加速试验
加速试验(AcceleratedTest)
加速试验概述
加速试验是指在不改变产品故障机制的前提下,通过加强试验条件,加速试验产品的故障,以便在短时间内获得必要的信息,正常条件下产品的可靠性或寿命指标.通过加速试验,可以快速查明产品失效的原因,快速评估产品的可靠性指标。
加速试验的目的和特点
加速试验的目的可概括如下:
(1)适应日益激烈的竞争环境;
(2)在尽可能短的时间内将产品投放市场;
(3)满足用户的预期需求。
加速试验是一种在给定的试验时间内获得比正常情况下(可能的信息)更多信息的方法。这是通过使用比设备在正常使用中更严格的试验环境来实现的。由于应力较高,在加速试验中必须注意不引入正常使用中不会发生的故障模式。加速因子应单独或综合使用,主要包括:
- 功率循环频率较高;
- 振动水平较高;
- 高湿度;
- 温度循环较严重;
- 温度较高。
加速试验分类
加速试验主要分为两类,
(1)加速寿命试验-估计寿命;
(2)加速应力试验-确定(或确认)和纠正薄弱环节。
虽然这两种加速试验之间的差异很小,但它们之间的差异主要体现在以下几个方面:作为试验的基本假设、构建试验中使用的模型、试验设备和地点、试验实施方法、分析和解释试验数据的方法。表1比较了这两种主要的加速试验。
产品层次加快试验
明确加速试验的产品级别(级别)是设备级还是零部件级是非常重要的。有些加速方法只适用于零件级试验,有些方法只适用于更高级别的组件(设备),只有少数方法同时适用于零件级和组件(设备)级。在测试更高级别的设备时,可能根本无法建立非常适合零件级的基本假设和建模方法,反之亦然。表2列出了两个主要级别(设备级和零件级)的测试信息。
先进的加速试验
过去,大多数加速试验采用单应力和固定应力谱进行。包括固定周期性应力(如规定上下限之间的温度循环、温度上下限和温度变化率恒定)。然而,在加速试验中,应力谱不需要恒定,也可以使用各种应力的组合。常见的非恒定应力谱和组合应力包括:
- 步进应力试验;
- 渐进应力试验;
- 高加速寿命试验(HALT)(设备级);
- 高加速应力筛选(HASS)(设备级);
- 高加速温和湿度应力试验(HAST)(零件级)。
高加速试验系统地使用环境激励,远远超出了产品使用的预期水平,因此需要详细了解试验结果。高加速试验用于确认相关故障,并确保产品有足够的强度来承受正常的使用环境。高加速试验的目的是大大减少暴露缺陷所需的时间。该方法可用于开发试验或筛选。
HALT(高加速寿命试验)是一种开发工具HASS(高加速应力筛选)是一种筛选工具。它们经常相互使用。这两种相对较新的方法不同于传统的加速试验方法。HAL与THASS具体目标是改进产品设计,尽量减少制造偏差和环境效应对产品性能和可靠性的影响。通常,定量寿命或可靠性预计与高加速试验无关。
步进应力谱试验。使用步进应力谱,试验样本首先在给定的应力水平测试一段时间,然后在较高的应力水平下测试一段时间。继续提高应力水平,直到测试样本失效或测试达到最大应力水平。该方法可以更快地使产品失效,以便进行分析。然而,很难正确地建立加速模型,因此很难定量地预测产品在正常使用条件下的寿命。
每个步骤中应增加的应力值与许多变量有关。然而,允许在设计中进行此类测试的一个常见规则是,假设产品没有缺陷,如果应力最终超过预期的使用环境,则可以确保整体每个人都能承受使用环境和筛选环境。(以提高产品的寿命或可靠性)渐进应力谱试验。渐进应力谱或"梯度试验"试验中的应力水平随着时间的推移而不断提高,这是另一种常见的方法。其优缺点与步进试验相同,但另一个困难是难以准确控制应力增加的速率。
HALT(高加速寿命试验)。HALT一词是GreggK.Hobbs提出于1988年。HALT有时指应力增长寿命试验(STRIFE),它是一种开发试验,是一种步进应力试验的强化形式。一般用于确认设计的薄弱环节和制造过程中存在的问题,增加设计强度的丰富性,而不是定量预测产品的使用寿命或可靠性。
HASS(高速应力筛选)试验。HASS它是加速环境应力筛选的一种形式。它代表了产品经历的最恶劣的环境,但通常持续有限的时间。HASS是为达到"技术的根本极限"而设计。此时,应力的小幅增加会导致失效数的大幅增加。这种基本极限的例子之一是塑料的软化点。
HAST(高加速温度和湿度应力试验)。随着近年来电子技术的快速发展,几年前刚刚出现的加速试验可能不再适应今天的技术,特别是那些专门针对微电子产品的加速试验。例如,由于塑料集成电路包的发展,现在使用了传统和普遍接受的85℃/85%RH新型集成电路的故障检测需要数千小时的温度/湿度试验。在大多数情况下,试验样本在整个试验中没有失效。无故障试验不能解释任何问题。产品在使用中偶尔会失效。因此,有必要进一步改进加速试验。HSAT这是一种取代旧温湿度试验的方法。
加速试验中应注意的问题
加速试验模型是在正常应力水平和一个或多个加速应力水平下测试产品的关键因素。在使用加速环境时,必须非常注意识别和正确确认正常使用中的故障和一般不会发生的故障。由于加速环境一般使用远高于现场使用时预期的应力水平,加速应力会导致实际使用中不可能出现的错误故障机制。例如,当受试产品的温度上升到超过材料性能变化的温度点或休眠激活门限温度时,就会导致正常使用中不会发生的故障。在这种情况下,解决这种故障只会增加产品的成本,但可靠性不会完全提高。了解真正的故障机制来消除故障的根本原因是非常重要的。
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加速试验
加速试验发表于2022-06-15,由周林编辑,文章《加速试验》由admin于2022年06月15日发布于本网,共2238个字,共5847人围观,目录为外贸知识,如果您还要了解相关内容敬请点击下方标签,便可快捷查找与文章《加速试验》相关的内容。
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