一種電子產(chǎn)品可靠性加速試驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于可靠性試驗(yàn)、設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種電子產(chǎn)品可靠性加速試驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 基于環(huán)境模擬的傳統(tǒng)可靠性統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)方法和評(píng)估技術(shù)已經(jīng)不能滿足可靠性要求 高、更新?lián)Q代速度快、研制周期短的裝備研制的需要，電子設(shè)備日益加快的發(fā)展步伐也迫切 需要高效率可靠性試驗(yàn)技術(shù)來支持，電子產(chǎn)品的可靠性水平也越來越高，很多產(chǎn)品的指標(biāo) 已經(jīng)超過3000小時(shí)，傳統(tǒng)的可靠性環(huán)境模擬試驗(yàn)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代飛機(jī)系統(tǒng)發(fā)展的要 求。為了有效解決現(xiàn)代電子設(shè)備可靠性和復(fù)雜性之間的矛盾、提高可靠性試驗(yàn)效率、最大程 度的降低電子設(shè)備全壽命周期費(fèi)用，必須研究新的可靠性試驗(yàn)技術(shù)和方法，可靠性加速試 驗(yàn)就是為了接受可靠性這種挑戰(zhàn)應(yīng)運(yùn)而生的一項(xiàng)新技術(shù)。
[0003] 在傳統(tǒng)的可靠性工程中，電子設(shè)備的壽命被認(rèn)為是"無限"的（即遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)備的 服役期），同時(shí)認(rèn)為電子設(shè)備的故障是隨機(jī)"偶然"發(fā)生的、是不可預(yù)知的，因此只要故障發(fā) 生在規(guī)定的故障數(shù)之內(nèi)，就認(rèn)為滿足要求，而不必追溯故障發(fā)生的根源。這種認(rèn)識(shí)只有在產(chǎn) 品集合上、在統(tǒng)計(jì)意義上可以近似成立。顯然，根據(jù)傳統(tǒng)可靠性理念，故障是隨機(jī)發(fā)生的，無 法追究其根源和加速關(guān)系，也就無法進(jìn)行加速性質(zhì)的試驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種能在保持產(chǎn)品失效機(jī)理不變的基礎(chǔ)上，通 過適當(dāng)?shù)奶岣咴囼?yàn)應(yīng)力水平，縮短試驗(yàn)時(shí)間，對(duì)電子產(chǎn)品的可靠性試驗(yàn)進(jìn)行加速，來考核產(chǎn) 品是否達(dá)到規(guī)定的可靠性要求。
[0005] 為此，本發(fā)明電子產(chǎn)品可靠性加速試驗(yàn)方法包括以下步驟：
[0006] 步驟一、獲取所述原電子產(chǎn)品可靠性常規(guī)試驗(yàn)的試驗(yàn)剖面，所述原電子產(chǎn)品可靠 性常規(guī)試驗(yàn)的試驗(yàn)剖面包括在同一循環(huán)周期內(nèi)的原溫度應(yīng)力變化曲線、原振動(dòng)應(yīng)力變化曲 線、原濕度應(yīng)力變化曲線以及原電應(yīng)力變化曲線；
[0007] 步驟二、根據(jù)所述原電子產(chǎn)品可靠性常規(guī)試驗(yàn)的試驗(yàn)剖面預(yù)置加速試驗(yàn)溫度變化 曲線，并計(jì)算溫度加速因子，根據(jù)所述溫度加速因子修改并確定初步加速試驗(yàn)溫度應(yīng)力變 化曲線。
[0008] 步驟三、根據(jù)所述初步加速試驗(yàn)溫度應(yīng)力變化曲線及原電子產(chǎn)品可靠性常規(guī)試驗(yàn) 的試驗(yàn)剖面計(jì)算振動(dòng)加速因子，根據(jù)所述振動(dòng)加速因子計(jì)算加速試驗(yàn)振動(dòng)應(yīng)力變化曲線， 并根據(jù)所述加速試驗(yàn)振動(dòng)應(yīng)力變化曲線確定最終溫度應(yīng)力變化曲線，確定加速試驗(yàn)時(shí)間。
[0009] 步驟四、在所述加速試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，按產(chǎn)品規(guī)范的要求施加加速電應(yīng)力變化曲線以 及加速濕度應(yīng)力變化曲線。
[0010] 優(yōu)選的是，在所述步驟二中，所述確定初步加速試驗(yàn)溫度變化曲線包括：
[0011] 根據(jù)所述原電子產(chǎn)品可靠性常規(guī)試驗(yàn)的試驗(yàn)剖面預(yù)置加速試驗(yàn)溫度變化曲線，通 過所述加速試驗(yàn)溫度變化曲線計(jì)算電子產(chǎn)品的多個(gè)故障點(diǎn)的第一首發(fā)故障循環(huán)次數(shù)，并根 據(jù)所述原電子產(chǎn)品可靠性常規(guī)試驗(yàn)的試驗(yàn)剖面計(jì)算電子產(chǎn)品相同故障點(diǎn)的第二首發(fā)故障 循環(huán)次數(shù)，對(duì)任一相同的故障點(diǎn)，計(jì)算所述第二故障循環(huán)次數(shù)與所述第一首發(fā)故障循環(huán)次 數(shù)的比值，計(jì)算所述所有故障點(diǎn)的比值的第一平均值；
[0012] 將所述第一平均值作為溫度加速因子，計(jì)算加速試驗(yàn)時(shí)間，如果所述加速試驗(yàn)時(shí) 間不在時(shí)間閾值內(nèi)，則重新調(diào)整加速試驗(yàn)溫度變化曲線，直至最終加速試驗(yàn)時(shí)間位于時(shí)間 閾值內(nèi)。
[0013] 在上述方案中優(yōu)選的是，所述時(shí)間閾值的上限低于所述原電子產(chǎn)品可靠性常規(guī)試 驗(yàn)的試驗(yàn)時(shí)間。
[0014] 優(yōu)選的是，在所述步驟三中，所述計(jì)算加速試驗(yàn)振動(dòng)應(yīng)力變化曲線包括：
[0015] 根據(jù)所述原電子產(chǎn)品可靠性常規(guī)試驗(yàn)的試驗(yàn)剖面內(nèi)的最大振動(dòng)量值及隨機(jī)振動(dòng) 疲勞模型計(jì)算多個(gè)故障點(diǎn)的第一首發(fā)故障時(shí)間，根據(jù)所述原電子產(chǎn)品可靠性常規(guī)試驗(yàn)的試 驗(yàn)剖面內(nèi)的最小振動(dòng)量值及隨機(jī)振動(dòng)疲勞模型計(jì)算多個(gè)相同故障點(diǎn)的第二首發(fā)故障時(shí)間， 對(duì)任一相同的故障點(diǎn)，計(jì)算所述第二首發(fā)故障時(shí)間與所述第一首發(fā)故障時(shí)間的比值，計(jì)算 所述所有故障點(diǎn)的比值的第二平均值；
[0016] 將所述第二平均值作為振動(dòng)加速因子，按照振動(dòng)等效損傷公式計(jì)算加速試驗(yàn)的最 大振動(dòng)量值及最小振動(dòng)量值，并確定加速試驗(yàn)振動(dòng)應(yīng)力變化曲線，所述振動(dòng)等效損傷公式 為：
[0018] 其中，To為原電子產(chǎn)品可靠性常規(guī)試驗(yàn)的最大或最小振動(dòng)總時(shí)間，1^為加速試驗(yàn)的 最大或最小振動(dòng)總時(shí)間，Wo為原電子產(chǎn)品可靠性常規(guī)試驗(yàn)的最大或最小振動(dòng)量值，Wi為加速 試驗(yàn)時(shí)間下的最大或最小振動(dòng)量值，b為第二平均值。
[0019] 在上述方案中優(yōu)選的是，在所述步驟三中，根據(jù)所述加速試驗(yàn)振動(dòng)應(yīng)力變化曲線 確定最終溫度應(yīng)力變化曲線，確定加速試驗(yàn)時(shí)間包括：當(dāng)所述Wi超過原電子產(chǎn)品可靠性常 規(guī)試驗(yàn)得出的振動(dòng)應(yīng)力工作極限的50%，則重新調(diào)整加速試驗(yàn)溫度應(yīng)力變化曲線，重復(fù)步 驟二、三，直至確定最終溫度應(yīng)力變化曲線。
[0020] 本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于，提出了綜合可靠性加速試驗(yàn)和增長(zhǎng)試驗(yàn)于一體的可靠性試 驗(yàn)新方法體系，采用超工作應(yīng)力的試驗(yàn)考核思路，結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計(jì)特點(diǎn)，通過可靠性仿真模 型，實(shí)現(xiàn)加速因子的多樣、可控。通過適當(dāng)?shù)奶岣咴囼?yàn)應(yīng)力水平，縮短試驗(yàn)時(shí)間，對(duì)電子產(chǎn)品 的可靠性試驗(yàn)進(jìn)行加速。
[0021] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:針對(duì)性的定制產(chǎn)品的可靠性加速增長(zhǎng)試驗(yàn)綜合應(yīng)力條件，在 不改變產(chǎn)品故障機(jī)理的基礎(chǔ)上合理設(shè)置高量值的綜合化應(yīng)力時(shí)序，解決了可靠性產(chǎn)品難以 試驗(yàn)鑒定指標(biāo)的工程難題。本試驗(yàn)方法可以依據(jù)產(chǎn)品的耐應(yīng)力條件和試驗(yàn)剖面時(shí)間對(duì)總試 驗(yàn)時(shí)間進(jìn)行控制，具有很強(qiáng)的依據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)定制剖面及工程實(shí)施性。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明電子產(chǎn)品可靠性加速試驗(yàn)方法的一優(yōu)選實(shí)施例的流程圖。
[0023]圖2為圖1所示實(shí)施例的原電子產(chǎn)品可靠性常規(guī)試驗(yàn)的試驗(yàn)剖面。
[0024]圖3為圖1所示實(shí)施例的電子產(chǎn)品可靠性加速試驗(yàn)的試驗(yàn)剖面。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中 的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類 似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明 一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用 于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下 面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中心"、"縱向"、"橫向"、"前"、"后"、 "左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底" "內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所 示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝 置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù) 范圍的限制。
[0027]基于故障物理的可靠性理論認(rèn)為"產(chǎn)品怎樣失效"與"產(chǎn)品怎樣工作"是同等重要 的，它強(qiáng)調(diào)深入了解產(chǎn)品，研究故障發(fā)生的本源，探索故障機(jī)理。對(duì)于具體的受試產(chǎn)品來說， 多數(shù)的"偶然"故障是由于產(chǎn)品中存在著潛在的設(shè)計(jì)與工藝缺陷引起的，隨著時(shí)間的推移會(huì) 必然發(fā)生的，是耗損型的。即對(duì)某一具體產(chǎn)品，其表面上看來"隨機(jī)"的故障現(xiàn)象中，本質(zhì)上 是由于確定的耗損