电子产品可靠性试验

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1、电子产品可靠性测试实验姓名：班级：学号：指导老师：1,用HASS试验HASS试验是利用高机械应力与高变温率来实现高加速的，该试验要求产品具有高于正常使用环境下的足够的强度余量，试验中采用高于正常水平的温度、振动、电压和其他应力，激发缺陷快速暴露，以便使筛选过程更加经济有效。采用HASS试验不仅可以确定在加大环境应力情况下产品的能力，还可以分析研究产品的失效机理，通过其设计和过程更改提高产品耐破坏能力，以确保较大的设计和过程余量，从而确保产品的质量和可靠性。（1）疲劳损伤与机械应力的关系如下：D≈nσβ式中D——Miner准则的疲劳损伤积累；n——应力循环

2、次数；σ——机械应力，即单位面积的作用力；β——疲劳试验确定的材料常数，其变化范围为8~12。上述机械应力可能由热膨胀、静载荷、振动、潮湿或其他导致机械应力的作用所引起。通过增大应力可使振动筛选加速，有效激发缺陷和故障。如将振动量值提高两倍，假定β=10,则疲劳损伤累积速率可能增加到1000多倍，这就是筛选时间也缩短了近1000倍，提高了筛选效率。这就验证了通过利用较高的应力量值可极大压缩试验时间，从而导致试验费用的节约。（2）实验数据温度变化率与温度循环次数关系。温度循环属热疲劳性质，SmithsonSA先生在1990年环境科学学会年会发表的论文中给出

3、了如表所列的不同温度率下的筛选效果。试验中总共使用了400000个样本，每组用100000个样本以5℃/min~25℃/min的温度范围和四种不同的温度率进行热筛选，持续试验直到认为全部薄弱环节（接近10%）均已出现故障。下表为筛选效果相同条件下不同温变率与循环次数的关系温变率/（℃/min）循环次数/个温度循环/(min/次)筛选时间t/h5400.066.0440.01055.033.030.01517.022.06.01810.022.03.0207.018.33.0254.016.51.9302.213.20.9401.08.00.1上面表格说明

4、温变率为5℃/min下进行400个66min/次的温度循环与温变率为40℃/min下进行1个8min/次循环的效果是一样的，而两者所花时间比则达到4400:1。筛选应力越高，产品的疲劳和破坏越快，有缺陷的高应力部位累计疲劳损伤比低应力部位要快得多，这样就有可能使产品内有缺陷元器件与无缺陷元器件在相同应力下拉开疲劳寿命的档次，使缺陷迅速暴露的同时，无缺陷部位的损伤也很小。HASS技术是一种高效筛选工艺过程，它使用较高的温度和振动等组合应力，施加在批量制造的产品上，快速高效的剔除产品在制造过程中引入的缺陷，确保了HALT试验后产品延续的高质量和高可靠性。为了

5、进行高效筛选必须采用高于正常水平的应力值，要对HASS试验中应力值进行适当选取，就要对HALT试验后结果进行分析，合理的设置应力值保证高应力筛选顺利进行。9由于大型产品或设备本身就是由众多的模块、部件、单元组成，因此HASS一般只适用于模块、部件、单元以及功能单一的小型产品。器故障模式繁多，且模式分布复杂，也不易于进行试验分析，因此对于大型设备，一般要求各承包商进行HASS。使用HASS剖面对产品进行筛选，得到了很好地效果，能够筛选出产品的各种不良缺陷且不会对产品造成伤害。（此图为从参考书中摘下来的图片）此剖面是在进行HALL试验后，得到了高温工作界限温

6、度为X℃，低温为Y℃。破坏极限振动量级为Zg。那么在进行HASS试验时，其高温限定为80%X℃，低温限定为80%Y℃，振动量级为50%Zg，而具体的循环次数则依靠产品本身的设计特点来确定。(3)HASS试验总结HASS是一种剔除产品早期缺陷的方法，每种产品都有一种适合自己的试验方案。在HASS过程中有各种环境因素引起的失效比例由于低温应力和高温应力总在快速温度变换应力前施加，大多数与温度有关的缺陷已在温度步进应力阶段暴露出来，在进行快速温度变化之前这些缺陷已采取措施进行了纠正，所以快速温度变化应力下失效所占的百分比很小。因此在进行剖面设计时应对各种应力进

7、行分析研究，对那些易引起产品失效的应力需要特别重视。图各因素所占比例HASS实验对试件夹具的要求很高，夹具的设计、制造、安装的合理与否直接关系到试验的效果。不合理的夹具设计、制造及安装不但在开环环境下不能达到预期的震动效果，即使勉强达到了要求的控制谱，也必将加重振动系统的负荷，尤其在振动台的动态响应范围较小时，矛盾会更加突出。92,加速寿命试验ALT的内涵是在失效机理不变的基础上，通过寻找产品寿命与应力之间的加速模型，利用高水平下的寿命特征去外推或估计正常应力水平下的寿命特征的试验技术和方法，它属于验证试验。采用ALT，须在试验中观测到故障产生。加速寿命

8、试验要求使用一种模型，这种模型与在高应力条件下测量的可靠性（或寿命）有关，且高应