可靠性與環(huán)境試驗(yàn)課件講義.doc

1、老化、環(huán)境及可靠性試驗(yàn)技術(shù)中心：徐文斌2009-10-26第1頁共25頁技術(shù)中心培訓(xùn)講義目錄概述1 環(huán)境應(yīng)力與失效的關(guān)系1 1 溫度應(yīng)力對(duì)產(chǎn)品的影響12 濕度對(duì)產(chǎn)品的影響13 冷熱溫度沖擊對(duì)產(chǎn)品的影響14 機(jī)械沖擊和振動(dòng)對(duì)產(chǎn)品的影響2 可靠性試驗(yàn)分類21 試驗(yàn)形式21 篩選試驗(yàn)22 老化試驗(yàn)23 型式試驗(yàn)（驗(yàn)證試驗(yàn)、定型試驗(yàn)）24 例行試驗(yàn)25 壽命試驗(yàn)26 其他試驗(yàn)3 環(huán)境試驗(yàn)內(nèi)容高溫試驗(yàn)低溫試驗(yàn)溫度循環(huán)溫度沖擊恒溫恒濕交變潮熱（濕熱）機(jī)械振動(dòng)沖擊和碰撞高壓蒸煮試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)氣體腐蝕試驗(yàn)第2頁共25頁技術(shù)中心培訓(xùn)講義其他試驗(yàn)試驗(yàn)系統(tǒng)4 壽命試驗(yàn)概述41 壽命試驗(yàn)類別：42 壽命試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法5

2、如何使用環(huán)境試驗(yàn) (電子電工產(chǎn)品 )標(biāo)準(zhǔn)制定環(huán)境試驗(yàn)方案51電子類環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)52有具體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的環(huán)境試驗(yàn)53無具體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的環(huán)境試驗(yàn)方法54針對(duì)失效機(jī)理的試驗(yàn)方法55 列舉具有代表性的冷熱沖擊試驗(yàn)條件以供參考第3頁共25頁概述評(píng)價(jià)產(chǎn)品價(jià)值不應(yīng)僅僅局限于對(duì)產(chǎn)品自身功能與性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。 換句話說質(zhì)量是產(chǎn)品價(jià)值的基礎(chǔ)， 產(chǎn)品價(jià)值取決于其自身質(zhì)量。 產(chǎn)品投放到市場(chǎng)后發(fā)生質(zhì)量問題時(shí)， 性能的損壞程度并不直接影響產(chǎn)品成本， 對(duì)廠家來講最大損失莫過于品牌信譽(yù)的損失。 為了避免這些損失， 在產(chǎn)品投放市場(chǎng)之前， 就必須要對(duì)產(chǎn)品作質(zhì)量鑒定。 環(huán)境試驗(yàn)不僅能夠通過模擬試驗(yàn)和產(chǎn)品壽命老化試驗(yàn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量鑒定， 同

3、時(shí)還是質(zhì)量保證體系中必不可少的先決條件。環(huán)境試驗(yàn)始見于第二次世界大戰(zhàn)，當(dāng)時(shí)美軍出現(xiàn)了諸如從美國運(yùn)至東南亞60%的機(jī)載電子設(shè)備到達(dá)目的地后不能正常使用、將近一半以上的備用電子設(shè)備儲(chǔ)備在倉庫時(shí)就已經(jīng)失效等問題引起美軍的極大重視。 經(jīng)確認(rèn)大多數(shù)設(shè)備失效問題是起因于亞洲熱帶多雨潮濕環(huán)境下濕熱應(yīng)力混合作用。環(huán)境試驗(yàn)可大致可分為" 氣候環(huán)境試驗(yàn) "、 "機(jī)械環(huán)境試驗(yàn) "和" 綜合環(huán)境試驗(yàn) "。與氣候有關(guān)的環(huán)境試驗(yàn)包括溫度，濕度與壓力等環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)， 而機(jī)械環(huán)境試驗(yàn)則包括沖擊和振動(dòng)等環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)。機(jī)械環(huán)境試驗(yàn)：所處環(huán)境應(yīng)力沖擊、碰撞、振動(dòng)、加速、高

4、噪音、疾風(fēng)。綜合環(huán)境試驗(yàn)：所處環(huán)境應(yīng)力機(jī)械環(huán)境和氣候環(huán)境相結(jié)合的環(huán)境因素。氣候環(huán)境試驗(yàn)： 所處環(huán)境應(yīng)力溫度、濕度、氣體、鹽霧、風(fēng)雨、壓力、太陽輻射。第4頁共25頁1 環(huán)境應(yīng)力與失效的關(guān)系1 1 溫度應(yīng)力對(duì)產(chǎn)品的影響當(dāng)討論產(chǎn)品壽命時(shí) ,一般采用 " 規(guī)則 "的表達(dá)方式。具體應(yīng)用時(shí)可以表達(dá)為 "10規(guī)則 "等，當(dāng)周圍環(huán)境溫度上升 10時(shí)，產(chǎn)品壽命就會(huì)減少一半； 當(dāng)周圍環(huán)境溫度上升 20 時(shí)，產(chǎn)品壽命就會(huì)減少到四分之一。 這種規(guī)則可以說明溫度是如何影響產(chǎn)品壽命 （失效）的。高溫對(duì)產(chǎn)品的影響：老化、氧化、化學(xué)變化、熱擴(kuò)散、電遷移、金屬遷移、熔化、汽化變型等低溫對(duì)

5、產(chǎn)品的影響：脆化、結(jié)冰、粘度增大和固化、機(jī)械強(qiáng)度的降低、物理性收縮等12 濕度對(duì)產(chǎn)品的影響高溫高濕條件作用試驗(yàn)樣品上， 可以構(gòu)成水氣吸附、 吸收和擴(kuò)散等作用。 許多材料在吸濕后膨脹、 性能變壞、引起物質(zhì)強(qiáng)度降低及其他主要機(jī)械性能的下降， 吸附了水氣的絕緣材料不但會(huì)引起電性能下降， 在一定條件下還會(huì)引發(fā)各種不同的失效， 是影響電子產(chǎn)品最主要的失效環(huán)境。濕度對(duì)產(chǎn)品的影響：腐蝕、離子遷移、擴(kuò)散、水解、爆裂、霉菌、濕度引起塑封半導(dǎo)體器件腐蝕的失效：在硅片上集成有大量電子元件的集成電路芯片及其元件通過導(dǎo)線連接起來構(gòu)成電路。由于鋁和鋁合金價(jià)格便宜，加工工藝簡(jiǎn)單，因此通常被使用為集成電路的金屬線。從進(jìn)行集成

6、電路塑封工序開始， 水氣便會(huì)通過環(huán)氧樹脂滲入引起鋁金屬導(dǎo)線產(chǎn)生腐蝕進(jìn)而產(chǎn)生開路現(xiàn)象， 成為品質(zhì)工程最為頭痛的問題。 人們雖然通過各種改善包括采用不同環(huán)氧樹脂材料、改進(jìn)塑封技術(shù)和提高非活性塑封膜為提高產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行了各種努力， 但是隨著日新月異的半導(dǎo)體電子器件小型化發(fā)展， 塑封鋁金屬導(dǎo)線腐蝕問題至今仍然是電子行業(yè)非常重要的技術(shù)課題。鋁線中產(chǎn)生腐蝕過程： 水氣滲透入塑封殼內(nèi) 濕氣滲透到樹脂和導(dǎo)線間隙之中 水氣滲透到晶片表面引起鋁化學(xué)反應(yīng)加速鋁腐蝕的一些因素（ 鋁金屬導(dǎo)線腐蝕反應(yīng)隨著是否施加偏壓而變化）樹脂材料與晶片框架接口之間連接不夠好（由于各種材料之間存在膨脹率的差第5頁共25頁異）。封裝時(shí)，封裝

7、材料摻有雜質(zhì)或者雜質(zhì)離子的污染（由于雜質(zhì)離子的出現(xiàn)）。非活性塑封膜中所使用的高濃度磷。非活性塑封膜中存在的缺陷。13 冷熱溫度沖擊對(duì)產(chǎn)品的影響高溫和低溫的失效都會(huì)反映在冷熱溫度沖擊試驗(yàn)中，冷熱沖擊試驗(yàn)只是加速了高溫和低溫失效的產(chǎn)生。下面歸納了實(shí)際生產(chǎn)或使用環(huán)境中存在的具有代表性的冷熱溫度沖擊環(huán)境，這些冷熱沖擊環(huán)境常常是導(dǎo)致產(chǎn)品失效的主要原因。1溫度的極度升高導(dǎo)致焊錫回流現(xiàn)象出現(xiàn)；2啟動(dòng)馬達(dá)時(shí)周圍器件的溫度急速升高，關(guān)閉馬達(dá)時(shí)周圍器件會(huì)出現(xiàn)溫度驟然下降；3設(shè)備從溫度較高的室內(nèi)移到溫度相對(duì)較低的室外，或者從溫度相對(duì)較低的室外移到溫度較高的室內(nèi)；4設(shè)備可能在溫度較低的環(huán)境中連接到電源上，導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部

8、產(chǎn)生陡峭的溫度梯度。在溫度較低的環(huán)境中切斷電源可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生相反方向陡峭的溫度梯度；5設(shè)備可能會(huì)因?yàn)榻涤甓蝗焕鋮s；6當(dāng)航空器起飛或者降落時(shí)，航空器機(jī)載外部器材可能會(huì)出現(xiàn)溫度的急劇變化。14 機(jī)械沖擊和振動(dòng)對(duì)產(chǎn)品的影響機(jī)械沖擊和振動(dòng)主要是針對(duì)處于劇烈振動(dòng)環(huán)境中的車用電子設(shè)備?？墒亲罱捎谝话汶娮釉O(shè)備也因?yàn)槠浔銛y化而變得易受振動(dòng)，因此機(jī)械應(yīng)力的應(yīng)用范圍也廣泛了。機(jī)械應(yīng)力所造成的失效主要是連接器、繼電器等連接部件， 當(dāng)然對(duì)裝配工藝不合理的設(shè)計(jì)也容易引起元器件的脫落和引線短裂，對(duì)元器件內(nèi)部工藝不良的產(chǎn)品會(huì)引起開路、短路、間歇連接。第6頁共25頁2 可靠性試驗(yàn)分類可靠性試驗(yàn)大體可以分為篩選試驗(yàn)

9、、評(píng)價(jià)鑒定試驗(yàn)及壽命試驗(yàn)（耐久性試驗(yàn)）等。所有的可靠性試驗(yàn)都離不了環(huán)境試驗(yàn)， 因此環(huán)境試驗(yàn)是可靠性試驗(yàn)的重要組成部分， 目前環(huán)境試驗(yàn)被認(rèn)為是確認(rèn)與改善工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量主要方法。篩選試驗(yàn)： 消除在早期失效期發(fā)生的產(chǎn)品缺陷及不良問題，提高產(chǎn)品可靠性的試驗(yàn)。評(píng)價(jià)鑒定試驗(yàn)： 產(chǎn)品選擇的比對(duì)試驗(yàn)、產(chǎn)品的質(zhì)量認(rèn)證試驗(yàn)、交收驗(yàn)收試驗(yàn)（失效率試驗(yàn)）。失效率試驗(yàn)是可以確定一定失效率的期間內(nèi)進(jìn)行的試驗(yàn)，常被用于交收試驗(yàn)和質(zhì)量認(rèn)證。壽命試驗(yàn)： 用于調(diào)查分析何時(shí)出現(xiàn)電子元器件和機(jī)械零件的摩耗和使用壽命的問題，使用壽命的故障分布函數(shù)呈什么樣的形狀以及分析失效率上升的原因而進(jìn)行的試驗(yàn)。21 試驗(yàn)形式21 篩選試驗(yàn)篩選 (Sc

10、reening )： 采用非破壞性應(yīng)力檢查所有產(chǎn)品消除隱患。篩選測(cè)試：主要用于消除早期失效和減少不合格產(chǎn)品數(shù)目。 篩選測(cè)試經(jīng)常被生產(chǎn)方作為出廠檢查， 使用方作為使用前的檢查。 包括高溫條件下的測(cè)試和其他應(yīng)力測(cè)試， 篩選測(cè)試被廣泛采用在高可靠產(chǎn)品所使用的各類元器件、組件。篩選試驗(yàn)： 為了決定理想的篩選試驗(yàn)應(yīng)力，必須首先分析早期失效和確定最有可能引起這些失效的應(yīng)力類型。22 老化試驗(yàn)老化 (Burn-in) ： 產(chǎn)品或元器件在投入使用之前試工作一段時(shí)間用于穩(wěn)定產(chǎn)品性能。老化試驗(yàn)：目的是為了通過試驗(yàn)剔除浴盆曲線中的早期失效，常用于整機(jī)、組件。為了保證試驗(yàn)時(shí)不使產(chǎn)品劣化變質(zhì)， 達(dá)到甄選缺陷品的目的，

11、其重點(diǎn)是試驗(yàn)條件如何設(shè)定。第7頁共25頁23 型式試驗(yàn)（驗(yàn)證試驗(yàn)、定型試驗(yàn)）型式試驗(yàn)在產(chǎn)品研制和開發(fā)階段同步或后期進(jìn)行， 試驗(yàn)?zāi)康氖强己搜兄频漠a(chǎn)品在滿足技術(shù)指標(biāo)情況下對(duì)各種環(huán)境條件的適應(yīng)性。為生產(chǎn)的產(chǎn)品取得相應(yīng)質(zhì)量許可作準(zhǔn)備。型式試驗(yàn)應(yīng)盡量涵蓋環(huán)境試驗(yàn)的內(nèi)容。在開發(fā)階段對(duì)元器件、 PCB 板、連接器等易產(chǎn)生問題的部件要通過試驗(yàn)做到心中有數(shù)， 生產(chǎn)過程中的部分試驗(yàn) （如焊接溫度、 焊接時(shí)間、固化溫度、固化時(shí)間、靜電防護(hù)） ，成品階段的產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性。24 例行試驗(yàn)例行試驗(yàn)在產(chǎn)品穩(wěn)定生產(chǎn)的過程中進(jìn)行， 分批次的例行試驗(yàn)， 定期的例行試驗(yàn)， 試驗(yàn)內(nèi)容以高低溫、溫循、溫沖、濕熱為主。可以對(duì)產(chǎn)品也可對(duì)半

12、成品、組件、或關(guān)鍵件進(jìn)行試驗(yàn)25 壽命試驗(yàn)研制和生產(chǎn)單位最為關(guān)心的問題是產(chǎn)品定型生產(chǎn)后，產(chǎn)品的可靠性和長(zhǎng)期工作壽命，壽命試驗(yàn)作為評(píng)價(jià)產(chǎn)品的使用時(shí)間是非常必要的。壽命試驗(yàn)和相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算相結(jié)合可以得出產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)，因此產(chǎn)品的可靠性是和壽命試驗(yàn)緊密相連的。對(duì)不同產(chǎn)品的可靠性可以有以下不同的關(guān)注：1、短期可靠性2、長(zhǎng)期可靠性3、無故障工作時(shí)間26 其他試驗(yàn)（在實(shí)際工作中常發(fā)生）在用戶的使用中往往會(huì)提出比某一項(xiàng)原定技術(shù)指標(biāo)更高要求的使用條件， 因此必須進(jìn)行超額使用的試驗(yàn)。 例如 230、 10 秒的耐焊接熱元器件，能否在 260、 6 秒的條件下使用。思考題： 某廠開關(guān)穩(wěn)壓電源最大輸出功率 100

13、0W，最大輸出電流 25A，最大輸出電壓48V。出廠前 100常溫老化 48 小時(shí)，老化功率 960W，輸出電壓 48V、輸出電流 20A。產(chǎn)品出廠 3 個(gè)月失效 2.5。改變老化條件為老化功率 1189W，輸出電壓 47V，輸出電第8頁共25頁流 27A，時(shí)間 48 小時(shí)。產(chǎn)品出廠 3 個(gè)月失效 1.5。當(dāng)需要你確定老化條件時(shí)如何制定，為什么？第9頁共25頁3 環(huán)境試驗(yàn)內(nèi)容高溫試驗(yàn)產(chǎn)品壽命遵循 "10規(guī)則 "，因而高溫試驗(yàn)作為最常用的試驗(yàn)， 用于元器件和整機(jī)的篩選、老化試驗(yàn)、壽命試驗(yàn)、加速壽命試驗(yàn)、評(píng)價(jià)試驗(yàn)、同時(shí)在失效分析的驗(yàn)證上起重要作用。高溫試驗(yàn)的技術(shù)指標(biāo)包括：溫度、

14、時(shí)間、上升速率。注意產(chǎn)品和元器件的最大耐受溫度極限。低溫試驗(yàn)低溫試驗(yàn)用于考核產(chǎn)品在低溫環(huán)境條件下貯存和使用的適應(yīng)性， 常用于產(chǎn)品在開發(fā)階段的型式試驗(yàn)、元器件的篩選試驗(yàn)。高溫試驗(yàn)的技術(shù)指標(biāo)包括：溫度、時(shí)間、上升速率。注意產(chǎn)品從低溫箱取出時(shí)由于溫度突變會(huì)產(chǎn)生冷凝水。（對(duì)溫度循環(huán)、溫度沖擊、濕熱試驗(yàn)均適用）溫度循環(huán)溫度循環(huán)作為自然環(huán)境的模擬， 可以考核產(chǎn)品在不同環(huán)境條件下的適應(yīng)能力， 常用于產(chǎn)品在開發(fā)階段的型式試驗(yàn)、元器件的篩選試驗(yàn)。溫度循環(huán)的技術(shù)指標(biāo)包括：高溫溫度、高溫保持時(shí)間、下降速率、低溫溫度、低溫保持時(shí)間、上升速率、循環(huán)次數(shù)溫度沖擊溫度沖擊試驗(yàn)?zāi)康氖菫榱嗽谳^短的時(shí)間內(nèi)確認(rèn)產(chǎn)品特性的變化，以及

15、由于構(gòu)成元器件的異種材料熱膨脹系數(shù)不同而造成的故障問題。 這些變化可以通過將元器件迅速交替地暴露于超高溫和超低溫的試驗(yàn)環(huán)境中觀察到。冷熱沖擊試驗(yàn)不同于環(huán)境模擬試驗(yàn)， 它是通過冷熱溫度沖擊發(fā)現(xiàn)在常溫狀態(tài)下難以發(fā)現(xiàn)的潛在故障問題。 決定冷熱溫度沖擊試驗(yàn)的主要因素有： 試驗(yàn)溫度范圍、 暴露時(shí)間、循環(huán)次數(shù)、試驗(yàn)樣品重量及熱負(fù)荷等。溫度沖擊設(shè)備有：兩箱法、三箱法和液槽式三種。第10頁共25頁冷熱沖擊試驗(yàn)與溫度循環(huán)試驗(yàn)的區(qū)別冷熱沖擊試驗(yàn)溫度循環(huán)試驗(yàn)溫度變化急劇 2030 /min緩慢 15 /min速率循環(huán)次數(shù)510 個(gè)循環(huán)（多至 1000 循環(huán)）510 個(gè)循環(huán)（多至 1000 循環(huán)）熱平衡正好到達(dá)（液槽

16、式為到達(dá)）到達(dá)試驗(yàn)時(shí)間短長(zhǎng)膨脹系數(shù)不同引起的連接部剝11通過長(zhǎng)期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)腐蝕傾向離用途2 膨脹系數(shù)不同龜裂后水分進(jìn)入2長(zhǎng)時(shí)間地多次循環(huán)觀察應(yīng)力疲勞現(xiàn)象水分滲入導(dǎo)致腐蝕及短路現(xiàn)象33調(diào)查分析市場(chǎng)失效的相關(guān)性發(fā)生的加速試驗(yàn)使用設(shè)備冷熱沖擊試驗(yàn)箱高低溫試驗(yàn)箱恒溫恒濕產(chǎn)品失效因?yàn)闈穸鹊挠绊懻?40以上，因此濕度試驗(yàn)在環(huán)境試驗(yàn)中是必不可少的。常用于壽命試驗(yàn)、 評(píng)價(jià)試驗(yàn)和綜合試驗(yàn)， 同時(shí)在失效分析的驗(yàn)證上起重要作用。 尤其對(duì)含有樹脂材料的產(chǎn)品在產(chǎn)品開發(fā)和質(zhì)量評(píng)估時(shí)該試驗(yàn)是必須的。恒溫恒濕的技術(shù)指標(biāo)包括：溫度、相對(duì)濕度、試驗(yàn)時(shí)間注意產(chǎn)品試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)對(duì)樣品有 1 2 小時(shí)的恢復(fù)期。交變潮熱（濕熱）模擬熱帶雨林

17、的環(huán)境，確定產(chǎn)品和材料在溫度變化，產(chǎn)品表面產(chǎn)生凝露時(shí)的使用和貯存的適應(yīng)性。常用于壽命試驗(yàn)、評(píng)價(jià)試驗(yàn)和綜合試驗(yàn)。交變濕熱的技術(shù)指標(biāo)包括：溫度、相對(duì)濕度、轉(zhuǎn)換時(shí)間、交變次數(shù)。注意試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)對(duì)樣品有12 小時(shí)的恢復(fù)期。機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)試驗(yàn)用來確定機(jī)械的薄弱環(huán)節(jié)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的完好性和動(dòng)態(tài)特性、常用于型第11頁共25頁式試驗(yàn)、壽命試驗(yàn)、評(píng)價(jià)試驗(yàn)和綜合試驗(yàn)。機(jī)械振動(dòng)試驗(yàn)中有一類故障的發(fā)生， 不在一個(gè)特定條件下不會(huì)發(fā)生， 或不在這種特定條件中這種故障不會(huì)輕易地被測(cè)量出來， 或是故障的再現(xiàn)性很差 （即很難預(yù)測(cè)到它何時(shí)會(huì)發(fā)生），因此機(jī)械振動(dòng)試驗(yàn)在許多情況下， 產(chǎn)品是需要處于工作狀態(tài)并連續(xù)測(cè)試的。例如繼電器、連接

18、器等。機(jī)械振動(dòng)的技術(shù)指標(biāo)包括： 掃頻頻率范圍、 定頻振動(dòng)頻率、 振動(dòng)幅值（位移幅值）、掃頻循環(huán)次數(shù)、定頻時(shí)間、方向。注意振動(dòng)幅值的峰值 Vp 和峰峰值 Vpp 是不同的，沖擊和碰撞許多產(chǎn)品在使用、裝卸、運(yùn)輸過程中都會(huì)受到?jīng)_擊。沖擊的量值變化很大并具有復(fù)雜的性質(zhì)。因此沖擊和碰撞試驗(yàn)適用于確定機(jī)械的薄弱環(huán)節(jié)，考核產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的完整性。沖擊試驗(yàn)的技術(shù)指標(biāo)包括：峰值加速度、脈沖持續(xù)時(shí)間、速度變化量（半正弦波、后峰鋸齒波、梯形波）和波形選擇。沖擊次數(shù)無特別要求外每個(gè)面沖擊3次共 18次。碰撞試驗(yàn)的技術(shù)指標(biāo)包括： 峰值加速度、 脈沖持續(xù)時(shí)間、 速度變化量 （半正弦波）、每方向碰撞次數(shù)。注意沖擊和振動(dòng)的方向應(yīng)是

19、6 個(gè)面，而不是 X 、Y 、 Z 三方向。高壓蒸煮試驗(yàn)（高壓蒸汽恒定濕熱試驗(yàn)）高壓蒸煮試驗(yàn)采用高壓高濕條件， 考核塑料封裝的半導(dǎo)體集成電路等電子器件的綜合影響，是用高加速的試驗(yàn)方式評(píng)價(jià)電子產(chǎn)品耐濕熱的能力， 常用于產(chǎn)品開發(fā)、 質(zhì)量評(píng)估、失效驗(yàn)證。壓力試驗(yàn)的技術(shù)指標(biāo)包括：大氣壓力、相對(duì)濕度（飽和或非飽和）、溫度、試驗(yàn)時(shí)間。鹽霧試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)?zāi)M海洋或含鹽潮濕地區(qū)氣候的環(huán)境， 用于考核產(chǎn)品、 材料及其防護(hù)層抗鹽霧腐蝕能力。有鹽霧試驗(yàn)和交變鹽霧試驗(yàn)兩種試驗(yàn)。 常用于在特殊條件下的質(zhì)量評(píng)估、失效驗(yàn)證。鹽霧試驗(yàn)的技術(shù)指標(biāo)包括：鹽溶液濃度、相對(duì)濕度、溫度、鹽霧時(shí)間、貯存時(shí)間、試驗(yàn)周期。注意試驗(yàn)結(jié)束后試驗(yàn)樣

20、品需立即沖洗干凈。第12頁共25頁氣體腐蝕試驗(yàn)312 表 2氣體腐蝕試驗(yàn)主要應(yīng)用于接觸點(diǎn)和連接件，試驗(yàn)后的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)是接觸電阻變化，其次是外觀變化。主要的腐蝕氣體為二氧化硫和硫化氫氣體腐蝕試驗(yàn)的技術(shù)指標(biāo)包括：濃度、相對(duì)濕度、溫度、流速、試驗(yàn)時(shí)間。其他試驗(yàn)a 霉菌試驗(yàn)、低氣壓試驗(yàn)、太陽輻照試驗(yàn)、沙塵試驗(yàn)、水試驗(yàn)（淋雨試驗(yàn)）、恒加速試驗(yàn)（離心試驗(yàn)）b綜合環(huán)境試驗(yàn) : 溫度 /濕度 /高度、溫度 /濕度 /振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)能夠?qū)h(huán)境試驗(yàn)與電氣測(cè)量相結(jié)合， 并在環(huán)境試驗(yàn)中對(duì)電子零部件及設(shè)備的電氣特性進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量、 數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)。 其硬件和軟件有能力在環(huán)境試驗(yàn)條件下， 正確的捕捉評(píng)價(jià)所需數(shù)據(jù)和故障模式特有的

21、特性變化。 而環(huán)境試驗(yàn)裝置的控制、 試驗(yàn)管理、數(shù)據(jù)處理，均由電腦自動(dòng)實(shí)施。試驗(yàn)系統(tǒng)主要是為快速評(píng)價(jià)試驗(yàn)而研制的設(shè)備， 設(shè)備成本和試驗(yàn)成本較高， 但試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，試驗(yàn)時(shí)間短。由于試驗(yàn)樣品在試驗(yàn)階段始終處于工作狀態(tài)， 常規(guī)試驗(yàn)難以發(fā)現(xiàn)的瞬間失效和特定條件下的失效均能發(fā)現(xiàn)。試驗(yàn)系統(tǒng)的發(fā)展主要針對(duì)失效機(jī)理的研究。思考題： 某廠產(chǎn)品的液晶驅(qū)動(dòng)電路采用進(jìn)口電路生產(chǎn)，為控制成本驅(qū)動(dòng)電路芯片和封裝用的塑料材料均從國外購買自行封裝， 產(chǎn)品出廠檢測(cè)正常， 半年后陸續(xù)出現(xiàn)問題， 一年失效率統(tǒng)計(jì)為 20。顯示確失問題占 97，如何設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案尋找失效原因。第13頁共25頁4壽命試驗(yàn)概述41 壽命試驗(yàn)類別：為了評(píng)價(jià)產(chǎn)品

22、壽命特征的試驗(yàn)， 叫做壽命試驗(yàn)。 壽命試驗(yàn)是在生產(chǎn)過程比較穩(wěn)定的條件下，剔除了早期失效產(chǎn)品后進(jìn)行的試驗(yàn)， 通過壽命試驗(yàn)可以了解產(chǎn)品壽命分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。壽命試驗(yàn)可以分為 貯存壽命試驗(yàn)、工作壽命試驗(yàn)、加速壽命試驗(yàn)。貯存壽命試驗(yàn)： 產(chǎn)品在規(guī)定的環(huán)境條件下進(jìn)行非工作狀態(tài)的存放試驗(yàn)，叫貯存試驗(yàn)。貯存試驗(yàn)條件通常為室內(nèi)、棚下、露天等，因此貯存的環(huán)境試驗(yàn)方法又稱天然暴露試驗(yàn)。貯存試驗(yàn)的樣品處于非工作狀態(tài)。貯存試驗(yàn)需要較多的試驗(yàn)樣品和長(zhǎng)期的觀察測(cè)量，才能對(duì)產(chǎn)品作出較好的預(yù)計(jì)和評(píng)價(jià)。為縮短試驗(yàn)時(shí)間可以進(jìn)行 貯存的加速試驗(yàn) ，加速貯存試驗(yàn)常用高溫貯存來實(shí)現(xiàn)工作壽命試驗(yàn)： 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下作加負(fù)荷的試驗(yàn)，叫工作壽

23、命試驗(yàn)。壽命試驗(yàn)分為連續(xù)工作 壽命和間斷工作 壽命試驗(yàn)。連續(xù)工作試驗(yàn)還分為 靜態(tài)連續(xù)工作 和動(dòng)態(tài)連續(xù)工作 試驗(yàn)兩種。間斷工作壽命試驗(yàn)的特點(diǎn)是周期性的工作和停止工作，動(dòng)態(tài)連續(xù)工作是不間斷的連續(xù)工作。加速壽命試驗(yàn)：為縮短試驗(yàn)時(shí)間節(jié)省樣品與試驗(yàn)費(fèi)用， 快速的評(píng)價(jià)產(chǎn)品的可靠性，就需要作加速壽命試驗(yàn)； 另外由于當(dāng)前工藝水平的提高， 常規(guī)試驗(yàn)方法以很難判定產(chǎn)品杜可靠性水平， 因此也需要采用加速壽命試驗(yàn)方法； 第三點(diǎn)產(chǎn)品的更新速度太快， 常規(guī)試驗(yàn)時(shí)間趕不上產(chǎn)品淘汰速度， 只能采用加速壽命試驗(yàn)方法或其他的方法判定產(chǎn)品的可靠性水平加速壽命試驗(yàn)方法有 恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)、步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)、序進(jìn)應(yīng)力加速壽命試

24、驗(yàn) 。42 壽命試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行壽命試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮如下的問題1試驗(yàn)條件及失效判劇標(biāo)準(zhǔn)要確定2試驗(yàn)樣品的選取及抽樣數(shù)3試驗(yàn)的測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試設(shè)備；4試驗(yàn)的測(cè)試周期及截至?xí)r間的確定第14頁共25頁5試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)處理方法除了以上壽命試驗(yàn)的要考慮的問題外，加速試驗(yàn)方法還要注意以下要求：a) 提高試驗(yàn)的應(yīng)力條件，應(yīng)力條件主要有環(huán)境應(yīng)力和電應(yīng)力，b) 滿足壽命試驗(yàn)的失效機(jī)理，但不能增加新的失效機(jī)理。第15頁共25頁5如何使用環(huán)境試驗(yàn) (電子電工產(chǎn)品 )標(biāo)準(zhǔn)制定環(huán)境試驗(yàn)方案51電子類環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)國標(biāo) GB242189“電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 總則”對(duì)環(huán)境試驗(yàn)的規(guī)定適應(yīng)于基本環(huán)境的各類試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)方

25、法的規(guī)定了編號(hào)。國標(biāo) GB2421 89“電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)術(shù)語”國標(biāo) GB2423.1 GB2423.44 全部為試驗(yàn)方法，具體環(huán)境試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)可以參照單項(xiàng)的試驗(yàn)規(guī)范，以下為國標(biāo)提供的 44 種環(huán)境試驗(yàn)的其中 4 種試驗(yàn) A：低溫試驗(yàn)方法GB2423.1-89試驗(yàn) B：高溫試驗(yàn)方法GB2423.2-89試驗(yàn) Ca：恒定濕熱試驗(yàn)方法GB/T2423.3-93試驗(yàn) Db：交變濕熱試驗(yàn)方法GB/T2423.4-93 等國標(biāo) GB2424 為試驗(yàn)導(dǎo)則，如果需要制定環(huán)境試驗(yàn)方案， 相關(guān)的試驗(yàn)導(dǎo)則是需要了解的。除了以上的基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程外， 對(duì)具體產(chǎn)品也有相應(yīng)的規(guī)定， 產(chǎn)品有相應(yīng)規(guī)定的優(yōu)先考慮。52有具

26、體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的環(huán)境試驗(yàn)對(duì)常規(guī)產(chǎn)品進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)時(shí)，主要是查閱環(huán)境試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，在相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)中明確以下內(nèi)容后可以執(zhí)行。i. 了解各單項(xiàng)試驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)康暮瓦m用性；ii. 了解該試驗(yàn)的技術(shù)指標(biāo)；環(huán)境技術(shù)指標(biāo)：高溫溫度、低溫溫度、濕度、時(shí)間、周期、循環(huán)次數(shù)機(jī)械技術(shù)指標(biāo)：峰值加速度、持續(xù)時(shí)間、頻率范圍、振動(dòng)幅值；iii. 試驗(yàn)等級(jí)（嚴(yán)酷程度）的選?。篿v. 試驗(yàn)的方法和步驟的具體要求如：預(yù)處理、初始測(cè)量、中間測(cè)量、樣品恢復(fù)、條件試驗(yàn)；v. 對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的要求；vi. 查具體產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)環(huán)境試驗(yàn)的要求，并按要求執(zhí)行。第16頁共25頁53無具體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的環(huán)境試驗(yàn)方法有些產(chǎn)品是無具體環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的，一、新產(chǎn)品、新材料；

27、二、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中沒環(huán)境試驗(yàn)內(nèi)容；三、產(chǎn)品需要滿足特殊要求；制定試驗(yàn)方案時(shí)，要了解產(chǎn)品準(zhǔn)備使用或已使用的材料、元器件、連接器、電路、PCB 板的技術(shù)規(guī)范情況，準(zhǔn)備使用的或已使用的零件的技術(shù)規(guī)范盡可能詳細(xì)，盡量要求供應(yīng)方提供相應(yīng)質(zhì)量證書和試驗(yàn)報(bào)告。查閱相關(guān)的環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)明確5.2 中的 15項(xiàng)。然后根據(jù)以下的原則制定。1針對(duì)產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)要求，選取環(huán)境試驗(yàn)內(nèi)容2根據(jù)產(chǎn)品的使用要求選擇試驗(yàn)等級(jí)3結(jié)合產(chǎn)品主要失效機(jī)理制定試驗(yàn)條件4確定試驗(yàn)樣品的數(shù)量5試驗(yàn)設(shè)備是否滿足要求6綜合考慮試驗(yàn)成本7參照類似的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；54針對(duì)失效機(jī)理的試驗(yàn)方法針對(duì)失效機(jī)理的試驗(yàn)往往采用加大試驗(yàn)應(yīng)力的方法， 常用的試驗(yàn)應(yīng)力有高溫度

28、、 溫度沖擊、高電壓、大電流、高溫高濕、機(jī)械振動(dòng)等。加大試驗(yàn)應(yīng)力也是有條件的不能憑印象， 如果沒有相應(yīng)資料時(shí)， 對(duì)于產(chǎn)品最大應(yīng)力的選擇可以 1。通過相類似的產(chǎn)品規(guī)范或資料確定； 2。通過步進(jìn)試驗(yàn)取得；對(duì)試驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生的一種或幾種失效機(jī)理要清楚， 使用的應(yīng)力條件不要太多， 以免在分析時(shí)不能判斷造成失效的主要失效應(yīng)力。對(duì)幾種應(yīng)力共同作用才會(huì)產(chǎn)生的失效，要分清主次。最重要的是要有明確的試驗(yàn)?zāi)康摹?5 列舉具有代表性的冷熱沖擊試驗(yàn)條件以供參考。第17頁共25頁No.試驗(yàn)樣品試驗(yàn)條件試驗(yàn)?zāi)康?環(huán)氧樹脂電（1）-30 +80（各 30 分鐘， 1000 循環(huán)，22/加速試驗(yàn)路板分）（2）-60 +100（各

29、30 分鐘，1000 循環(huán)，10/極限試驗(yàn)分）2IC 半導(dǎo)體（1）-55 +125（各 30 分鐘， 100 循環(huán)，20/特性評(píng)估試驗(yàn)分）3光纜（1）-45 +80（各 60 分鐘， 200 循環(huán)， 10 /材料特性試驗(yàn)分）4連接器（1）-30 +80（各 15 分鐘， 100 循環(huán)， 20 /壽命試驗(yàn)分）5汽車電器（1）+80， 60 分鐘 室溫 5 分鐘 -40， 60 分鐘開發(fā)篩選室溫 5 分鐘（2）+80 -40（各 30 分鐘， 5 循環(huán)， 5 分鐘恢評(píng)估試驗(yàn)復(fù)， 24/分）6汽車音響（1）-40 +80（各 30 分鐘， 500 循環(huán)， 10 /特性評(píng)估分，通電）（2） -20 +

30、80（各 30 分鐘， 5 循環(huán)，10/分）生產(chǎn)檢驗(yàn)7樹脂成型品 （1）-30 +80（各 30 分鐘， 300 循環(huán)， 20 /品質(zhì)確認(rèn)分）第18頁共25頁第19頁共25頁第20頁共25頁贈(zèng)送以下學(xué)習(xí)資料和倍差倍問題學(xué)習(xí)目標(biāo)通過和倍、差倍問題的學(xué)習(xí)，除了掌握這類問題的解決方法以外，其重點(diǎn)要學(xué)習(xí)畫線段圖。二、基礎(chǔ)知識(shí)1. 和倍問題是已知兩個(gè)數(shù)的和及它們之間的倍數(shù)關(guān)系而求這兩個(gè)數(shù)各是多少的應(yīng)用題?；镜臄?shù)量關(guān)系： 和÷ ( 倍數(shù) +1)=較小數(shù) ( 即 1 倍數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)數(shù) )2. 差倍問題是已知兩個(gè)數(shù)的差及它們之間的倍數(shù)關(guān)系而求這兩個(gè)數(shù)各是多少的應(yīng)用題?；竟剑?差÷ ( 倍

31、數(shù)的差 ) 標(biāo)準(zhǔn)數(shù) ( 一倍數(shù) )例題解析一、和倍問題例 1：某班為“希望工程”捐款，兩組少先隊(duì)員共交廢報(bào)紙 240 千克，第一組交的廢報(bào)紙是第二組的 3 倍，問兩組各交廢報(bào)紙多少千克？小結(jié)：解答基本的和倍問題， 先確定其中一個(gè)數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)(1 倍數(shù) ) ，再找出兩數(shù)的和，及其相對(duì)應(yīng)的倍數(shù)關(guān)系，這樣就可以求出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)，也就可求出另一個(gè)數(shù) ( 較大數(shù) ) 。基本的數(shù)量關(guān)系： 和÷ ( 倍數(shù) +1)=較小數(shù) ( 即 1 倍數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)數(shù) )第21頁共25頁練一練：NBA球星姚明到底有多高？現(xiàn)在已知小明和姚明的身高和是339 厘米，姚明的身高大約是小明身高的2 倍。你能夠算出來嗎？例 2：哥哥原

32、有 108 元，弟弟有 60 元，如果現(xiàn)在想把哥哥的錢調(diào)整到弟弟的 5 倍，弟弟應(yīng)給哥哥多少錢？練一練： 妹妹有課外書 20 本，姐姐有課外書 25 本，姐姐給妹妹多少本后，妹妹課外書是姐姐的 2 倍？例 3：二個(gè)同學(xué)共做了 23 道題。如果乙同學(xué)再多做 1 題，將是甲同學(xué)做的 2 倍，二個(gè)同學(xué)各做了幾題？例 4：熊貓水果店運(yùn)來水果 380 千克，其中蘋果比梨的 3 倍還少 40 千克，水果店運(yùn)來蘋果和梨各多少千克 ?練一練： 果園里種桃樹和梨樹共 340 棵, 其中桃樹的棵數(shù)比梨樹的 3 倍多 20 棵，梨樹種了多少棵？例 5：三捆電線共長(zhǎng) 273 米，其中第二根的長(zhǎng)度是第一根長(zhǎng)度的 2 倍，第三根的長(zhǎng)度是第二根長(zhǎng)度的 2 倍。三根電線各多少米？練一練： 甲、乙、丙三數(shù)的和是78，甲數(shù)比乙數(shù)的2 倍多 4，乙數(shù)比丙數(shù)的3 倍少 2。求這三個(gè)數(shù)。例 6：某小學(xué)有學(xué)生 975 人 . 全校男生人數(shù)是六年級(jí)學(xué)生人數(shù)的 4 倍少 23 人，全校女生人數(shù)是六年級(jí)學(xué)生人數(shù)的 3 倍多 11 人. 問全校有男、女生各多少人？二、差倍問題例 1：某小學(xué)參觀科普展