可靠性測試內容 
   可靠性測試應該在可靠性設計之后，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zui初的可靠性設計，比 如我們公司，設計的時候，從來都沒有考慮過可靠性，開發部的兄弟們不要拿磚 頭仍我??這是實話，只有在測試出現失效后才開始考慮設計）。 為了測得產品的可靠度（也就是為了測出產品的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*節的公 式計算出MTBF，當然樣品數量越多，測試結果就越準確。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zui后一個樣品出現故障―― 需要的測試時間長得無法想象，要所有樣品都出現故障——需要的成本高得無法 想象。 
為了測試可靠性，這里介紹：加速測試（也就增加應力*），使缺陷迅速顯現； 經過大量專家、長時間的統計，找到了一些增加應力的方法，轉化成一些測試的 項目。如果產品經過這些項目的測試，依然沒有明顯的缺陷，就說明產品的可靠 性至少可以達到某一水平，經過換算可以計算出MTBF（因產品能通過這些測試， 并無明顯缺陷出現，說明未達到產品的極限能力，所以此時對應的MTBF 是產 品的zui小值）。其它計算方法見下文。（*應力：就是指外界各種環境對產品的破 
壞力，如產品在85℃下工作受到的應力比在25℃下工作受到的應力大；在高應 力下工作，產品失效的可能性就大大增加了）； 
一、環境測試 
產品在使用過程中，有不同的使用環境（有些安裝在室外、有些隨身攜帶、 有些裝有船上等等），會受到不同環境的應力（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）；為了確認產品能在這些環境下正常工作， 國標、行標都要求產品在環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（溫度循環測試、熱沖擊測試）

4). 高溫高濕測試（濕熱貯存、濕熱循環）； 
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； 
二、砂塵測試

上述環境試驗的相關國家標準如下（部分試驗可能沒有相關國標，或者是我 還沒有找到）： 1、低溫試驗 
按 GB/T 2423.1—89《電工電子產品環境試驗 第二部分：試驗方法 低溫 試驗》； 
GB/T 2423.22—87《電工電子產品環境試驗 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。 溫度范圍：-70℃～10℃。 2、高溫試驗 
按 GB/T 2423.2—89《電工電子產品環境試驗 第二部分：試驗方法 高溫 試驗》； 
GB/T 2423.22—87《電工電子產品環境試驗 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。 

溫度范圍：10℃～210℃ 3、濕熱試驗 
按 GB/T 2423.3—93《電工電子產品環境試驗 第二部分：試驗方法 恒定 濕熱試驗》； 
GB/T2423.4—93《電工電子產品環境試驗 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。 濕度范圍：30%RH～100%RH 4、霉菌試驗 
按 GB/T 2423.16—90《電工電子產品環境試驗 第二部分：試驗方法 長霉 試驗》進行霉菌試驗。 5、鹽霧試驗 
按 GB/T 2423.17—93《電工電子產品環境試驗 第二部分：試驗方法 鹽霧 試驗》進行鹽霧試驗。 6、低氣壓試驗 
按 GB/T 2423.21—92《電工電子產品環境試驗 第二部分：試驗方法 低氣 壓試驗》； 
GB/T2423.25—92《電工電子產品環境試驗 第二部分：試驗方法 低溫/ 低氣壓試驗》； 
GB/T2423.26—92 《電工電子產品 環境試驗第二部分：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。試驗范圍：-70℃～100℃ 0～760mmHg 20%～95%RH

7、振動試驗

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按 GB/T 2423.10—95《電工電子產品環境試驗 第二部分：試驗方法 振動試驗》進行振動試驗

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頻率范圍（機械振動臺）：5～60Hz（定頻振動5～80Hz），zui大位移振幅3.5mm

（機械振動臺）

（滿載）。頻率范圍（電磁振動臺）：5～3000Hz，zui大位移25mmP-P。 8、沖擊試驗 
按 GB/T 2423.5—95《電工電子產品環境試驗 第二部分：試驗方法 沖擊 試驗》進行沖擊試驗。沖擊加速度范圍：（50～1500）m/s2。 9、碰撞試驗 
按 GB/T 2423.6—95《電工電子產品環境試驗 第二部分：試驗方法 碰撞 試驗》進行碰撞試驗。 10、跌落試驗 
按 GB/T 2423.7—95《電工電子產品環境試驗 第二部分：試驗方法 傾跌 與翻到試驗》； 
GB/T2423.8—95《電工電子產品環境試驗 第二部分：試驗方法 自由跌落 試驗》進行跌落試驗。 
說明：上面13 項比較全面地概括了產品在實現使用過程中碰到的外界環境； 實際測試時，因為各產品本身屬性的相差較遠、使用環境相差也很大，各公司可 以根據產品的特點，適當選取、增加一些項目來測試（此產品對應的國/行標中 要求的必測試項目，當然是必須測試的）；也可以根據產品特定的使用環境與使 用方法，自行設計一些新測試項目，東莞賽思檢測設備有限公司以驗證產品是否能長期工作。 
測試條件：不同的產品測試條件不一樣；就拿高溫測試來說，有些產品要求 做高溫貯存測試，有些要求做高溫運行測試，有些產品的高溫用85℃做測試， 有些產品的高溫是用65℃做測試。但是，宗旨只有一個，那就是至少滿足國/行 標。要測試一種產品的可靠性，找到這種產品的國/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，從而進行環境測試； 同一種產品，在不同的階段，測試條件也不一樣；一般而言，產品會經過研 發、小批量試產、批量生產三個不同的階段。在研發階段，測試條件zui嚴（應力 zui大）、測試延續的時候zui短；小批量試產階段，測試應力適中、測試時間適中； 批量生產階段，測試應力zui小、測試時間較短；三個階段的主要差別見下表： 
加速環境試驗技術 
傳統的環境試驗是基于真實環境模擬的試驗方法，稱為環境模擬試驗。這種 試驗方法的特點是：模擬真實環境，加上設計裕度，確保試驗過關。其缺陷在于 試驗的效率不高，并且試驗的資源耗費巨大。 
加速環境試驗AET(Accelerated EnvironmentalTesting)是一項新興的可靠性

加速環境試驗 
激發試驗(Stimulation)通過施加激發應力、環境快速檢測來清除產品的潛在 缺陷。試驗所施加的應力并不模擬真實環境，而以提高激發效率為目標。?? 加速環境試驗是一種激發試驗，它通過強化的應力環境來進行可靠性試驗。 加速環境試驗的加速水平通常用加速因子來表示。加速因子定義為設備在自然服 役環境下的壽命與在加速環境下的壽命之比。 
施加的應力可以是溫度、振動、壓力和濕度(即所謂“四綜合”)及其他應力， 應力的組合亦是有些場合更為有效的激發方式。東莞賽思檢測設備有限公司高溫變率的溫度循環和寬帶隨機 振動是*zui有效的激發應力形式。加速環境試驗有2 種基本類型：加速壽命試 驗(AcceleratedLife Testing)、可靠性強化試驗(Reliability Enhancement Testing)。 
可靠性強化試驗(RET)用以暴露與產品設計有關的早期失效故障，但同時， 也用于確定產品在有效壽命期內抗隨機故障的強度。加速壽命試驗的目的是找出 產品是如何發生、何時發生、為何發生磨耗失效的。下面分別對2 種基本類型進 行簡單闡述。 
1、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 生產工藝的壽命。其目的不是暴露缺陷，而是識別及量化在使用壽命末期導致產 品損耗的失效及其失效機理。有時產品的壽命很長，為了給出產品的壽命期，加 速壽命試驗必須進行足夠長的時間。?? 
加速壽命試驗是基于如下假設：即受試品在短時間、高應力作用下表現出的 特性與產品在長時間、低應力作用下表現出來的特性是一致的。為了縮短試驗時 間，采用加速應力，即所謂高加速壽命試驗(HALT)。?? 
加速壽命試驗提供了產品預期磨損機理的有價值數據，這在當今的市場上是 很關鍵的，因為越來越多的消費者對其購買的產品提出了使用壽命要求。估計使 用壽命僅僅是加速壽命試驗的用處之一。它能使設計者和生產者對產品有更全面 

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的了解，識別出關鍵的元器件、材料和工藝，并根據需要進行改進及控制。另外 試驗得出的數據使生產廠商和消費者對產品有充分的信心。東莞賽思檢測設備有限公司 加速壽命試驗的對象是抽樣產品。 2、可靠性強化試驗(RET) 
可靠性強化試驗有許多名稱和形式，如步進應力試驗、應力壽命試驗 
(STRIEF)、高加速壽命試驗(HALT)等。RET 的目的是通過系統地施加逐漸增大 的環境應力和工作應力，來激發故障和暴露設計中的薄弱環節，從而評價產品設計的可靠性。因此，RET 應該在產品設計和發展周期中zui初的階段實施，以便 于修改設計。 
國外可靠性的有關研究人員在80 年代初就注意到由于設計潛在缺陷的殘留 量較大，給可靠性的提高提供了可觀的空間，另外價格和研制周期問題也是當今 市場競爭的焦點。研究證明，RET 不失為解決這個問題的方法之一。它獲 得的可靠性比傳統的方法高得多，更為重要的是，它在短時間內就可獲得早期可 靠性，無須像傳統方法那樣需要長時間的可靠性增長(TAAF)，從而降低了成本。?? 
RET 的目的是要引起失效，因此它是破壞性試驗，試樣數量盡可能少。進 行 RET 的理想時間是在設計周期的末期，此時設計、材料、元器件和工藝等都 準備就緒，而生產尚未開始。通常RET 的做法是施加預定的環境應力和工作應 力(單獨加、順序加或同時加)，從小量級開始，然后逐步增加直到出現以下3 種 情況： 
全部試樣失效； 
應力值大大超出服役期望值； 
出現非相關失效。（非相關失效是指服役中不可能出現的失效模式） 可靠性強化試驗也是針對少量抽樣產品進行的。 3、其它類型加速環境試驗 
可靠性試驗還包括可靠性統計試驗，即可靠性鑒定試驗和可靠性驗收試驗。 基于加速環境的可靠性統計試驗(即加速可靠性鑒定試驗和加速可靠性驗收試驗)

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是加速環境試驗亟待解決的一個問題。該問題的核心是通過高量級的加速環境試 驗數據去評估試樣在低量級的服役環境中的可靠性水平。在產品的全壽命周期管 理中，它們的功能在一定條件下可以由前述2 種加速環境試驗來實現。 4、東莞賽思檢測設備有限公司加速環境試驗在產品全壽命周期管理中的應用 
在產品的設計、研制、生產和使用直至壽命末期整個壽命周期內，其可 靠性的設計、改進、評估都離不開環境試驗手段，而加速環境試驗在產品的設計、 研制和生產中是實現產品的可靠性增長和確定、評估產品可靠性水平的重要手 段。 
根據市場需求和用戶的要求確定產品之后，就可初步設計好產品雛形。此時 一般需要對元器件和原材料進行選擇，選擇代表試樣進行加速壽命試驗，從而確 定所選擇的元器件和原材料。產品設計完成并制造試樣后就可以進行可靠性強化 試驗(RET)，以實現可靠性增長。這將是一個逐步清除設計上的薄弱環節的過程， 同時，可以對材料和工藝方法進行加速壽命試驗，為產品的正式生產奠定基礎。 這是一個反復的過程，即是一個試驗——分析改進——試驗的循環過程。為了確 定產品的有效壽命，需要對產品的抽樣進行加速壽命試驗(ALT 或HALT)，同時 加速壽命試驗還將為ESS 提供必要的有關產品的數據。在清除了設計上的缺陷 及薄弱環節之后，產品可以正式批量生產。環境應力篩選方案可以根據ALT(或 HALT)確定的極限來確定。以zui為有效的溫度循環和寬帶隨機振動為例，兩端的 溫度應該比工作極限約低20%，用在生產中的ESS 振動量級應該約為振動破壞極限的50%。在確定了試驗剖面后，便應該對幾個(一般至少3 個)試樣進行篩選 方案的驗證(POS)，以證實篩選既不造成缺陷，又不消耗掉很多有效壽命。 通過篩選的產品可以出廠，沒有通過篩選的產品在經過糾正后同樣可以出 
廠，因為篩選并沒有過多地降低產品的有效壽命，只是檢測到了在制造過程中引 入的缺陷。 
應該指出的是，何時進行何種試驗并沒有嚴格的界線，如環境應力篩選可能 會在可靠性強化試驗中進行，不過此時所進行的環境應力篩選目的是對試樣進行 篩選、老煉、排除產品試樣的早期故障，使其故障率趨于穩定，而不讓早期故障 在可靠性強化試驗中暴露，造成不必要的浪費。另外，并不是所有的加速環境試 驗都是必需的，如可靠性強化試驗所提供的信息，在承制方及訂購方的共同認可 下，是可以完成加速可靠性鑒定試驗的功能的，而環境應力篩選(或高加速應力篩選)亦能實現加速可靠性驗收試驗的要求。 
產品在使用過程中所獲得的數據對于產品的可靠性增長也是相當有用的。同 樣的產品在不同的環境條件下使用，東莞賽思檢測設備有限公司可能會表現為不同的可靠性量值，故產品的 可靠性必須在真實的使用環境中或者在模擬的真實環境條件下驗證，才能獲得準 確的可靠性數據。因此，應該重視在使用中反饋的信息，與以前的試驗進行分析 比較，對于改進試驗方法、進一步提高產品的可靠性都有重要的意義。 
總之，可靠性管理是貫穿于產品全壽命周期的一項工程，也是增強產品的市 場競爭力的保證。 
加速環境試驗已應用于通訊、電子、電腦、能源、汽車等工業部門，并且在 航空、航天方面的應用也得到了迅速的發展。據報道，惠普、福特、波音 等企業已相繼采用可靠性強化試驗技術進行新產品研制的可靠性增長 試驗，并由此獲得高可靠性，縮短產品研制周期，取得了明顯的經濟效益。我國 有關研究機構也對此進行了研究，加速環境試驗將成為可靠性試驗的補充和發 展。 
環境測試一般偏重于產品對外部條件適應能力的測試，如溫度，濕度，電磁 環境等。而其本身的工作狀況不會變化，如電流、電壓、機械負載等。 
狹義的可靠性測試一般偏重于產品本身的性能，如在大電流或機械過載的條 件下的性能穩定性，而其工作環境則保持在正常使用條件下。 廣義的可靠性測試也可包括環境測試。

篩選)亦能實現加速可靠性驗收試驗的要求。 
產品在使用過程中所獲得的數據對于產品的可靠性增長也是相當有用的。同 樣的產品在不同的環境條件下使用，可能會表現為不同的可靠性量值，故產品的 可靠性必須在真實的使用環境中或者在模擬的真實環境條件下驗證，東莞賽思檢測設備有限公司才能獲得準 確的可靠性數據。因此，應該重視在使用中反饋的信息，與以前的試驗進行分析 比較，對于改進試驗方法、進一步提高產品的可靠性都有重要的意義。 
總之，可靠性管理是貫穿于產品全壽命周期的一項工程，也是增強產品的市 場競爭力的保證。 
加速環境試驗已應用于通訊、電子、電腦、能源、汽車等工業部門，并且在 航空、航天方面的應用也得到了迅速的發展。據報道，惠普、福特、波音 等企業已相繼采用可靠性強化試驗技術進行新產品研制的可靠性增長 試驗，并由此獲得高可靠性，縮短產品研制周期，取得了明顯的經濟效益。我國 有關研究機構也對此進行了研究，加速環境試驗將成為可靠性試驗的補充和發 展。 
環境測試一般偏重于產品對外部條件適應能力的測試，如溫度，濕度，電磁 環境等。而其本身的工作狀況不會變化，如電流、電壓、機械負載等。 
狹義的可靠性測試一般偏重于產品本身的性能，如在大電流或機械過載的條 件下的性能穩定性，而其工作環境則保持在正常使用條件下。 廣義的可靠性測試也可包括環境測試。