第6章 可靠性试验概述
(1)概述
1）目的 a）发现产品在设计、材料、元器件和工艺方面 的各种缺陷； b）确认是否符合可靠性定量要求,可靠性试验 是产品在研制和生产阶段提高和验证可靠性的必 要工作项目； c）改善产品的使用完好性、减小维修费用提供 信息。 可靠性是设计出来的，是制造出来的，也是试 验出来的。
组件
单元
设备或系统
布线
布线
各级筛选剔除缺陷过程
电缆
(5) 要求
1)各组装等级100%进行ESS，并且 能 够 • 很快析出缺陷 • 析出适当数量的固有缺陷 不 会 • 引起不适当的设计故障 • 诱发附加的故障 • 使设备性能下降或寿命降低 不 应 •使筛选应力强度超过设计极限
2）筛选采用的环境应力类型
2）分类 a）可靠性试验它分为工程试验（环境应力筛选试验、可靠性
研制试验及可靠性增长试验）及统计试验（可靠性鉴定试验、 可靠性测定试验及可靠性验收试验）；
可靠性试验
环境应力筛选（ESS） 工程试验 可靠性研制试验 (RDT) 可靠性增长试验（RGT）
可靠性鉴定试验（RQT） 统计试验 可靠性测定试验（RDT) 可靠性验收试验（PRAT）
尽最大可能监测性能
性能检测
(7)环境应力筛选的应用范围
研制阶段或可靠性增长中激发材料 、元器件、设计缺陷和工艺缺陷
可靠性增长试验前预处理 研 制 阶 段
环 境 应 力 筛 选
可靠性鉴定试验前预处理
组装件的筛选
可靠性验收试验前预处理 出厂交付前的筛选 产品维修后筛选 备 件 的 筛 选 生 产 阶 段
（6）温度循环和随机振动的各参数量对筛选效果的影响 1）温度循环参数量：温度范围、保持时间、温度 变化速率、循环次数。
t6
2）随机振动参数量：频率范围、加速度功率 谱密度、加速度功率谱形。
加速度功率谱密度(g2/Hz)
0.04g / HZ
+3dB/oct
2
Grms 6.06 g
-3dB/oct
型的专项试验。 可靠性增长试验耗费的资源相当巨大，
所以,并不是任何一个产品都合适进行增长试验。
6.2 可靠性增长试验
（1）可靠性增长试验概述
可靠性增长试验是产品研制阶段中单独安排的一 个可靠性工作项目，作为工程研制阶段的组成部分。 保证产品进入批生产前的可靠性达到预期的目标。可 靠性增长试验通常安排在工程研制基本完成之后和可 靠性鉴定试验之前。 可靠性增长试验是一种有目标、有计划、有增长模 试验总时间通常为产品预期 MTBF 目标值的 5~25 倍，
360 330 300
温 度 循 随 环 机 振 恒 机 定 械 频 低 扫 加 冲 正 温 频 综 击 潮 速 湿 度 高 弦 正 合 度 环 弦 境 应力
有 效 性 加 权 评 分 值
270 240
210
180 150 120 90 60 30 0
定 电 温 应 度 高 力 冲 动 击 温
应力类型的选择优先采用温度循环和随机振动两者的组合。
靠性定量要求;
d) 寻找和发现产品各种缺陷的试验和提高产品可靠性的试验所 加的环境应力一般为加速应力; e) 各类验证产品可靠性的试验所加的环境应力一般为正常使用 应力。
6.1 环境应力筛选（ESS）Environment stress screen
（1）作用：剔除产品缺陷及激发早期故障
它不是什么？ •它不是试验！ 它是什么？ •它是工序！
讲中，我们主要介绍实验室中进行可靠性试验的内容。
b）从试验场合，则分为实验室试验及现场可靠性试验。在这
3）基本概念
a)可靠性试验本身是不能提高产品可靠性;
b) 可靠性试验用来寻找和发现产品在设计、材料、元器件和工 艺方面的各种缺陷、针对暴露的产品各种缺陷,在研制和生产 阶段通过改进产品的设计,才能提高产品可靠性; c) 验证产品可靠性是否满足合同规定的要求，确认是否符合可
表6-2
常用的应力及其强度、费用和筛选效果
应力类型 应力强度 费用 筛选效果
不显著（对元 器件较好） 不显著
环境应力
恒定高温 温度 温度 循环 慢速温变
低 低
低 较低
快速温变
高
较高 较低 高 高
较高
适中 适中 较高 高
好
较好 不显著 好 好
温度冲击 振动 组（综）合 扫频正弦 随机振动 温度循环与随机振动
使 用 阶 段
6.2 可靠性增长试验
（1）可靠性增长试验概述
可靠性增长试验是产品研制阶段中单独安排的一 个可靠性工作项目，作为工程研制阶段的组成部分。 保证产品进入批生产前的可靠性达到预期的目标。可 靠性增长试验通常安排在工程研制基本完成之后和可 靠性鉴定试验之前。 可靠性增长试验是一种有目标、有计划、有增长模 试验总时间通常为产品预期 MTBF 目标值的 5~25 倍，
(2) 环境应力筛选的目的
在产品出厂前，有意 将环境应力施加到产品 上，使产品的潜在缺陷 加速发展成早期故障， 并加以排除，从而提高 产品的可靠性。
(t)
t
偶然故障期 早期故障期 耗损故障期
(3)环境应力筛选与试验的比较
表6-1 筛 选与试验的比较
内容 是否允许出故障
筛 选 允许
试 验 不允许
A1
A2
A3Leabharlann 2080频率（Hz）
350
2000
表4-3
1 准备 工作 2 初始 性能检测
筛选前的准备工作和环境应力筛选程序
3 环境应力筛选应力施加 3-1 3-2 4 最后性能检 测
检查 受筛 产品 技术 状态、 试验 设备 和检 测仪 器， 夹具 等
寻找和排除故障
3-1A 3-1B
无故障检验
3-2A 3-2B
100%的产品受影响
接收/拒收准则
是
无
不是
有 不是
是 用经剪裁的加速应力环境使潜 在缺陷析出 *不包括元器件（零部件）筛 选。
*其中试验是指：设计鉴定试验和可靠性验证试验。
（4）筛选对象 不同组装等级（元器件级、组件级、单元级、 设备或系统级）的环境应力筛选。
印刷电路板 采购的组件 采购的单元
元器件
按有关标 准和技术 文件对受 筛产品进 行外观、 机械及电 气性能检 测等记录
随机振动
温度循环
温度循环
随机振动
5min
10循环 ... （40h）
10循环连 续无故障 ... （40h）
最长不超过20 循环（80h）
5min连续 无故障
最长不超过 15min
通过无故 障筛选产 品在规定 标准大气 条件下运 行，按产 品技术条 件进行性 能检测并 记录结果