衡量產(chǎn)品可靠性水平的一種標準，但是一般以可靠壽命失效率就足以說明產(chǎn)品可靠性程度了。它僅適用于可維修產(chǎn)品。而平均壽命MTTF對于不可修復(fù)產(chǎn)品，指從開始使用直到發(fā)生失效這一段工作時間的平均值；對于可修復(fù)的產(chǎn)品，是指在整個使用階段和除維修時間之后的各段有效工作時間的平均值。（故障率）λ（t）；它是指某產(chǎn)品（零部件）工作到時間t之后，在單位時間△t內(nèi)發(fā)生失效的概率。一批產(chǎn)品的數(shù)量為N，從t = 0時開始使用，隨著時間的推移，失效的產(chǎn)品件數(shù)逐漸增加，而正常工作的產(chǎn)品件數(shù)n(t)逐漸減少，用R(t)表示產(chǎn)品在任意時刻t的可靠度。（呵呵，這是唱高調(diào)的內(nèi)容，可以不看的……）三、可靠性指標衡量產(chǎn)品可靠性水平有好幾種標準，有定量的，也有定性的，有時要用幾種標準（指標）去度量一種產(chǎn)品的可靠性，但最基本最常用的有以下幾種標準。我國生產(chǎn)的電梯，平均使用壽命（指兩次大修期的間隔時期）為3年左右，而國外的電梯平均壽命在10年以上，是我們的3倍；故障率，而我國為1次以上，高出20倍，這樣的產(chǎn)品怎么有競爭力呢！因此要想在競爭中立于不敗之地，就要狠抓產(chǎn)品質(zhì)量，特別是產(chǎn)品可靠性，沒有可靠性就沒有質(zhì)量，企業(yè)就無法在激烈的競爭中生存和發(fā)展。主要的原因就是日本的產(chǎn)品可靠性勝過我國一籌。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，競爭日趨激烈，人們不僅要求產(chǎn)品物美價廉，而且十分重視產(chǎn)品的可靠性和安全性。產(chǎn)品的可靠性很重要，它不僅影響生產(chǎn)公司的前途，而且影響到使用者的安全（前蘇聯(lián)的“聯(lián)盟11號”宇宙飛船返回時，因壓力閥門提前打開而造成三名宇航員全部死亡）。二、可靠性的重要性調(diào)查結(jié)果顯示（如某公司市場部2001年調(diào)查記錄）：“對可靠性的重視度，與地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)達程度成正比”。對產(chǎn)品而言，可靠性越高就越好。我國的可靠性工作起步較晚，20世紀70年代才開始在電子工業(yè)和航空工業(yè)中初步形成可靠性研究體系，并將其應(yīng)用于軍工產(chǎn)品。第一節(jié) 可靠性定義一、可靠性定義產(chǎn)品的可靠性是指：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下、在規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定的功能的能力。從定義本身來說，它是產(chǎn)品的一種能力，這是一個很抽象的概念；我們可以用個例子（100個學生即將參加考試）來理解這個定義，可靠性就是指：100個學生的考分的平均是多少？對這個平均分的準確性有多大把握？分數(shù)越高、把握越大，可靠性就越高。其他行業(yè)可靠性工作起步更晚，差距更大，與先進國家差距20～30年，雖然國家已制訂可靠性標準，但尚未引起所有企業(yè)的足夠重視?？煽啃愿叩漠a(chǎn)品，可以長時間正常工作（這正是所有消費者需要得到的）；從專業(yè)術(shù)語上來說，就是產(chǎn)品的可靠性越高，產(chǎn)品可以無故障工作的時間就越長。例如，英國電訊（BT）關(guān)于可靠性管理/指標要求有產(chǎn)品壽命、MTBF報告、可靠性框圖、失效樹分析（FTA）、可靠性測試計劃和測試報告等；泰國只有MTBF和MTTF的要求；而厄瓜多爾則未提到，只是提出環(huán)境適應(yīng)性和安全性的要求。可靠性好的產(chǎn)品，不但可以減少公司的維修費用，而且可以很快就打出品牌，大幅度提升公司形象，增加公司收入。日本的汽車、家用電器等產(chǎn)品，雖然在性能、價格方面與我國彼此相仿，卻能占領(lǐng)美國以及國際市場。美國的康明斯、卡勃彼特柴油機，大修期為12000小時，而我國柴油機不過1000小時，有的甚至幾十小時、幾百小時就出現(xiàn)故障。因此，可靠性問題必須引起政府和企業(yè)的高度重視，抓好可靠性工作，不僅是關(guān)系到企業(yè)生存和發(fā)展的大問題，也是關(guān)系到國家經(jīng)濟興衰的大問題。 （t）；它是產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。[CR(tr)]；它與一般理解的壽命有不同含義，概念也不同，設(shè)產(chǎn)品的可靠度為R(t)，使可靠度等于規(guī)定值r時的時間tr的，即被定義為可靠壽命。；有效壽命一般是指產(chǎn)品投入使用后至達到某規(guī)定失效率水平之前的一段工作時間。；是指相鄰兩次故障之間的平均工作時間，也稱為平均故障間隔。同時也規(guī)定產(chǎn)品在總的使用階段累計工作時間與故障次數(shù)的比值為MTBF。1. 平均故障間隔時間；可維修的產(chǎn)品，其可靠性主要的參數(shù)是MTBF（Mean Time Between Fail），即平均故障間隔時間，也就是兩次維修間的平均時間；不可維修的產(chǎn)品，用MTTB（Mean Time To Fail）；兩個參數(shù)的計算沒有區(qū)別，下文只提到MTBF?？梢杂靡韵吕硐霚y試來精確測試一批產(chǎn)品的MTBF；即將該批產(chǎn)品投入使用，當該批產(chǎn)品全部出現(xiàn)故障以后（假如第1個產(chǎn)品的故障時間為t1，第2個產(chǎn)品的故障時間為t2，第n個產(chǎn)品的故障時間為tn），計算發(fā)生故障的平均時間，則由上式可以看出，理想測試就是用全部的時間和全部的故障數(shù)來算出精確的MTBF；失效密度λ另外一個常用的參數(shù)是λ，它是指在產(chǎn)品在t時刻失效的可能性，是失效間隔時間的倒數(shù)，也就是：λ＝1/MTBF。這段時間內(nèi)，從外形上看，在失效率從一個很高的指標迅速下降；從物理意義上理解，由于少數(shù)產(chǎn)品在制作后，存在一些制程、運輸、調(diào)試等問題，產(chǎn)品有比較明顯的缺陷，在投入使用的最初期，這缺陷很快就顯露出來，隨著時間的增長，這些明顯的缺陷越來越少，也就形成了“失效率迅速下降”的現(xiàn)象；第II部份是中期穩(wěn)定階段。R(t)=elt是一個經(jīng)驗公式，一般電子產(chǎn)品的壽命服從這一指數(shù)分布，其它分布下文再敘；第二節(jié) 可靠性測試可靠性測試應(yīng)該在可靠性設(shè)計之后，但目前我國的可靠性工作主要還是在測試階段，這里將測試放在前面（目前大部分公司都會忽略最初的可靠性設(shè)計，比如我們公司，設(shè)計的時候，從來都沒有考慮過可靠性，開發(fā)部的兄弟們不要拿磚頭仍我……這是實話，只有在測試出現(xiàn)失效后才開始考慮設(shè)計）。但是，這樣的理想測試實際上是不可能的，因為對這種測試而言，要等到最后一個樣品出現(xiàn)故障――需要的測試時間長得無法想象，要所有樣品都出現(xiàn)故障——需要的成本高得無法想象。如果產(chǎn)品經(jīng)過這些項目的測試，依然沒有明顯的缺陷，就說明產(chǎn)品的可靠性至少可以達到某一水平，經(jīng)過換算可以計算出MTBF（因產(chǎn)品能通過這些測試，并無明顯缺陷出現(xiàn)，說明未達到產(chǎn)品的極限能力，所以此時對應(yīng)的MTBF是產(chǎn)品的最小值）。（*應(yīng)力：就是指外界各種環(huán)境對產(chǎn)品的破壞力，如產(chǎn)品在85℃下工作受到的應(yīng)力比在25℃下工作受到的應(yīng)力大；在高應(yīng)力下工作，產(chǎn)品失效的可能性就大大增加了）；一、環(huán)境測試產(chǎn)品在使用過程中，有不同的使用環(huán)境（有些安裝在室外、有些隨身攜帶、有些裝有船上等等），會受到不同環(huán)境的應(yīng)力（有些受到風吹雨濕、有些受到振動與跌落、有些受到鹽霧蝕侵等等）；為了確認產(chǎn)品能在這些環(huán)境下正常工作，國標、行標都要求產(chǎn)品在環(huán)境方法模擬一些測試項目，這些測試項目包括：1). 高溫測試（高溫運行、高溫貯存）；2). 低溫測試（低溫運行、低溫貯存）；3). 高低溫交變測試（溫度循環(huán)測試、熱沖擊測試）；4). 高溫高濕測試（濕熱貯存、濕熱循環(huán)）；5). 機械振動測試（隨機振動測試、掃頻振動測試）；6). 汽車運輸測試（模擬運輸測試、碰撞測試）；7). 機械沖擊測試；8). 開關(guān)電測試； 9). 電源拉偏測試；10).冷啟動測試；11).鹽霧測試； 12).淋雨測試；13).塵砂測試； 上述環(huán)境試驗的相關(guān)國家標準如下（部分試驗可能沒有相關(guān)國標，或者是我還沒有找到）：低溫試驗 按GB/T —89 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 低溫試驗》；GB/T —87 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 溫度變化試驗方法》進行低溫試驗及溫度變化試驗。高溫試驗按GB/T —89 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 高溫試驗》；GB/T —87 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 溫度變化試驗方法》進行高溫試驗及溫度變化試驗。 濕度范圍：30%RH～100%RH霉菌試驗按GB/T —90 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 長霉試驗》進行霉菌試驗。低氣壓試驗按GB/T —92 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 低氣壓試驗》；GB/—92 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 低溫/低氣壓試驗》；GB/—92 《電工電子產(chǎn)品 環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 高溫/低氣壓試驗》；進行低氣壓試驗，高、低溫/低氣壓試驗。振動試驗按GB/T —95 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 振動試驗》進行振動試驗。頻率范圍（電磁振動臺）：5～3000Hz，最大位移25mmPP。沖擊加速度范圍：（50～1500）m/s2。跌落試驗按GB/T —95 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 傾跌與翻到試驗》；GB/—95 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 自由跌落試驗》進行跌落試驗。測試條件：不同的產(chǎn)品測試條件不一樣；就拿高溫測試來說，有些產(chǎn)品要求做高溫貯存測試，有些要求做高溫運行測試，有些產(chǎn)品的高溫用85℃做測試，有些產(chǎn)品的高溫是用65℃做測試。要測試一種產(chǎn)品的可靠性，找到這種產(chǎn)品的國/行標是必需的，按照國/行標的要求和指引找出必須的測試項目與各項目的測試方法，從而進行環(huán)境測試；同一種產(chǎn)品，在不同的階段，測試條件也不一樣；一般而言，產(chǎn)品會經(jīng)過研發(fā)、小批量試產(chǎn)、批量生產(chǎn)三個不同的階段。這種試驗方法的特點是：模擬真實環(huán)境，加上設(shè)計裕度，確保試驗過關(guān)。加速環(huán)境試驗AET(Accelerated Environmental Testing)是一項新興的可靠性試驗技術(shù)。加速環(huán)境試驗技術(shù)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用推廣對可靠性工程的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。試驗所施加的應(yīng)力并不模擬真實環(huán)境，而以提高激發(fā)效率為目標。加速環(huán)境試驗的加速水平通常用加速因子來表示。施加的應(yīng)力可以是溫度、振動、壓力和濕度(即所謂“四綜合”)及其他應(yīng)力，應(yīng)力的組合亦是有些場合更為有效的激發(fā)方式。加速環(huán)境試驗有2種基本類型：加速壽命試驗(Accelerated Life Testing)、可靠性強化試驗(Reliability Enhancement Testing)。加速壽命試驗的目的是找出產(chǎn)品是如何發(fā)生、何時發(fā)生、為何發(fā)生磨耗失效的。 加速壽命試驗(ALT)加速壽命試驗只對元器件、材料和工藝方法進行，用于確定元器件、材料及生產(chǎn)工藝的壽命。有時產(chǎn)品的壽命很長，為了給出產(chǎn)品的壽命期，加速壽命試驗必須進行足夠長的時間。為了縮短試驗時間，采用加速應(yīng)力，即所謂高加速壽命試驗(HA