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一文理清电子元器件的可靠性试验

2018-02-07
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何谓可靠性技术?


可靠性技术究竟是什么。首先从这点开始做如下介绍。


可靠性技术也称为技术故障,是一项通过对产品故障发生的原因进行分析、评价并理解后,提高产品可靠性的技术。反过来说,也可以称之为制造故障技术。


※故障产品与不合格产品的区别
・不合格产品是指生产时就已经不合格的产品。
・故障产品是指生产时为合格品,但因时间较长而变成不合格产品。


使合格产品成为不合格产品的过程,称为可靠性技术。发生故障的原因,大致可分为以下3类:
①产品本身存在的潜在因素(内因)
②因使用环境中的热度、湿度等外在因素(外因)
③自然老化


 何谓故障?


在前章节中,我们提到"可靠性技术也称为技术故障",但实际上故障也分为很多种。以下是表示故障发生率与时间的相关性表格,称之为故障率曲线(浴盆曲线)。

产品随着时间变化,分为初期故障/偶发故障/磨耗故障3个阶段,其相应的故障产生原因也各不相同。


【初期故障】产品在使用早期发生的故障,随着时间的推移,故障率逐渐减少。其主因可能是由于潜在的缺陷,需要通过完善设计/甄选工程及零件筛选等措施预防故障发生。


【偶发故障】初期故障稳定后,会进入偶发故障阶段。主要是由于雷电、产品跌落等突发事件引起的,与时间推移无关,基本可以维持一定的故障率。我们的目标是通过预防生产工程上的偶发性缺陷以及控制使用环境的过度波动,使故障率接近于零。


【磨耗故障】偶发故障阶段后,随着时间的推移,故障率又会增加。此时的主要原因是由于产品磨耗、损耗引起的,也可视为产品使用寿命已尽。


如上所述,故障也分为几种,而其相应诱因也各不相同。为确保质量,如何正确判断其诱因,以及选择正确的验证方法(可靠性试验)尤为关键。


何谓可靠性试验?


接下来对可靠性试验进行说明。可靠性试验是为预测从产品出厂到其使用寿命结束期间的质量情况。选定与市场环境相似度较高的环境应力后,设定环境应力程度与施加的时间,主要目的是尽可能在短时间内,正确评估产品可靠性。


其次,试验中有不同的试验项目。存在并非单一型应力,而是复合型环境应力的试验及以故障机理角度开发出来的试验方法等等。


下面列举若干与电子产品相关的主要的几种可靠性试验。

只有通过这些试验,被认定为可在市场环境下使用的元器件,才可作为合格产品投放市场。


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