机械类信赖性

环境条件：25℃ /60%RH（常温常湿）
ASQ-700型冲击试验装置标准规格：
设备型名 供试品面积（m2） 供试品最大质量（kg） 冲 击波形 最大加速度 最大速度变化（m/s） 冲击作用时间范围（ms） 防振基座 防止再碰撞机构 控制装置 试验机主体尺寸（mm） 试验机主体质量（kg） 控制装置尺寸（mm） 电源 700×700 100 梯形波及半正弦波 梯形波：1500m/s2（150G） 梯形波：7.6 梯形波：6~60 气垫及油压制振器 压缩空气-油压，摩擦制动方式 A、动作控制（保安）部， B、控制、计测系统，C、电源、空气压缩机部，D、油压泵部 高×宽×纵深 2460 ×1350 ×750 3500 高约1800 ×宽5700 ×深710 AC200V3相15A 半正弦波：6000m/s2（600G） 半正弦波：7.3 半正弦波：2~3 ASQ-700型冲击试验装置
f ：振动频率（frequency） D：振幅（displacement）
3、扫描速率（sweep speed）
倍频单位：Octave/min
倍频计算公式：Oct=log2f2/f1 （ f2为高频，f1为低频）
4、振动停止模式：时间、循环次数、单次数
5、扫描方向（sweep direct）：指第一次扫描方向
振动试验作业条件
目前公司正弦扫描试验条件：1.0G/5~500Hz/0.5oct/x、y、z各1hr
1.0G：加速度为1.0×9.8m/s2.5octave/min:振动扫描的倍频
倍频计算公式：Oct=log2f2/f1 （ f2为高频，f1为低频）
x、y、z各1hr：各方向振动1小时
1、– 振动频率范围（frequency range） 单位：Hz
振幅（displacement） 2、– 单位：mm G=9.8m/s2
加速度（Acceleration） 单位：G 速度（Velocity ） 单位：m/s 三者之间关系式：A=0.002f2D
A：加速度（Acceleration）
目前公司随机振动试验条件：5~200Hz/1.15Grms/x、y、z各1hr
1.15Grms：加速度为1.15×9.8m/s2 5~200Hz：频率范围5~200Hz
x、y、z各1hr：各方向振动1小时
振動試驗裝置G-0210N标准规格：
设备名称 重量
振動頻率范圍
振动试验装置 3500
设备型号 电源
正弦振动优点:
发现成品或材料的共振频率 相对随机振动加速因子高，要求严苟 易于剔除潜在于零组件中的疵病
随机振动的优点
可同时激发宽频域的振动能量 比较正弦振动引起的响应低，不易造成零组件的 不当破环 与实际面临的状态相近 夹治具设超高频较为容易 可减低制程过程中之残留应力 降低多层板间之夹散电容
试验时间较短，而且有效
（3）锯齿波（Sawtooth）
（4） DBC（Damage boundary curve）
冲击试验作业条件
目前公司半正弦试验条件：150G/2ms/± X、Y、Z axis 1次
150G：重力加速度为150×9.8m/s2
2ms：物体的作用时间为2ms ± X、Y、Z axis 1次：物体每面进行一次测试
− 减短或消耗太多产品之正常寿命
二、捆包落下试验-简介大纲
1、落下试验测试的用途
2、落下试验作业依据：CNS 12919 C6343 3、落下试验作业条件
落下试验的用途:
目的：在实验室中，模拟产品包装后在运输过
程中面临的跌落状态，对落下冲击的包装内容物 品保证，来剔除设计、材料、制程疵病。
注意事项：落下试验不仅要评价包装内容物品有 无破环，如未量测包装内容物品产生的加速度， 判断加速度是否合适，就不能称之为合理试验。 最近，一般化的量测内容物品产生加速度的方法 为，用电脑将量测之数据解析处理，然后制成更 有效用的资料，对存在之瑕疵进行改善。
三棱：封边角对应的三条边
六面：捆包箱的六个面
高度：76cm
捆包落下装置DT-100相关性能指标：
样品最大尺寸：W80 H100 L100cm
样品最大重量：100kg 最小落下高度：30cm
最大落下高度：120cm
三、机械冲击试验-简介大纲
1、冲击基础理论
2、名词解释
3、冲击对产品之影响
4、冲击试验的分类
ESS：Environmental Stress Screening
环境应力筛选的特质
应该
− 尽早促发早期失效发现潜在瑕疵
− 进行100％全面筛选
不应该 − 道致发生额外瑕疵 − 减短或消耗太多产品之正常寿命
执行ESS计划有何效益
有效的提高产品可靠度（失效率λ ） 提高产品平均使用寿命（MTBF ） 可提高制程生产率，节省制程检修兴售后服务及维修成 本
冲击试验分类
（1）半正弦波（Half-sine） VC=2/π×A×D×10-3 单位：m/s，其中A为最大G值。
（2）梯形波（Trapezoidal）又称方形波（Spure） VC=1/2（0.8D+D）× A× 10-3=0.9A× D× 10-3
作用时间D：建立时间0.1D，下降时间0.1D。 缓冲材料：硬材质基体中存在软材质
5、冲击试验作业规条件
冲击基础理论：
1、何为机械冲击？ 冲击是物体自平衡状态产生速度急速变化 的暂态之振动现象。 2、机械冲击作用力的大小以什么参数表示？ 通常冲击量的大小，以其加速度最大值为准，用m/s2 (G)表示。 3、何种情况下会发生冲击作用力？
如：包装好的商品在流通过程中受冲击，是因为运输机具 的速度产生变化、或弹离地面、或搬运时运作粗手粗脚等 原因所造成的。
最大加速度 最大速度
最大振幅
909 m/
s2(92.7
G)
2m/sec
51mm
备注：振动用夹治具需在2Hz~2000Hz内不可发生共振现象
谢谢大家
环境应力筛选回顾（60~70年代）
60年代
— 高可靠度需求的人造卫星上的电子产品
— 以模拟实际面临的环境状态，来剔除制程疵病 70年代 — 强调输入强度 — 休斯公司证实温度循环筛选测试的效益 — 随机振动测试优于正弦振动 — 测试规格制格化
环境应力筛选回顾（80“~）
– 80年代
促发取代模拟
制程的管制工具 建立失效回馈制度 产品的唯一性 响应（Response）是测试成功的条件，而非输 入强度值
环境应力筛选（ESS）：
产品在己知的设计强度权限下，运用加速技巧， 找出己经存在于产品的替在瑕疵。使产品通过 适度的筛选，检修或剔退不良件，避免产品在 出厂后，爱到环境应力时道致失效，造成不必 要的损失。 ESS:ENVIRO
NMENTLAL STRESS SCREENING
环境应力筛选的特质
应该 − 尽早促发早期失效发现替在瑕疵 − 进行100％全面筛选 不应该 − 道致发生额外瑕疵
可靠度成长的制程工具
随机振动要点
（1）振动频率范围 frequency range
（2）加速度 Acceleration （3）PSD 功率频谱密度
单位：Hz
单位：Grms 单位：G2/Hz
定义：频率范围内每一频率每占的功率
计算公式：Grms=√PSD PSD斜率公式：k=dB/Oct dB=10lgA2/A1 Octave =log2f2/f1
环境应力筛选回顾（~90”）
90年代将振动影响效应落实在研发部门
弹性设计是成功的关键
先进和筛选技术的发展 Hobbs Engineering Co., HALT/HASS Screening System,Inc SMART/FAST
振动试验的分类
振动试验的分类：正弦扫描和随机扫描 正弦扫描要点:
在研发阶段进行可协助早期发现设计问题，提高工程可 靠度，节省开发时间及开发成本，创造总体利益。
执行ESS计划应注意的事项
掌握不同环境因素的应力分析
不同应力水准下对产品所产生的影响及工程效益
分析产品在筛选过程中所可能产生的潜在不良因素 追踪及分析产品于筛选后所显示出的可靠度水准变 异 建立筛选的前后杨本效益分析模式
名词解释
冲击试验的四要素：
1、波形：物体产生的波形均以缓冲材料的应力性质 决定。（大部份冲击产生的波形为正弦波)
2、作用时间(Duration)：自冲击开始至达到最高值， 再回到基线的全部脉冲经过时间。单位：ms 3、加速度(Acceleration)：G=9.8m/s2 4、速度改变量(Velocity Change)：物体在单位内的 速度改变量。（正弦波：VC=2/π×A× D× 10-3）
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四、机械振动试验-简介大纲
1、环境应力筛选 2、执行振动分析可护得那些工程数据
3、环境应力筛选回顾
4、振动试验的分类
5、振动试验作业条件
环境应力筛选
环境应力筛选： 产品在设计的强度权限下，运用加速技巧，找出已 存在于产品中的的潜在瑕疵，给筛选出来或检修或 剔退，以避免该产品于日后使用过程中，遭受到环 境应力时而道致失效发生，造成不必要的损失。 ESS：泛指振动应力筛选及热应力筛选
落下试验作业依据：
− 基准：CNS 12919 C6343 CNS 12919 C6343 电脑及周边设备可靠性检验法
总重量（公斤） 自由落下高度(cm）
9 9~23 92 76
23~45
45~68 大于68
53
46 41
落下试验作业条件：
目前公司试验条件：一角三棱六面/76cm
一角：纸箱的封边角
G-0210N AC200V、3ψ、3W
搭載質量
2Hz~2000Hz（控制范圍5Hz以上） 5Hz~500Hz（垂直平台立體加振治 具使用時） Sin—10.0KN(1020kgf) Random—7KN (714kgf)