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可靠性强化试验实施流程


受试产品故障处理
当受试产品在可靠性强化试验中出现异常或故障时,故障处理应按以 下的规定进行: 故障发生后,注意保护故障现场,故障定位后应尽量利用试验现场条件 验证定位的正确性; 现场人员应将故障现象、发现时机、试验应力等详细记录在相应的测试 记录表和故障记录表中; 应充分利用试验现场条件对受试产品进行故障分析、定位和修复;如果 现场无法对故障件采取措施,则可更换备件继续试验; 如果为元器件故障,则必须对故障元器件进行失效分析,找出元器件失 效机理,和失效原因,为合理使用元器件或改进设计提供依据,并落实 纠正措施和进行验证; 如果为其他故障,应认真分析原因、故障定位、采取纠正措施和进行验 证。
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破坏在A台阶出现功能或性 能参数不正常,则恢复至产品规范规定值上限值(或下限值), 若受试产品功能或性能参数仍不能恢复正常,则A台阶为受试产 品的破坏极限。
破坏极限 destruct limit,DL 产品的—个或多个工作状态不再满足技术条件要求,但应力恢复至产品规范规定 值上限值(或下限值)后,产品也不能恢复正常工作的应力强度值(硬故障), 破坏极限可分为工作极限上限(upper operating limit, UOL)和工作极限下限 (lower operating limit, LOL),对于振动试验,破坏极限只有上限值。
故障 处理
试验设备故障
受试样品故障
故障纪录 试验设备故障 排除 受试样机性能 测试 故障 稳定? N
修复? N
对样机有影响?
Y
继续观察
Y
故障分析定位
更换设备 Y
排除影响
现场可修 复/纠正?
N
Y N 故障修复/纠正措施
更换备件 继续试验?
N
试验设备 状态检查完好
故障分析和纠正措施纪录
Y
试验状态确认
提前结束/终止?
可靠性强化试验实施流程
GB/T 29309-2012 电子电工产品加速应力试验规程高加 速寿命试验导则 IEC 62500 Process management for avionics – Defining and performing highly accelerated tests in aerospace systems – Application guide(航空电子设备高加速试验 应用指南)
100℃
310电源模块 异常
可靠性强化试验 一般试验步骤
min 常温
-85℃
综合应力试验
100℃ 常温
电应力
上限制 标称值 下限值 1
通 电 测 试
通 电 测 试
通 电 测 试
通 电 测 试
通 电 测 试
5
通 电 测 试
通 电 测 试
通 电 测 试
通 电 测 试
通 电 测 试
min
3 2 4
振动步进试验
N
继续试验
Y 样机返所
试验结束、终止
工作极限的确定 可靠性强化步进应力试验过程中,受试产品任一功能或性 能参数在超过某应力强度下出现不正常,但恢复至受试产品规范 规定值上限值(或下限值),其功能或性能参数恢复正常,则该 应力强度为受试产品的工作极限值。
工作极限 operating limit,OL 产品的一个或多个工作状态在超过某应力强度后不再满足产品技术条件要求, 但应力恢复至产品规范规定值上限值(或下限值)后,产品仍能恢复正常工作的 应力强度值(软故障),工作极限可分为工作极限上限(upper operating limit, UOL)和工作极限下限(lower operating limit, LOL),对于振动试验,工作 极限只有上限值。
当受试产品出现异常或故障时,应详细记录出现故障时施加 的应力,故障现象描述,现场对故障的分析、采取的措施及 效果;
2、详细要求
1 试验前应具备条件 2 试验过程要求
3 试验后工作要求 4 回归验证试验
编制试验大纲(方案) 可靠性强化试验大纲(方案)是产品进行可靠性强化试验 的依据。可靠性强化试验前应根据产品特点编制可靠性强化试 验大纲,大纲至少应包含以下内容: 试验目的;适用范围;引用标准和文件;受试产品的说明(包 括产品的组成、功能、性能、技术状态、数量等);试验设备 及检测仪器的说明和要求;试验方案;试验条件;性能、功能 的检测要求(包括检测项目、内容、方法等);故障判据、故 障分类和故障统计;试验数据的收集、记录和处理的要求;组 织机构及试验管理的规定;结束标志;其它等。 (可根据具体产品的特点对上述内容进行剪裁)
试验前受试产品检测 受试产品在试验设备中安装完毕后,应进行常温条件 下的通电试验,其功能和性能应符合技术指标要求,作为 试验期间和试验结束后功能和性能比较的基准。
可靠性强化试验前准备工作
为保证试验顺利进行,并获得良好的试验效果,正式 试验前应完成以下工作:
1) 调查受试产品的热分布情况(包括非接触式测试和接 触式测试),为可靠性强化试验温度传感器的布置提供依 据;
2) 对受试产品进行三个方向的振动响应调查,了解受试 产品内部振动响应情况,为受试产品可靠性强化试验振动 传感器的布置及故障定位提供参考; 3) 受试产品安装时,尽可能将受试产品暴露在自由流通 的空气中(如使用专用温度试验夹具等);
可靠性强化试验前准备工作
4) 温度试验前,应根据温度调查的结果在发热较大的元 器件(如功率器件)或重要部位安装温度传感器;对于安 装传感器有绝缘要求的部位,应采取绝缘措施; 5) 振动试验前,在条件允许的情况下将振动测量传感器 安装在受试产品振动响应幅值较大处(或其附近),对于 安装传感器有绝缘要求的部位,应采取绝缘措施; 6) 为确保可靠性强化试验能够按照试验大纲的要求顺利 实施,规范可靠性强化试验的过程控制和管理,确保可靠 性强化试验质量,应制定受试产品的可靠性强化试验程序。
故障分类 可靠性强化试验期间发生的故障,分为关联故障和非关联 故障。 1)关联故障 受试产品在可靠性强化试验中出现的由于设计不当、生产工艺选 用不当和元器件选型不当等原因造成的故障,是判断受试产品环 境应力极限值的依据,关联故障包括: 零部件和元器件设计、制造、选用不当引起的故障; 软件错误引发的故障; 未证实的故障(指无法重现或尚未查清原因的故障)。
温度应力 按照可靠性强化试验大纲和相关规定操作可靠性试验温度 控制设备,并对温度应力连续监测,以确保温度应力的施加符 合可靠性强化试验大纲要求。可靠性强化试验温度控制设备应 设置超温报警,并连续记录(或打印)温度数据(或运行曲 线)。
振动应力 按照可靠性强化试验大纲和相关规定操作可靠性试验振动 控制设备,并对振动应力连续监测,以确保振动应力的施加符 合可靠性强化大纲要求。可靠性强化试验振动控制设备应设置 控制超差报警,并连续记录振动数据(或运行曲线)。
10min
5min
5min
5min
5min
5min
5min min
电应力
通电测试 min
8
应力极限信息
试验前准 备工作
温度步进 应力试验 阶段
快速温度 变化试验 阶段
振动步进 应力试验 阶段
综合环境 试验阶段
故障分析
回归验证 试验
应力极限信息
9
可靠性强化试验设备要求 用于实施可靠性强化试验的试验设备需满足可靠性强化
高温步进试验
温度℃
105℃ 100℃ 95℃ 90℃ 85℃ 80℃ 75℃ 70℃ 60℃
温度℃ 常温
低温步进试验
350浪涌 抑制器 故障
-45℃ -55℃ -60℃ -65℃ -70℃ -75℃ -80℃ -85℃ -90℃ 通电启动三次 电应力
350 X轴 输出为零
50℃
电应力
快速温变试验
温度(℃)
试验对温度和振动的要求,并具备进行综合应力试验的能
力。同时,经计量合格并在有效期内。 检测仪器仪表要求 可靠性强化试验所用检测仪器仪表经计量合格并在有效 期内,测试精度符合规定的要求。
要求 提交可靠性强化试验的受试产品通常为研发、设计或试产 阶段的产品,应能代表产品的预期功能、性能设计指标、 元器件质量和工艺水平等。 数量 为保证可靠性强化试验的连续性及代表性,受试产品数量 一般不少于3台(套)。 安装要求 受试产品应直接刚性安装在振动台上,并尽量使振动和温 度应力能有效地传递到受试产品内部。
可靠性工程师和制造工程师作为试验工作组的成员,在可 靠性强化试验过程中提供专业建议。
受试产品状态
提交可靠性强化试验的受试产品应能代表产品的预期 功能、性能设计指标、元器件质量和工艺水平等。
试验设备、测试仪器仪表状态检查
检查所有用于可靠性强化试验的试验设备、测试仪器 仪表均处于计量合格有效期内,经试运行满足试验条件的 要求。
可靠性强化试验工作组 为保证试验顺利进行,并获得良好的试验效果,进行可靠 性强化试验前应成立试验工作组。试验工作组应包括产品的设 计工程师、制造工程师、可靠性工程师和试验工程师等。
设计工程师将协助选定受试产品的功能测试项(包括确定 有助于激发缺陷的附加工作应力等);
设计工程师及制造工程师在受试产品失效分析及产品改进 过程中提供技术支撑; 试验工程师负责试验条件保障,并按照大纲的规定施加应 力;
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试验记录 录。
可靠性强化试验应通过相应的试验表格对试验过程进行记
1) 受试产品在整个试验过程中所出现的任何异常状态应加以记 录,且应分析是否能通过改变设计来消除这些缺陷,使产品的工 作极限及破坏极限提高,而达到提高健壮性的目的。记录应包括:
试验日期、试验地点及参试人员; 重要的试验内容和试验数据;
故障分类 可靠性强化试验期间发生的故障,分为关联故障和非关联 故障。 2)非关联故障 非关联故障不作为判断受试产品环境应力极限值的依据,非关联 故障包括:
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