電子產品可靠性試驗

可靠性試驗指：產品在規定的條件下、在規定的時間內完成規定的功能的能力。產品在設計、應用過程中，不斷經受自身及外界氣候環境及機械環境的影響，而仍需要能夠正常工作，這就需要以試驗設備對其進行驗證，這個驗證基本分為研發試驗、試產試驗、量產抽檢三個部分。

可靠性試驗是對產品進行可靠性調查、分析和評價的一種手段。試驗結果為故障分析、研究採取的糾正措施、判斷產品是否達到指標要求提供依據。根據可靠性統計試驗所採用的方法和目的，可靠性統計試驗可以分為可靠性驗證試驗和可靠性測定試驗。可靠性測定試驗是為測定可靠性特性或其量值而做的試驗，通常用來提供可靠性數據。可靠性驗證試驗是用來驗證設備的可靠性特徵值是否符合其規定的可靠性要求的試驗，一般將可靠性鑑定和驗收試驗統稱為可靠性驗證試驗。

可靠性試驗設備主要分為兩大類,一是環境試驗設備,二是力學試驗設備.環境試驗設備主要包括高低温試驗箱,恆温恆濕箱,高低温交變箱,高低温交變濕熱試驗箱,高温老化箱,低温老化箱,可編程式試驗箱,臭氧老化箱,鹽霧試驗箱,大型步入式實驗室,紫外試驗箱等等.而力學試驗設備主要包括振動台,電磁振動台,模擬運輸台,模擬運輸振動台,跌落台.其中振動台又分為水平方向的,垂直方向的,水平加垂直的(分枱面和同枱面的兩種),還有水平垂直左右的.習慣上我們把水平加垂直的叫做四度空間振動台,而水平垂直左右的叫做六度空間振動台.

為評價分析電子產品的可靠性而進行的試驗，廣義説，包括各種環境條件下的模擬試驗和現場試驗。按試驗項目可分為環境試驗、壽命試驗和特殊試驗；按試驗目的可分為篩選試驗、鑑定試驗和驗收試驗；按試驗性質可分為破壞性試驗和非破壞性試驗。

評價和分析產品壽命特徵的試驗稱為壽命試驗。對於大部分電子產品，壽命是最主要的一個可靠性特徵量。因此，可靠性試驗往往指的就是壽命試驗。壽命試驗可分為非工作狀態的存儲壽命試驗和工作狀態的工作壽命試驗兩類。為了縮短試驗週期、減少樣品數量和試驗費用，常常採用加速壽命試驗。在不改變產品的失效機理和增添新的失效因子的前提下，提高試驗應力（相對於工作狀態的實際應力或產品的額定承受應力），以加速產品的失效過程。根據試驗中應力施加方式的不同，又可分為：①在試驗過程中應力保持不變的恆定應力加速壽命試驗；②試驗過程中應力逐級步進式增加的步進應力加速壽命試驗；③試驗過程中應力連續增加的序進應力加速壽命試驗。

在電子產品加速壽命試驗中，最常用的應力為温度和電壓。以温度為應力的加速壽命試驗，其基本理論模型是化學反應動力學的阿列尼烏斯方程

式中k為比例常數，V 為所施加的電壓。上式可變換為 ln t=A+B ln V

即壽命t的對數與電壓的對數成線性關係。

由於壽命試驗費時較多，通常不待受試樣品全部失效就要結束，即大部分壽命試驗都是截尾試驗。根據試驗截尾方式(固定試驗時間或固定試驗中失效樣品數)和受試樣品失效後有無替換，壽命試驗可分為四種：①無替換定時截尾試驗；②有替換定時截尾試驗；③無替換定數截尾試驗；④有替換定數截尾試驗。在電子產品壽命試驗中，最常用的壽命分佈為指數分佈、威布爾分佈和對數正態分佈。最常用的壽命試驗數據統計分析方法有概率紙圖解法、最大似然估計法、最佳線性無偏估計法、最佳線性不變估計法等。

所謂篩選，就是設法除去在材料、元件、器件、設備、系統等方面潛在的不良因素和缺陷，而把優良的產品挑選出來。採用外加應力或其他手段將成品中潛在的早期失效產品剔除的試驗稱為可靠性篩選。外加應力可以是熱應力、電應力、機械應力或者幾種應力的組合，篩選應力大小和作用時間的選取原則是：①針對產品的主要失效機理；②所用的應力對於良好的產品應無破壞作用，而對於有缺陷的產品應能使缺陷很快暴露；③根據用途、成本、產品批量大小和試驗設備等條件統一考慮，力求最佳的經濟效果；④充分調查，收集數據，掌握產品的失效分佈和失效機理，才能確定合理的篩選項目。最常見的篩選方法有:①目檢（顯微鏡鏡檢、X射線照相、紅外掃描等）；②電性能測試；③密封檢漏；④環境應力篩選（恆定加速、機械振動、衝擊、温度循環、熱衝擊等）；⑤壽命篩選（高温儲存、功率老化、高温反偏等）。