材料可靠性研究及寿命预测--研究方法及实例

产品寿命可靠性试验MTBF计算规范

产品寿命可靠性试验MTBF计算规范 一、目的： 明确元器件及产品在进行可靠性寿命试验时选用标准的试验条件、测试方法 二、范围： 适用于公司内所有的元器件在进行样品承认、产品开发设计成熟度/产品成熟度（DMT/PMT）验证期间的可靠性测试及风险评估、常规性ORT例行试验 三、职责： DQA部门为本文件之权责单位，责权主管负责本档之管制，协同开发、实验室进行试验，并确保供应商提交的元器件、开发设计产品满足本文件之条件并提供相关的报告。 四、内容： MTBF:平均无故障时间 英文全称:Mean Time Between Failure 定义:衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标,单位为“小时”.它反映了产品的时间质量,是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力.具体来说,是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔,它仅适用于可维修产品,同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF

MTBF测试原理 1.加速寿命试验 (Accelerated Life Testing) 执行寿命试验的目的在于评估产品在既定环境下之使用寿命. 常规试验耗时较长,且需投入大量的金钱,而产品可靠性资讯又不能及时获得并加以改善. 可在实验室时以加速寿命试验的方法,在可接受的试验时间里评估产品的使用寿命. 是在物理与时间基础上,加速产品的劣化肇因,以较短的时间试验来推定产品在正常使用状态的寿命或失效率.但基本条件是不能破坏原有设计特性. 一般情况下, 加速寿命试验考虑的三个要素是环境应力,试验样本数和试验时间. 一般电子和工控业的零件可靠性模式及加速模式几乎都可以从美军规范或相关标准查得,也可自行试验分析,获得其数学经验公式. 如果温度是产品唯一的加速因素,则可采用阿氏模型(Arrhenius Model),此模式最为常用. 引进温度以外的应力,如湿度,电压,机械应力等,则为爱玲模型(Eyring Model),此种模式适用的产品包括电灯,液晶显示元件,电容器等. 反乘幂法则(Inverse Power Law)适用于金属和非金属材料,如轴承和电子装备等.

电机的寿命和可靠性

电机的寿命和可靠性标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

电机的寿命和可靠性 绝缘——影响寿命和可靠性的关键因素 在国民经济和社会生活领域里，电机已经得到了越来越广泛的应用，电机的寿命及使用可靠性也越来越被人们所关注。在正常使用的条件下，电机的寿命一般定义为10——15年。传统的观念认为，影响电机寿命的主要因素是绝缘的老化，因此绝缘结构的确定、绝缘材料的选用，就成为电机设计制造的首要任务之一。 绝缘系统的选择主要取决于电机的电压等级和耐温要求，而同一等级使用哪一种绝缘材料，则要综合考虑其耐温要求，机械性能，电气性能及使用工艺性能等因素后最终选定。 电机对地绝缘（亦称主绝缘）的等级决定了电机的绝缘等级，一台电机上可以按不同部位的发热状况和使用要求，来选用不同等级的绝缘材料，而不必规定一台电机上所有的部位必须选用同一等级的绝缘材料。 微电机常用电气绝缘材料的耐热等级和允许的极限使用温度见下表： 表1

电机各导电部件由于电位不同，因此须用绝缘材料将其分隔开。按使用部位及功能的不同，常分为以下几种： 1、对地绝缘：指电机带电部位与接地部位（如铁芯、机壳、轴等）之间隔开所用的绝缘，为环氧粉沫涂敷，DMD纤维纸，聚酯薄膜纸，尼龙一体成型槽绝缘等。 2、匝间绝缘：指一个多匝绕成的线圈，电位不同相邻匝间的绝缘，微电机中一般是漆包线本身的外包漆作为匝间绝缘。 3、层间绝缘：指电枢线圈在槽内或端部上下层之间分隔开所用的绝缘，微电机中常用漆包线本身的外包漆作为层间绝缘。 4、相间绝缘：指放置于同一部位的电位不等的几种线圈之间隔离所用的绝缘，如交流电机不同相（A、B、C相）之间，不同激磁方式直流电机的激磁绕组（串激、复激、他激）及不同转速档（高速、中速、低速）各激磁线圈之间所用的绝缘。

产品环境试验及可靠性试验要求

1.目的：明确公司产品环境试验及可靠性试验的要求，确定试验用样品的领用，归还及处理方法 2.范围：本规定适用于泰丰公司新产品开发样机、工程样机、试产样机、 首批生产的产品、批量生产的产品以及售后反馈质量较差的产品 3.职责：品管部例行试验室负责做环境试验及可靠性试验，并负责领用、 归还试验用样品，成仓、生产部协助，售后服务部统一处理经过可靠 性试验的样品 4.试验项目： 4.1.1环境试验项目包括：高温试验、低温试验、振动试验、恒定湿热试 验、跌落试验、压强试验 4.1.2可靠性试验项目包括：叉簧寿命试验、按键寿命试验、铃声寿命试验、 MTBF （平故障工作时间）试验 5.试验要求 5.1例行试验室对需做试验的样品，按照《泰丰环境试验及可靠性试验品质标 准》进行相关试验，在记录本和白板上记录试验样品的名称、型号、样品 来源、试验项目、试验开始及结束时间、日期等。 5.2例行试验室需对试验前样品进行功能、性能测试，并记录检测数据及情 况。 5.3新产品开发样机、工程样机、试产样机做完环境试验后做可靠性试 验。 5.4首批生产的产品抽取5台样机做环境试验后，从中再抽取2台做可 靠性试验。 5.5成熟机型累计生产10万台，抽5台样品做环境试验后，从中再抽取

2台做可靠性试验。 5.6批量生产过程中，因更换物料可能影响到产品性能的，抽5台做环 境试验。 5.7技术服务部反映差的话机，品管针对不良项目安排做例行试验和相 关可靠性试验。 5.8如试验不合格，由开发、工程部分析原因，加以改进，认为问题已经解 决，再行试验。新开发产品只有通过例行试验和可靠性试验，才能投入批 量生产。对于已生产入库的话机，由品管裁决是否需要返工。 6.试验方法：参见实验室相关测试规范。 7.试验用话机的管理 7.1开发、工程样机试验完立即归原部门，并由原部门管理。 7.2例行试验用话机凭品管部经理签名的借条从生产线或成品仓库借 用，试验完立即归还。 7.3可靠性试验用话机凭品管部经理签名的借条从生产经或成品仓库借用，可 靠性试验完后，实验室对话机作上标记，由品管发文通知计划安排返工， 工程出返工方案，返工合格后再入成品仓库

可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南解析

术语和定义 HALT（High Accelerated Life Test）：高加速寿命试验，即试验中对试验对象施加的环境应力比试验对象整个生命周期内，包括运输、存储及运行环境内，可能受到的环境应力大得多，以此来加速暴露试验样品的缺陷和薄弱环节，而后对暴露的缺陷和故障从设计、工艺和用料等诸方面进行分析和改进，从而达到快速提升可靠性的目的。 运行限或操作限（Operation Limit）：指产品某应力水平上失效（样品不工作或其工作指标超限），但当应力值略有降低或回复初始值时，试样又恢复正常工作，则样品能够恢复正常的最高应力水平值称为运行限。 破坏限（Destruct Limit）：在某应力水平上升到某值时，样品失效，即使当应力回落到低于运行限时，试样仍然不能恢复正常工作，这时的应力水平值称为破坏限。 裕度（Margin）：产品运行环境应力的设计限与运行限或破坏限的差值。产品的裕度越大，则其可靠性越高。 夹具（Fixture）：在HALT试验的振动项目中固定试样的器具。振动试验必须使用夹具，使振台振动能量有效地传递给试样。 加速度传感器（Accelerometer）：在某方向测量试样振动加速度大小的传感器。在HALT试验的振动项目中使用加速度传感器可以监视试验箱振动能量通过夹具有效传递给试样的效率。 振动功率谱密度（Vibrating Power Spectral Density）：也称为加速谱密度，衡量振动在每个频率点的加速度大小，单位为（g2/Hz）。 Grms（Gs in a root mean square）：振动中衡量振动强度大小的物理单位，与加速度单位相同，物理含义为对振动功率谱密度在频率上积分后的平方根。 热电偶（Thermocouple）：利用“不同导体结合在一起产生与温度成比例的电压”这一物理规律制作的温度传感器。在HALT试验的热应力测试项目中，利用热电偶监视产品各点的温度分布。 功能测试（Functional Test）：对试样的测试，用以判断试样能否在测试环境下完成规定的功能，性能是否下降。一般是通过测量试样的关键参数是否达到指标或利用诊断模式测试试样的内部性能。 摘要：本文围绕产品HALT试验，详细介绍HALT试验基本要求、总体过程及试验过程。 关键词：HALT试验、基本要求、试验过程 1、HALT试验基本要求 1.1对试验设备的要求 1.1.1对试验箱的要求 做HALT试验的设备必须能够提供振动应力和热应力，并满足下列指标： 振动应力：必须能够提供6个自由度的随机振动；振动能量带宽为2Hz～10000Hz；振台在无负载情况下至少能产生65Grms的振动输出。 热应力：目标是为产品创造快速温度变化的环境，要求至少45℃/min的温变率；温度许可范围至少为－90℃～＋170℃。

电力变压器可靠性分析及其寿命评估 王鹏

电力变压器可靠性分析及其寿命评估王鹏 发表时间：2019-06-04T15:59:53.327Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者：王鹏路辉[导读] 摘要:随着我国西电东运和全国网络和特高压项目的推广,电网安全稳定运行也将面临更大的挑战。 (国网廊坊供电公司廊坊市 065000) 摘要:随着我国西电东运和全国网络和特高压项目的推广,电网安全稳定运行也将面临更大的挑战。近年来电力变压器的可靠运行逐渐成为了国内外学者的研究重点。随着变压器电压等级的提高,其发生故障给系统带来的损失越来越大。为了提升变压器的可靠性,有效地延长电力设备的使用寿命,让投资和回报有一个最佳的平衡,需要对其进行全面的准确的可靠性评估。因此,如何科学地评估其寿命,保证超期服役的电力设备安全运行是个亟待解决的问题。本文简述了电力变压寿命分析评估方法,分析了影响电力变压器寿命的因素,探讨了阻止电力变压器加速老化的对策及大型变压器寿命管理的方法。 关键词:变压器可靠性使用寿命防护措施 一、影响变压器可靠运行的因素 1.变压器铁芯故障 在正常情况下，变压器铁芯只有一个接地点，以限制流过铁心和铁心点的电流。当磁芯未在多点接地或接地时,会导致磁芯发生故障,导致变压器过热,影响变压器的正常运行。当发生芯子故障时，相邻硅钢片之间的绝缘漆膜烧坏。在严重的情况下，磁芯可能会过热和放电，从而在电压发生器内部产生可燃气体，这可能导致变压器开关跳闸中的电源故障。 2.变压器导电回路故障 如果变压器接头焊接不良，从物理角度来看，导电回路的横截面积相应减小，从而局部电阻增加。根据功率损耗的计算方法：功率=电流的平方×截面电阻，当正常电流通过时，由于截面积的增加，功率损耗会增加，变压器接头处的温度变得过高，从而加速了接头。机械变形和氧化腐蚀，接头处的电阻不断增加，使循环往复运动，最终烧毁变压器的绝缘层，导致电源故障。 3.变压器绕组绝缘损坏故障 当变压器绕组绝缘损坏变压器，变压器自身的绕组和匝间绝缘，以及一些金属绝缘等，如果有绝缘损坏，就会导致绕组短路，即在绕组内部形成闭合电流回路。当大电流通过时，绕组产生额外的热量和损耗，这导致变压器的稳定异常。变压器的三相电压输出未达到平衡,运行噪音增加。绕组的短路主要是由于绕组线圈在短距离电力作用下的位移，导致绝缘磨损引起的短路;绝缘材料在运行过程中自然老化或在局部高温下破裂;导线的质量差,绕组的绕组不适合压接和卷绕过程,金属材料进入损坏的绝缘层。 4.变压器漏磁故障 变压器铁心产生的磁通称为主磁通。在正常情况下,铁芯产生的额定主磁通量不饱和。当复杂电流流入变压器时,绕组将会泄漏。助焊剂现象。主磁通穿过铁磁材料,漏磁通穿过绕组周围的空间。当漏磁通过某些金属部件时，会产生涡流，从而产生热量。变压器的容量与负载电流成比例，并且变压器的容量增加。它容易发生热故障。通常,燃料箱的温度最接近绕组或导体。 5.散热条件差 当变压器在高温环境下长时间运行，或变压器周围有热源时，房间内的通风散热措施不好，建筑物与变压器之间的散热距离太大关闭，变压器产生的热量不能及时。消散到空气中，导致变压器的温度上升，绕组电阻变大，然后变压器会产生更多的热量，导致变压器的温度异常。 6.变压器冷却系统异常 运行中的变压器产生通过变压器自己冷却油或散热器传递到周围环境的热量一定的数量。当变压器冷却器油泵损坏，风扇马达被损坏，灰尘和其它碎屑附着在热管中，油循环路径被阻挡，油流量减小，并且变压器的散热受到影响，从而导致在增加了变压器的温度。在停电的情况下,冷却系统停止工作,这将导致变压器的温度持续升高,导致变压器烧坏。 二、变压器运行中的防护措施 1.加强对油温及绕组温度的监测,根据监测结果及时调整负荷状态。要防止或减少变压器在过负荷状态下运行,因为它是以牺牲寿命为代价的,尤其是热点温度高达160℃的短期急救过负荷运行,对变压器绝缘寿命危害极大。必须过负荷运行时,要严格执行变压器厂家提供的过负荷能力表,不能超越。 2.加强对线路的巡视,防止发生变压器出口突发性短路,尤其要防止外界偶然因素和环境因素造成的突发性短路。科学设置继电器保护整定值,短路时能快速切断故障电流,减小短路电流对变压器的冲击。 3.加强变压器的常规电气测试,如测试绕组直流电阻,比率,空载电流,空载损耗,局部放电,铁芯绝缘电阻和接地电流,并综合分析各种电气测试数据及时。事先判断错误。加强变压器在线诊断,例如对变压器进行局部放电的在线测量、绝缘油的在线色谱分析和油中微水分析。通过对变压器局放和油中气体含量的色谱分析、微水分析及时发现变压器异常,及早发现故障。必要时还可以进行油中糠醛含量和绝缘纸聚合度的测量,来判断绝缘的老化程度。 4.密封件属于低值易耗品,建议在变压器每次检修时更换所有的密封件,加强变压器的密封性。 四、大型变压器寿命管理的方法 变压器寿命管理的核心是确定绝缘寿命的状态。除了防止变压器绝缘老化的措施外,还应建立一系列检查系统和检查系统,以确保变压器的安全运行。 1.预警系统大型变压器在线监测系统（氢气，局部放电和绝缘的在线监测）可以预先发现变压器操作期间异常的条件。在线监测与专家系统相结合预测变压器的绝缘和在变压器发芽的初始阶段发现异常情况。 2.现场诊断现场诊断是确定变压器绝缘强度的一种方法。现场诊断和趋势分析的结合是最重要的检测手段,能及时检测变压器的过热、局部放电、电介质劣化、线圈位移等。有下列检测项目: a)局部放电测量。当变压器出现异常或油色谱仪中出现C2H2时,应对变压器进行现场局部放电测量。超声定位仪可以定位局部放电部位。 b)定期测量油温和盘管温度。通过查明变压器是否过载或部分过热,可以进行更详细的诊断。 c)油的色谱分析。通过色谱分析变压器油中的气体含量,及时发现变压器异常。d)测量油中的糠醛含量。它可以判断变压器的老化程度。当色谱分析中的CO或CO2含量很高时,应进行此测量。 e)绝缘油的微水分析。

产品寿命可靠性测试

产品寿命可靠性测试方法 概念： ?平均失效时间: MTBF ( Mean Ti me bet ween Fai l ur es )，就是失效率的倒数，试验求得的MTBF设为θ，是相当于产品总运作时间除以总失效的次数。 ??平均失效时间的最低接收值( θ1) : Mi ni mum Accept abl e Mean Ti me Bet ween Fai l ur es , 是根据能够容忍错误接收产品的特定风险而决定出。 规定的平均失效时间( θ0) : Speci f i ed Mean Ti me Bet ween Fai l ur e,是一种在规格书上所订定的MTBF值此值是用平均失效时间的最低接收值θ1乘上判别比率( Di scr i mi nat i on Rat i o) θ0/ θ1而得。它是用来限制生产者的冒险率( α)。 ??判别比率( θ0/ θ1) : Di scr i mi nat i on Rat i o,是规定的平均失效时间与平均失效时间的最低 接收值之比，也即是在可靠性试验下，可视为合格之最坏的可靠性特性值的界限值与尽可 能视为不合格之可靠性的特性值的界限值之比。 风险( Deci si on Ri sks) : ( 1)消费者的风险( Consumer’s Deci si on Ri sk: β) :消费者接收较差的MTBF( θ1)的机率称之为消费者的风险。 ( 2)生产者的风险( Pr oducer’s Deci si on Ri sk: α) :拒绝接收产品的真实MTBF为θ0之机率称之为生产者的风险。 1.寿命可靠性验证试验( Demonst r at i on Test ) 该试验适用于DMT/ PMT验证时期的产品可靠性测试，建议采用一次抽样可靠性试验( Sequent i al Rel i abi l i t y Test i ng)。 一次抽样可靠性测试设计及评估方法： ??首先确认产品Spec.规定的MTBF值及信赖度水平( 1- α) 依照下列公式与测试计划给予的时间要求确定测试样品的数量及测试时间 MTBF Cal cul at i on For mul a 2×T MTBF= χ 2 α ( ,2R+ 2) T = Tot al Power On Ti me, R = Tot al Fai l ur e number ; α = 1?confidence= 1?0.9 Ref er ence Tabl e: Conf i dence Level Fai l ur e Q’t y 90% 10% χ 2(α,2R+ 2) χ 2(α,2R+ 2) 0 1 2 3 4 4. 6 7. 78 10. 6 13. 4 16 0. 21 1. 07 2. 21 3. 49 4. 87

电子电器产品 可靠性测试检验标准.

可靠性测试检验标准 一.机械测试标准 B随机振动测试标准 试验目的：检验产品经受规定严酷等级的随机振动测试 试验设备：振动仪 试验样品：6SETS 试验内容：被测样品不包装，处于通电状态，牢固固定在测试台，试验参数：频率范围5-20Hz，功率频谱度0.96M2/S3；频率范围20-500Hz，功率频谱度0.96M2/S3（20Hz处），其它-3dB/℃T .轴向：三个轴向，持续时间，每方向1小时，共3小时，持续时间结束，取出样机进行测试后检查。 判定标准：通过基本功能测试；外观/结构正常，未见零件松动、裂开异常。 C包装振动测试标准 试验目的：模拟运输过程中振动对产品造成的影响 试验设备：振动测试仪 试验样品：2 carton 试验内容：振动宽度（Vibration width）:2mm/2.8g;扫周率（Sweep Frequency）:10 to 30Hz;方向（Direction）:六个面（x.y.z axis）;测试时间：30分/每个面（30 Minutes per axis），测试完成后检验产品的外观结构及各项功能。 判定标准：通过基本测试，外观/结构正常，未见零件松动异常。

二．存储温度测试标准 A高温贮存试验 试验目的：检验产品在高温环境条件下贮存的适用性 试验设备：恒温恒湿试验箱 试验样品：6SETS 试验内容：被测产品不包装、不通电，以正常位置放入试验箱内，使试验箱温度达到60±2℃，温度稳定后持续16小时，持续期满，立即进行试验后检测。 判定标准：通过基本功能测试；外观和结构正常。 B低温贮存试验 试验目的：检验产品在低温环境条件下贮存的适用性 试验设备：恒温恒湿试验箱 试验样品：6SETS 试验内容：被测产品不包装、不通电，以正常位置放入试验箱内，使试验箱温度达到-20±2℃，温度稳定后持续16小时，持续期满，在正常大气条件下放置2H，放置期满，被测样机进行试验后的检查。 判定标准：通过基本功能测试；外观和结构正常。 三．高低温测试标准 A低温工作试验 试验目的：检验产品在低温环境条件下使用的适用性 试验设备：恒温恒湿试验箱 试验样品：6SETS 试验内容：被测产品不包装、处于导通状态，以正常位置放入试验箱内，使温度达到-20±3℃,温度稳定后，持续8小时，持续期满，进行产品测试后的检查。 判定标准：通过基本功能测试；外观和结构正常。 B高温工作试验 试验目的：检验产品在高温环境条件下使用的适用性 试验设备：恒温恒湿试验箱 试验样品：6SETS 试验内容：被测产品不包装、处于导通状态，以正常位置放入试验箱内，使温度达到+55±2℃,温度稳定后，持续8小时，持续期满，进行产品测试后的检查。 判定标准：通过基本功能测试；外观和结构正常。 C恒定湿热试验 试验目的：检验产品在恒定湿热环境条件下使用的适用性 试验设备：恒温恒湿试验箱 试验样品：6SETS 试验内容：被测产品不包装、处于导通状态，以正常位置放入试验箱内，使温度达到40±2℃,湿度达到 95%，持续96小时，持续期满，立即进行产品测试后的检查。 判定标准：通过基本功能测试；外观和结构正常。 D冷热冲击试验 试验目的：检验产品经受环境温度讯速变化的能力 试验设备：冷热冲击试验箱 试验样品：6SETS 试验内容：被测产品不包装、不导通或不带电池状态，以正常位置放入试验箱内，高温为60℃，稳定温度保持时间为2小时，低温为-20℃，，稳定温度保持时间为2小时，转换时间不大于15秒，循环次数为12次（1循环周期为4小时），循环期满，在正常大气条件下放置2小时，放置期满，被检样机立即进行产品测试后的检查。 判定标准：产品外观和结构正常。功能、性能方面正常。 E结露试验 试验目的：检验产品在结露环境条件下的适用性 试验设备：恒温恒湿试验箱

产品可靠性试验标准

内部机密 产品可靠性测试标准 文件版本：V1.0 江苏中讯数码电子有限公司 企业标准 文档编号 撰写人 审核人 批准人 创建时间 2010．01．01发布 2010.01.01 实施

文件修改履历

目录 一．目的 (4) 二．编制依据 (4) 三．适用范围 (4) 四．定义 (4) 五．主要职责 (4) 六.试验场所 (5) 七．可靠性测试内容 (5) 1．加速寿命测试 (5) 1.1跌落试验 (5) 1.2振动试验 (5) 1.3湿热试验 (6) 1.4静电试验 (6) 2．气候试应性测试 (7) 2.1低温试验 (7) 2.2高温试验 (7) 2.3盐雾试验 (7) 3．结构耐久测试 (8) 3.1按键/叉簧测试 (8) 3.2跌落测试 (8) 4．表面装饰测试 (8) 4.1丝印、喷油测试 (8) 5．特殊条件测试 (9) 5.1低温加电试验 (9) 5.1恒温湿热加电试验 (9) 八．最终检验 (9) 九．判断标准 (9) 十．试验程序 (10)

一 .目的 1．对产品硬件设计、制造进行验证确认符合相应国家标准； 2．在特定的可接受的环境下评估产品的质量和可靠性； 3．在特定的可接受的环境下评估产品的安全性； 4．统一并规范企业内产品硬件测试检验方法。 二．编制依据 1．GB/T2421-1999 电工电子产品环境试验第一部分：总则 2．GB/T2422-1995 电工电子产品环境试验术语 3．GB/T4796-2001 电工电子产品环境参数分类及其严酷程度分级 4．GB/T2423.1-2001 电工电子产品环境试验第1部分：试验方法试验A：低温 5．GB/T2423.1-2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温 6．GB/T2423.1-2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ed：自由跌落7．GB/T2423.10-1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc和导则：振动8．GB/T2423.3-1993 电工电子产品基本环境试验试验Ca:恒定湿热试验方法 9．GB/T2423.17-2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验Ka盐雾试验方法 10．GB/T17626.2-1998 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验 三．适用范围 1．本文件使用于中讯数码有限公司所生产的所有产品。 2．根据技术中心的要求，本标准适用于提供相应的测试环境对一些部件进行可靠性测试四．定义 为了了解、考核、评价、分析和提高产品可靠性而进行的试验。 五．主要职责 1．技术中心 1.1定义项目/产品可靠性测试计划 1.2完成、跟踪项目/产品可靠性测试结果 1.3参与产品可靠性测试问题的分析及改进 1.4提供制定/修改可靠性测试程序及标准建议 1.5参与测试设备/仪器的日常管理、维护 1.6参与可靠性测试设备/仪器的开发 2．质管部

浅谈电工电子产品加速寿命试验

浅谈电工电子产品加速寿命试验 广州广电计量检测股份有限公司环境可靠性检测中心颜景莲 1概述 寿命试验是基本的可靠性试验方法，在正常工作条件下，常常采用寿命试验方法去评估产品的各种可靠性特征。但是这种方法对寿命特别长的产品来说，不是一种合适的方法。因为它需要花费很长的试验时间，甚至来不及作完寿命试验，新的产品又设计出来，老产品就要被淘汰了。因此，在寿命试验的基础上形成的加大应力、缩短时间的加速寿命试验方法逐渐取代了常规的寿命试验方法。 加速寿命试验是用加大试验应力(诸如热应力、电应力、机械应力等)的方法，激发产品在短时间内产生跟正常应力水平下相同的失效，缩短试验周期。然后运用加速寿命模型，评估产品在正常工作应力下的可靠性特征。加速环境试验是近年来快速发展的一项可靠性试验技术。该技术突破了传统可靠性试验的技术思路，将激发的试验机制引入到可靠性试验，可以大大缩短试验时间，提高试验效率，降低试验耗损。 2 常见的物理模型 元器件的寿命与应力之间的关系，通常是以一定的物理模型为依据的，下面简单介绍一下常用的几个物理模型。 2.1失效率模型 失效率模型是将失效率曲线划分为早期失效、随机失效和磨损失效三个阶段，并将每个阶段的产品失效机理与其失效率相联系起来，形成浴盆曲线。该模型的主要应用表现为通过环境应力筛选试验，剔除早期失效的产品，提高出厂产品的可靠性。 2.2应力与强度模型 该模型研究实际环境应力与产品所能承受的强度的关系。 应力与强度均为随机变量，因此，产品的失效与否将决定于应力分布和强度分布。随着时间的推移，产品的强度分布将逐渐发生变化，如果应力分布与强度分布一旦发生了干预，产品就会出现失效。因此，研究应力与强度模型对了解产品的环境适应能力是很重要的。 2.3最弱链条模型 最弱链条模型是基于元器件的失效是发生在构成元器件的诸因素中最薄弱的部位这一事实而提出来的。 该模型对于研究电子产品在高温下发生的失效最为有效，因为这类失效正是由于元器件内部潜在的微观缺陷和污染，在经过制造和使用后而逐渐显露出来的。暴露最显著、最迅速的地方，就是最薄弱的地方，也是最先失效的地方。

IGBT模块的寿命和可靠性研究

IGBT模块的寿命和可靠性研究 系统寿命与可靠性关系： 可靠性：产品在一定条件下无故障完成规定功能的能力或可能性 IGBT模块的失效模式： 功率周次 Power cycling： 功率周次用于评估绑定线和Die焊层的机械寿命 Power cycling can estimate the bonding wire and die solder’s lifetime π测试方法: 加载自加热，周期≤ 3秒，测试ΔTvj π Test method: Self heating by load, T_cycle ≤ 3 seconds, measure ΔTvj π失效判据：饱和压降 Vcesat 增大+5% π Failure criteria: Vcesat increase more than 5%

温度周次 Thermal cycling 温度周次用于评估DCB下焊接层的寿命 Thermal cycling can estimate DCB solder’s lifetime π测试方法: 通电加热，周期5分钟，测量ΔTc π Test method: Self heating by load, 5 min/, measure ΔTc π失效判据：热阻Rthjc 增大+20% π Failure criteria: R_thjc increase 20% 失效机理是两种材料不同的膨胀系数 (Different material’s CTE)[ppm/K]

不同应用下IGBT模块的寿命 Lifetime of IGBT module in different application There are many applications and similar types of power modules. Main objective is: how to select an active device in order to reach desired system lifetime? Is it possible to have power module suiting to all applications?

可靠性和使用寿命

可靠性和使用寿命 所谓产品的可靠性，实际上是以时间的方式来描述产品的质量，其经典定义是：在 规定的条件下和规定的时间内满意地完成规定功能的概牢。比如说，一合电冰箱．厂 家 设计它的使用寿命为10年，那么生产出的电冰箱在以后实际的工作中是否能满意地工作 10年呢?也就是说，它工作10年的概率有多大?概率越大，其可靠性就超高，反之则低。 经典定义所强调的共有四个方面，即概率、性能要求、使用条件和干均无故障工作时间。 由此可以确定故障与使用寿命的函数随时间而变化，并呈现出不同的特性，如图3—1所 示。从图中可以看到，任何电器设备的故障发生期均可分为三个阶段，即早期故障、 使用 期故障和损耗期故障。早期故障一般是指在仓库存放或销售期间，运输过程中，以及 用 户购买后使用半年左右的时间范围。这种故障一般是原发性的，有些是设计和生产中 的 问题，有些是工艺问题，也有的是个别不合格元器件未被剔除而失效。如果是运输中 出现的故障，如破损、元器件压碎等，在商店选购时其AVX钽电容故障就会显露出来，一般不会到用

户手中，这些产品由生产厂家或批发商直接负责。而在月户使用过程中的早期性故障 一 般表现为：焊接或密封不良，接点不良．元器件装配不当，偶发性故障等，这也不要紧， 因为一般的大型电子产品，这段时间都由厂家或特约的维修网点保修。过f早期故障期， 产品即进行了老化，开始进入使用期，在这一段时间内其故障率是最少的，见图3—1中曲 线比较平坦的一段，我们通常所说的使用寿命大都是这段时间。当然，不同的电子产 品 有不同的使用寿命，据日本有关资料统计，几种常用家电的使用寿命见表3—1所示。使用 期所发生的故障大多属于病发性的，一般是由于某一个元件或几个性能较差的元器件 的 性能变化或偶尔破坏性损坏。如人为故障，雷电击坏等，一般更换单只元器件，重新 调 整电路特性，故障即可排除。使用期过后，整机开始进入损耗期，这一时期，电路的 故钽电容 障较多，而且会越来越多，有时会同时几处出现故障。这个时期的故障属于损坏性的．因 电器设备一般比较复杂，采用的元器件较多，经过较长时间的损耗，元器件的持性变差、 性能衰老．出现疲劳而失效。损耗期除了要更换失效的元器件外，还要加以整机调试，有

电机的寿命和可靠性

电机的寿命和可靠性 绝缘——影响寿命和可靠性的关键因素 在国民经济和社会生活领域里，电机已经得到了越来越广泛的应用，电机的寿命及使用可靠性也越来越被人们所关注。在正常使用的条件下，电机的寿命一般定义为10——15年。传统的观念认为，影响电机寿命的主要因素是绝缘的老化，因此绝缘结构的确定、绝缘材料的选用，就成为电机设计制造的首要任务之一。 绝缘系统的选择主要取决于电机的电压等级和耐温要求，而同一等级使用哪一种绝缘材料，则要综合考虑其耐温要求，机械性能，电气性能及使用工艺性能等因素后最终选定。 电机对地绝缘（亦称主绝缘）的等级决定了电机的绝缘等级，一台电机上可以按不同部位的发热状况和使用要求，来选用不同等级的绝缘材料，而不必规定一台电机上所有的部位必须选用同一等级的绝缘材料。 微电机常用电气绝缘材料的耐热等级和允许的极限使用温度见下表： 表1

电机各导电部件由于电位不同，因此须用绝缘材料将其分隔开。按使用部位及功能的不同，常分为以下几种： 1、对地绝缘：指电机带电部位与接地部位（如铁芯、机壳、轴等）之间隔开所用的绝缘，为环氧粉沫涂敷，DMD纤维纸，聚酯薄膜纸，尼龙一体成型槽绝缘等。 2、匝间绝缘：指一个多匝绕成的线圈，电位不同相邻匝间的绝缘，微电机中一般是漆包线本身的外包漆作为匝间绝缘。 3、层间绝缘：指电枢线圈在槽内或端部上下层之间分隔开所用的绝缘，微电机中常用漆包线本身的外包漆作为层间绝缘。 4、相间绝缘：指放置于同一部位的电位不等的几种线圈之间隔离所用的绝缘，如交流电机不同相（A、B、C相）之间，不同激磁方式直流电机的激磁绕组（串激、复激、他激）及不同转速档（高速、中速、低速）各激磁线圈之间所用的绝缘。 二、合理设计——电机寿命和可靠性的先天保证 电机设计是产品质量链中的第一环节，如果设计不合理，甚至不

产品生命周期的可靠性测试类型

产品生命周期的可靠性测试类型 可靠性的主要测试类型根据产品生命周期的各个阶段大约分为四类，即HALT（研发早期）、ALT（研发中期）、RDT（研发末期暨生产导入期）、ORT（量产期）。 其他的一些可靠性GoTest由于目的单纯，所以样品数往往是经验值或与可靠性目标相关的统计学方法值，此处暂不赘述。 这四个阶段的测试对于样品数的要求都有所不同，下面给出一些参考意见。 HALT：此测试主要目的是找出设计中的重大问题和主要失效模式，增加产品的稳健度（Robustness)，确定产品的四个极限即Low&HighDL(DestructiveLimit)和Low&HighOL(OperatingLimit)。所以，样品数非常少，通常每次仅2-4个。当然根据不同产品类型和测试条件，相应作出调整，但此时，样品数并不依据统计学方法给出。 ALT：此测试主要目的是验证MTBF目标。此时，样品数的选择和几个因素有关，主要是MTBF目标、加速因子（AF）、GEMFactor、测试时间。而加速因子与加速老化测试的条件(condition)相关，如温度、温湿度、温湿度加开关交变加速率等；GEMFactor同可接受失效数和置信度相关。下面的表示温湿度ALT测试时间与样品数之间关系的公式可以进一步说明： Duration(hrs)=(MTBFspecxGEMfactorCL)/(SampleSizexAFtempxAFRH). GEMfactor如下表 RDT:此测试目的是为了验证可出货产品是否满足可靠性目标。RDT可分为加速和非加速两种。做RDT 计划，首先要知道产品寿命分布曲线（lifedistribution)。然后根据lifedistribution，确定以下三种测试方法中的一种，即二项式参数（ParametricBinomial）、非二项式参数（Non-ParametricBinomial）、指数卡方（ExponentialChi-Squared）。 最后根据可靠性目标与相关参数的关系确定测试计划。例如要确认产品的lifedistribution为非二项式参数（Non-ParametricBinomial）的可接受失效数为零的测试样品数公式为 当然，以上的计算可以通过一些商业软件非常容易地计算出来。 有时RDT是持续性测试（SequentialTesting），持续数周，数量也比较多。 加速RDT可以通过增加应力级数（stresslevel）相应缩短测试时间和样品数。 ORT：此测试主要目的就是为了筛除那些受到生产流程中的各种因素影响而导致可靠性下降不能满足目标的产品。此时可以使用统计学方法计算样品数。但是，由于产品类型的不同和量产时的情况复杂多变，包括样品数在内的各种测试条件和类型往往都是定制的。没有一个统一的定论。 总结：每个阶段的测试条件各不相同，人们总想要最少的样品，最短的测试时间，而我也不认为可靠性越高对公司就越好。要知道，可靠性也是合适的才是最好的。所以，在定制测试计划时，不应一成不变，而是要充分了解产品特性、客户要求、自身能力等因素，从中找到一个平衡点，制定出合理的计划。

可靠性-LED加速老化寿命试验方法概论Word文档

一、可靠性理论基础 1.可靠度： 如果有N个LED产品从开始工作到t时刻的失效数为n(t)，当N足够大时，产品在t时刻的可靠度可近似表示为： 随时间的不断增长，将不断下降。它是介于1与0之间的数，即。 2.累积失效概率： 表示发光二极管在规定条件下工作到t这段时间内的失效概率，用F(t)表示，又称为失效分布函数。 如果N个LED产品从开始工作到t时刻的失效数为n(t)，则当N足够大时，产品在该时刻的累积失效概率可近 似表示为： 3.失效分布密度： 表示规定条件下工作的发光二极管在t时刻的失效概率。失效分布函数的导函数称为失效分布密度，其表达式如下： ?早期失效期； ?偶然失效期(或稳定使用期) ； ?耗损失效期。 二、寿命 老化：LED发光亮度随着长时间工作而出现光强或光亮度衰减现象。器件老化程度与外加恒流源的大小有关， 可描述为： B t为t时间后的亮度，B0为初始亮度。通常把亮度降到B t=0.5B0所经历的时间t称为二极管的寿命。 1. 平均寿命 如果已知总体的失效分布密度f（t），则可得到总体平均寿命的表达式如下： 2. 可靠寿命 可靠寿命T R是指一批LED产品的可靠度下降到r时，所经历的工作时间。T R可由R（T R）=r求解，假如该产品的失效分布属指数分布规律，则： 即可求得T R如下:

3. 中位寿命 中位寿命T0.5指产品的可靠度R(t)降为50%时的可靠寿命，即：对于指数分布情 况，可得： 二、LED寿命测试方法 LED寿命加速试验的目的概括起来有： ?在较短时间内用较少的LED估计高可靠LED的可靠性水平 ?运用外推的方法快速预测LED在正常条件下的可靠度； ?在较短时间内提供试验结果，检验工艺； ?在较短时间内暴露LED的失效类型及形式，便于对失效机理进行研究，找出失效原因； ?淘汰早期失效产品，测定元LED的极限使用条件 1. 温度加速寿命测试法 由于通常LED寿命达到10万小时左右，因此要测得其常温下的寿命时间太长，因此采用加速寿命的方法。 根据高温加速寿命得的结果外推其他温度下的寿命。LED温度加速老化寿命测试原理是基于Arrhenius 模型。 利用该模型可以发现由温度应力决定的反应速度的依赖关系，即 式中L为寿命，Ea为激活能，A为常数，k为玻尔兹曼常数，T为热力学温度。 因此测试温度应有两个，即还需测得另一个温度T2下器件寿命为L2。可以求得激活能Ea。样便可以求得温度 T1对某温度T3下的加速系数K3: 。有： 可见实验需要测得同一批器件在两个不同温度下的寿命，然后推得其他温度下的寿命。 这就要求被测器件的数量应足够多，才能避免个性影响，而得到共性，即得到统计寿命值才真实。 LED从正常状态进入劣化状态的过程中，存在能量势垒，跃过这个势垒所需要的能量必须由外部供给，这个能量势垒就称为激活能。

浅谈可靠性加速寿命试验

浅谈可靠性加速寿命试验 加速寿命试验是可靠性试验中的一项重要的试验方法。采取加速寿命试验的作用在于加快试验进程，为预测系统或设备的可靠度提供重要的依据。 可靠性试验的方法和试验的规模由试验的对象及要求来决定。对于系统、设备及元器件，各自采用的试验方法是不同的。对于整机，通过试验剔除对系统有影响的不可靠元器件；对于机械零部件侧重于疲劳寿命试验；而对于电子元器件则主要进行寿命试验。 产品或系统的可靠度，应该按最终使用条件评价。所以，寿命试验应该按实际的使用条件与实际的环境条件（应力）来进行。但由于时间上，经济上的考虑，总希望以较少的试验费用，早一些取得满意的结果。为此，所采用的手段之一，是通过提高环境应力（如温度）与工作应力（施加给产品的电压、负荷等），来加快试验进程，缩短产品或系统的寿命试验时间。这种为缩短试验时间而按严苛条件（应力）进行的加速寿命试验与强制老化试验，实际上大同小异。都是以严苛的条件，加速产品质量特性的老化、促进产品寿命缩短的试验。例如，开关与继电器之类的产品，是按工作次数来计测寿命的，为加速试验，可用更高速度进行接通与断开试验，以检测产品的可靠性寿命。 加速寿命试验与产品例行试验（例如，一般强度和变形的性能测定）是不同的。例行试验的目的，只是保证产品进出厂验收前，其各种性能参数是否符合一定的标准，而没有测定产品在规定时间内的失效率。从而不能对产品的可靠性提出任何保证。而加速寿命试验，是对产品在规定的使用时间内符合一定的可靠性指标提出保证。同时，加速寿命试验也是产品可靠性预测和检验的基础。 加速寿命试验比产品的例行试验时间要长。因为，时间短促难以取得足以说明可靠度水平的数据。在试验数据的处理上，例行试验由于它仅是性能的通过试验，所以数据处理简单，而加速寿命因为它要对某一批产品的可靠性进行推断，所以要采用严格的数据统计方法，以便得出较为可靠的结论。 采取加速寿命试验的作用在于：通过严苛条件试验，可以确定产品、零部件的安全裕度，剔除与筛选可靠度低的零件；在严苛条件下观察到的寿命值（或故障率），同正常条件下的寿命值之间，有一定的规律性，利用此种规律性，可以预测正常条件下的寿命值。 因为加速寿命试验是选择严苛条件下的试验，与系统或设备的正常使用条件有很大的差异，因此，在进行加速寿命试验时，应注意如下几个方面的要求，以便对系统或设备做出正确的评价。 （1）所选条件与正常条件比，加速试验不应改变故障的基本模式与机理，或者改变它们的相对优势。 根据系统和设备的最终用途来确定和选定加速寿命试验的规模、时间、条件，并根据加速寿命试验的目的和要求确定试验参数。如试验时间、故障率λ（t）、平

12 例行实验及可靠性试验要求

产品环境试验及可靠性试验要求文件编号：TF/QA-C-0012 版本：A / 0 1. 目的：明确公司产品环境试验及可靠性试验的要求，确定试验用样品的领用，归还及处理方法 2. 范围：本规定适用于泰丰公司新产品开发样机、工程样机、试产样机、首批生产的产品、批量生 产的产品以及售后反馈质量较差的产品 3. 职责：品管部例行试验室负责做环境试验及可靠性试验，并负责领用、归还试验用样品，成仓、生 产部协助，售后服务部统一处理经过可靠性试验的样品 4. 试验项目： 4.1.1 环境试验项目包括：高温试验、低温试验、振动试验、恒定湿热试验、跌落试验、压强试验 4.1.2可靠性试验项目包括：叉簧寿命试验、按键寿命试验、铃声寿命试验、MTBF（平故障工作时 间）试验 5. 试验要求 5.1 例行试验室对需做试验的样品，按照《泰丰环境试验及可靠性试验品质标准》进行相关试验， 在记录本和白板上记录试验样品的名称、型号、样品来源、试验项目、试验开始及结束时间、日期等。 5.2 例行试验室需对试验前样品进行功能、性能测试，并记录检测数据及情况。 5.3 新产品开发样机、工程样机、试产样机做完环境试验后做可靠性试验。 5.4 首批生产的产品抽取5台样机做环境试验后，从中再抽取2台做可靠性试验。 5.5 成熟机型累计生产10万台，抽5台样品做环境试验后，从中再抽取2台做可靠性试验。 5.6 批量生产过程中，因更换物料可能影响到产品性能的，抽5台做环境试验。 5.7 技术服务部反映差的话机，品管针对不良项目安排做例行试验和相关可靠性试验。 5.8 如试验不合格，由开发、工程部分析原因，加以改进，认为问题已经解决，再行试验。新开 发产品只有通过例行试验和可靠性试验，才能投入批量生产。对于已生产入库的话机，由品 管裁决是否需要返工。 6. 试验方法：参见实验室相关测试规范。 7. 试验用话机的管理 7.1 开发、工程样机试验完立即归原部门，并由原部门管理。 7.2 例行试验用话机凭品管部经理签名的借条从生产线或成品仓库借用，试验完立即归还。 7.3 可靠性试验用话机凭品管部经理签名的借条从生产经或成品仓库借用，可靠性试验完后，实 验室对话机作上标记，由品管发文通知计划安排返工，工程出返工方案，返工合格后再入成 品仓库 生效日期：2002.4.20 第 1 页共1 页