2021可靠性与环境试验介绍优秀课件.ppt

1、可靠性与环境试验介绍 电子产品预期使用环境条件的调查与分析，为产品设计、试验和验收提供环境和可靠性设计数据。电子产品可靠性测定、鉴定、验收试验。为生产方、采购方或使用委托方提供客观、公正、科学的产品可靠性水平评价报告。汽车、通讯、工控、家电类等电子、电器产品试验和耐环境能力评价，提供振动、冲击、高低温恒定或交变、湿热等环境试验以及产品的包装、运输和各种气候条件下的环境模拟试验和质量评价试验。ISO国际标准组织国际标准组织SAE美国汽车工程师协会美国汽车工程师协会ASTM美国材料试验协会美国材料试验协会FMVSS美国联邦汽车安全标准美国联邦汽车安全标准MIL.STD美国国防军规标准美国国防军规标

2、准DOT美国交通部美国交通部IEC国际电工委员会国际电工委员会ECE/EECE MARK欧盟欧盟EIA美国电子工业协会美国电子工业协会GB中国国标中国国标JIS日本工业规范日本工业规范CNS中国国家标准中国国家标准GJB中国军用标准中国军用标准l国内各省市质检所各行业检验机构l国外第三方检验机构，如SGS,UL等l可靠性鉴定试验l可靠性增长试验l可靠性摸底试验l可靠性测定试验l环境应力筛选l高加速寿命试验l高温试验l低温试验l恒定湿热试验l交变湿热试验l快速温度变化试验l温度冲击试验(气态)l温度冲击试验(液体)l低气压l上下温低气压l高压蒸煮l耐爆炸l淋雨l防尘l太阳辐射l盐雾试验l霉菌试验

3、l腐蚀大气试验l正弦振动试验l随机振动试验l冲击试验l自由跌落试验l离心试验l碰撞试验l运输试验l温度振动试验l温度冲击试验l温度湿度振动试验l高温试验l低温试验l恒定湿热试验l交变湿热试验l快速温度变化试验l正弦振动试验l随机振动试验l冲击试验l自由跌落试验l碰撞试验l运输试验l温度振动试验l温度冲击试验l温度湿度振动试验低温试验低温试验l 试验目的试验目的确定产品在低温条件下贮存和工作的适应性。确定产品在低温条件下贮存和工作的适应性。l 适用范围适用范围l 适用于可能遇到低温环境的产品。适用于可能遇到低温环境的产品。l 试验内容试验内容 低温贮存试验低温贮存试验 低温工作试验低温工作试验温

4、度变化速率：温度变化速率：3/min材料的硬化或脆化减振架刚性增加由于温度瞬变的响应，造成产品不同材料程度的收缩，以及不同零件的胀差，引起部件相互咬死机械强度降低（破裂、开裂）由于粘度增加，润滑油的作用会降低受约束的玻璃产生静疲劳电子元器件的性能改变水冷凝和结冰变压器和机电部件的性能改变l 试验目的试验目的确定产品在高温条件下贮存和工作的适应性。确定产品在高温条件下贮存和工作的适应性。l 适用范围适用范围l 适用于可能遇到高温环境的产品。适用于可能遇到高温环境的产品。l 试验内容试验内容 高温贮存试验高温贮存试验 高温工作试验高温工作试验温度变化速率：温度变化速率：3/min不同材料膨胀不一致

5、使得零部件相互咬死不同材料的胀差使电子线路的稳定性发生变化润滑剂粘度变低或外流造成连接处润滑剂减少继电器吸合/释放范围变化材料尺寸全部或局部改变变压器和机电部件过热包装、衬垫、密封、轴承发生变形、咬合和失效，引起机械故障工作寿命缩短固定电阻阻值改变有机材料退色、龟裂l 试验目的试验目的确定产品在周围大气温度急剧变化时的适应确定产品在周围大气温度急剧变化时的适应性。性。l 适用范围适用范围l 适用于可能遇到温度急剧变化环境的适用于可能遇到温度急剧变化环境的产品。产品。l转换时间小于转换时间小于5min物理影响化学影响电性能影响玻璃破裂化学试剂保护失效电气和电子元器件的变化运动部件卡死或松弛各组成

6、部分分离快速冷凝水或结霜引起电子或机械故障零部件的变形或破裂静电过大表面涂层开裂绝缘保护失效 试验目的试验目的 确定产品在结构和功能确定产品在结构和功能上能够承受在运输和使用环境上能够承受在运输和使用环境中所遇到的不常发生的非重复中所遇到的不常发生的非重复的冲击，由于安全性目的对产的冲击，由于安全性目的对产品的完整性的评估。品的完整性的评估。运输跌落试验倾跌试验撞击试验粗暴装卸试验基本设计试验坠撞安全试验强冲击试验引信元件跌落试验温度-冲击综合试验舰船设备冲击试验试验项目电路板失灵或损坏，电接头失效电路板失灵或损坏，电接头失效绝缘强度改变，绝缘电阻下降绝缘强度改变，绝缘电阻下降零件之间的磨擦力

7、增加或减少零件之间的磨擦力增加或减少电触点的错乱电触点的错乱紧固件的松动紧固件的松动焊缝裂开焊缝裂开密封破坏密封破坏结构件裂纹或脱落等结构件裂纹或脱落等 试验目的试验目的用于评定产品在其预期的运输和使用环境中的抗振能用于评定产品在其预期的运输和使用环境中的抗振能力。力。适用范围适用范围振动试验可以在试验过程中的任何时刻进行。振动试验可以在试验过程中的任何时刻进行。如果需要和条件许可，建议做振动和其它环境的综如果需要和条件许可，建议做振动和其它环境的综合试验。合试验。振动台振动传感器 试验样品计算机适配器振动控制器功率放大器振动台冷却风机是通过模拟真实的环境条件或再现某效应的方法，以一定确实信度

8、来证实产品在规定的环境条件下保持完好和正常工作。冲击(大颠簸、大坑洼)；目 的确定产品在周围大气温度急剧变化时的适应性。包装、衬垫、密封、轴承发生变形、咬合和失效，引起机械故障冲击(大颠簸、大坑洼)；造成燃油系统腐蚀和堵塞确定产品在高温条件下贮存和工作的适应性。机械强度降低（破裂、开裂）确定产品在高温条件下贮存和工作的适应性。提供有关产品设计和生产质量的资料。研究性试验，通常用于研究产品性能，适用于有限数量试验样品。研究性试验，通常用于研究产品性能，适用于有限数量试验样品。绝缘强度改变，绝缘电阻下降适用于可能遇到高温环境的产品。环境试验工程剪裁的依据导线的磨损导线的磨损光学上或机械上的失调光学

9、上或机械上的失调紧固件紧固件/器件的松动器件的松动元器件失效元器件失效电气短路电气短路轴承摩擦腐蚀轴承摩擦腐蚀密封失效密封失效结构件裂纹或断裂等结构件裂纹或断裂等l 试验目的试验目的确定产品耐湿热大气影响的能力。确定产品耐湿热大气影响的能力。适用范围适用范围可能在湿热环境或可能产生高湿度环境中贮可能在湿热环境或可能产生高湿度环境中贮存或使用的产品。存或使用的产品。吸附作用凝露作用扩散作用吸收作用呼吸作用潮湿环境对产品的影响吸收和扩散作用：化学反映（氧化、产生腐蚀层等）；吸收和扩散作用：化学反映（氧化、产生腐蚀层等）；吸附作用：材料膨胀、特性变化（物理、光学等特性降低）吸附作用：材料膨胀、特性变

10、化（物理、光学等特性降低）凝露作用：电气短路、光学器件表面模糊、热传递特性变化凝露作用：电气短路、光学器件表面模糊、热传递特性变化l 盐雾和霉菌试验目的l评定产品是否会长霉、长霉的速度、是否会影响其平安使用。l确定盐沉积对产品物理特性和电气特性的影响。l适用范围l可能在盐雾和霉菌环境或可能产生盐雾和霉菌环境中贮存或使用的产品。降低绝缘材料的电性能降低绝缘材料的电性能使金属件腐蚀使金属件腐蚀造成电子或电气设备失灵造成电子或电气设备失灵使玻璃产生蚀刻使玻璃产生蚀刻造成燃油系统腐蚀和堵塞造成燃油系统腐蚀和堵塞对关联设备的影响对关联设备的影响破坏密封破坏密封影响外观影响外观腐蚀影响（电化学反应、加速应

11、力盐在水中电离后形成的酸碱溶液）腐蚀影响（电化学反应、加速应力盐在水中电离后形成的酸碱溶液）电气影响（导电层的产生、绝缘材料和金属腐蚀、盐沉积引起的损坏）电气影响（导电层的产生、绝缘材料和金属腐蚀、盐沉积引起的损坏）物理影响（机械部件和组件的活动部分的阻塞或粘结、电解作用引起涂物理影响（机械部件和组件的活动部分的阻塞或粘结、电解作用引起涂 层起泡）层起泡）l 砂尘试验目的砂尘试验目的确定产品对飞散砂尘环境的适用能力。确定产品对飞散砂尘环境的适用能力。适用范围适用范围暴露在飞散干砂和充满尘埃的大气中的产品。暴露在飞散干砂和充满尘埃的大气中的产品。表面的磨蚀和磨损表面的磨蚀和磨损对配合件的物理影响

12、对配合件的物理影响电路性能降级电路性能降级活动部件的卡死活动部件的卡死/阻碍阻碍开口和过滤装置的阻塞开口和过滤装置的阻塞/堵塞堵塞热传导性降低热传导性降低密封渗漏密封渗漏干扰光学特性干扰光学特性l 太阳辐射试验目的太阳辐射试验目的评定户外无遮蔽使用和贮存的产品经受太阳评定户外无遮蔽使用和贮存的产品经受太阳辐射热和光化学效应的能力。辐射热和光化学效应的能力。适用范围适用范围暴露在室外热气候中太阳辐射下使用和贮存暴露在室外热气候中太阳辐射下使用和贮存的产品。的产品。加热效应加热效应光化学效应光化学效应活动部件的卡死或松动活动部件的卡死或松动织物和塑料退色织物和塑料退色焊接和胶结强度降低焊接和胶结强

13、度降低涂层龟裂、粉化、退色等涂层龟裂、粉化、退色等联动装置准确度下降或失灵联动装置准确度下降或失灵密封完整性降低密封完整性降低电气或电子部件性能发生变化电气或电子部件性能发生变化涂层起泡、剥落、分层涂层起泡、剥落、分层电接触点误动作等电接触点误动作等l是通过模拟真实的环境条件或再现某效应的方法，以一定确实信度来证实产品在规定的环境条件下保持完好和正常工作。l确定产品在规定环境条件下，贮存、运输和使用环境的适应性，以考虑其预期的有效寿命。l提供有关产品设计和生产质量的资料。试验程序1预处理 2初始检测3试验4中间检测5恢复6最后检测目 的 主 要 应 用 为了从试验顺序的前几项试验中获得有关故障

14、的资料，从最严酷的试验项目开始安排试验。但要将能导致试验产品无法承受进一步试验的项目放在顺序的最后。试制品试验，通常用于研究产品性能。为了在试验产品损坏前取得尽可能多的资料，从最不严酷的试验项目开始安排试验。研究性试验，通常用于研究产品性能，适用于有限数量试验样品。采用能给出最严酷影响的试验顺序，某些试验可暴露前一些试验所引起的损坏。元件和产品标准化的试验。从产品实际的环境因素出现的次序，安排试验顺序。在使用条件已知时，产品的试验。l 剪裁的目的l是在于保证按产品能够耐受其寿命期内将遇到的环境应力这一要求来设计环境试验。l 剪裁的必要性l传统的试验标准规定了统一的试验条件、试验方法和试验程序，

15、用最严酷的环境来代替未知的环境，导致试验过于严酷，提高产品研制本钱，且试验效果不理想。l 剪裁方法l逻辑三步法：一弄清产品特性；二弄清气候环境剖面；三设计试验。生产阶段运输和贮存阶段使用阶段准备阶段完成阶段事件(使用方案)生产验收装卸和公路运输装卸和铁路运输装卸和空运装卸和船运装卸和后勤支援运输有遮挡贮存无遮挡贮存工作准备阶段工作阶段任务完成阶段环境应力产生机理环境应力产生机理（诱发）（诱发）环境应力产生机理环境应力产生机理（自然）（自然）冲击(大颠簸、大坑洼)；振动（随机）冲击(启动急移)振动着陆冲击振动浪的振动和冲击(正旋)冲击(大颠簸、大坑洼)；振动（随机）无无搬运冲击（跌落/倾倒）高温、低温、雨/冰雹、砂/尘高温、低温、雨/冰雹、砂/尘低压热冲击(空投)高温、低温、雨/冰雹、砂/尘盐雾高温、低温、雨/冰雹、砂/尘盐雾、太阳辐射、低压高温、低温、盐雾、霉菌、化学侵蚀高温、低温、雨/冰雹、盐雾、霉菌、化学侵蚀、太阳辐射l电子行业包括元器件、部件、整机l电工行业l汽车电子l航空航天l兵器l材料