加速寿命试验与高加速寿命试验的比较分析
加速寿命试验与加速退化试验的比较分析
第3卷 第4期 贵阳学院学报(自然科学版) (季刊) Vol .3 No .4JOURNAL OF G U I Y ANG CO LLEGE 2008年12月Natural Sciences (Quarterly)Dec .2008加速寿命试验与加速退化试验的比较分析刘合财1,2,吴映程1,赵 明1(1.贵州大学贵州省可靠性工程研究中心,贵州 贵阳,550025;2.贵阳学院数学系,贵州 贵阳,550005)摘 要:加速寿命试验与加速退化试验是解决高可靠、长寿命产品可靠性评估等工程领域问题的两种重要的加速试验技术。
介绍了加速寿命试验、加速退化试验的基本概念,并从试验目的、基本假设、基本思想、加速模型等方面对加速寿命试验和加速退化试验进行了比较分析。
关键词:加速寿命试验;加速退化试验;可靠性;加速模型中图分类号:T B11413 文献标识码:A 文章编号:1673-6125(2008)04-0011-05A C o m par a t i ve Ana lysis Between Accelera ted L i fe Test and Accelera ted D egrada ti on TestL IU He 2cai1,2,WU Ying 2cheng 1,ZH AO M ing1(1.Re liability Enginee ri ng Center of Guizhou,Guizhou University,G uiyang Guizhou 550025,China;2.M aths Dep t m ent,Guiyang Univ e rsit y,Guiy ang Gui zhou 550005,Chi na)Ab stra ct:Accele ra t ed life test and accele rated degradati on test a re t wo i m portant technol ogies i n the ac 2cele rated t e st for high reliability and l ong life p r oducts i n the engineering field of re liable appraisa l .The basic concepts of acce lerated life test and accele ra t ed degradati on test were introduced and the acceler 2a t ed life t e st and acce lera ted degrada tion te st were co mpa red,s howi ng that they have differen t te st g oals,basic a ssu mp ti ons,accele rated mode ls,app lica ti on range s .Key wor ds:acce lerated life te st;acce lera ted degrada tion test ;re liability ;acce l e ra ted model0 引言随着高科技的发展,电子工业、武器装备、航空航天等领域中不断出现长寿命、高可靠的产品,如果采用传统的寿命试验技术进行产品可靠性评估,则往往难以在可行的——3收稿日期:2008-09-27基金项目:国家自然科学基金项目(70571018)作者简介刘合财(6),男,贵州贵阳人,贵州大学可靠性工程研究中心硕士研究生。
加速寿命试验与额定寿命的关系研究
加速寿命试验与额定寿命的关系研究摘要：本文介绍了加速寿命试验方法的分类和几种主要的加速寿命试验模型，以某接触器为研究对象，选取合理的加速寿命试验模型，制定了相应的加速寿命试验方案，对该产品的可靠性水平进行了快速评估，对于缩短产品的研制周期具有一定的参考价值。
关键词：加速寿命加速应力可靠性1 引言随着接触器寿命的提高，用正常寿命试验来估计其的可靠性特征量或鉴定产品的失效率等级，但是这种方法对于可靠性较高的产品来说，往往需要很长的试验周期和大量的样品，进行电寿命试验时，试验周期长，当抽样试品数量大时，试验将投入很大的人力、物力。
因此，采用加速电寿命试验，在不改变产品失效机理的条件下，用加大应力的方法进行寿命试验，使产品加速失效，从而缩短试验周期。
2 加速寿命试验分类按照试验应力的加载方式，加速寿命试验通常分为恒定应力试验、步进应力试验和序进应力试验三种基本类型。
（1）恒定应力试验其特点是对产品施加的“负荷”的水平保持不变，其水平高于产品在正常条件下所接受的“负荷”的水平。
试验是将产品分成若干个组后同时进行，每一组可相应的有不同的“负荷”水平，直到各组产品都有一定数量的产品失效时为止。
（2）步进应力试验该试验对产品所施加的“负荷”是在不同的时间段施加不同水平的“负荷”，其水平是阶梯上升的。
在每一时间段上的“负荷”水平，都高于正常条件下的“负荷”水平。
因此，在每一时间段上都会有某些产品失效，未失效的产品则继续承受下一个时间段上更高一级水平下的试验，如此继续下去，直到在最高应力水平下也检测到足够失效数 (或者达到一定的试验时间) 时为止。
（3）序进应力加速寿命试验序进应力试验方法与步进应力试验基本相似，区别在于序进应力试验加载的应力水平随时间连续上升。
3 加速寿命试验加速模型（1） Arrhenius 模型Arrhenius 模型广泛使用于加速的应力条件为温度，该模型表述如下：（4-1）其中，L 为某寿命特征；A 为一个正的常数；E 为活化能，单位为电子伏特；K 为 Boltzmann 常数，值为8.617×10-5eV/K ；T 为绝对温度。
电子元器件加速寿命试验方法的比较
电子元器件加速寿命试验方法的比较电子元器件作为现代电子技术的核心组成部分，其寿命和可靠性是电子产品质量的重要指标。
为了确保电子产品的质量和性能，必须对电子元器件进行加速寿命试验，以模拟元器件在长期使用过程中的老化和损耗，以及各种环境因素对元器件的影响，从而预测元器件的寿命和可靠性，为电子产品的研发和生产提供重要的依据。
本文将对常见的电子元器件加速寿命试验方法进行比较，并对其优缺点进行分析，以提供指导和参考。
一、温度循环试验法温度循环试验法是一种常用的电子元器件加速寿命试验方法。
该方法通过将电子元器件置于高温和低温交替的环境中，以模拟元器件在实际使用过程中遇到的温度变化，从而加速元器件老化和损耗。
优点：1. 温度循环试验法能够较好地模拟元器件在实际使用过程中的温度变化，具有较高的实用性和可靠性。
2. 该方法的试验条件比较容易控制和操作，试验设备的成本相对较低。
1. 该方法只能模拟元器件在温度变化环境下的老化和损耗，无法考虑其它因素对元器件寿命的影响。
2. 模拟的温度循环周期时间较长，需要较长的试验时间，导致试验成本较高。
二、加速老化试验法加速老化试验法是一种加速元器件老化和损耗的方法，可通过提高元器件的工作电压和温度来加速元器件的老化和损耗。
优点：1. 该方法能够较好地加速元器件老化和损耗，使试验时间得到缩短，试验效果较好。
2. 试验设备通常比较简单，成本不高。
缺点：1. 不同的元器件在加速老化过程中的变化速度和机理可能不同，需要根据具体元器件进行试验参数的选择和控制。
2. 加速老化试验法的试验结果可能受电压和温度的不均匀性等因素的影响。
三、湿热老化试验法湿热老化试验法是一种模拟元器件在潮湿环境下老化和损耗的方法，将元器件置于高温高湿环境中进行试验。
1. 湿热老化试验法能够较好地模拟元器件在潮湿环境中的老化和损耗，对某些元器件如电容器等的老化产生较大的影响。
2. 试验方法易于操作，试验设备的成本相对较低。
高加速寿命试验与高加速应力筛选试验技术
高加速寿命试验与高加速应力筛选试验技术高加速寿命试验（HALT，highly accelerated life test）和高加速应力筛选（HASS,highly accelerated stress screen）是近年来不断发展起来的可靠性新技术，为考核产品质量和可靠性、快速暴露产品的设计和制造缺陷，提高其可靠性提供了强有力的工具。
一、 HALT/HASS技术的特点1．1 基本原理传统的可靠性试验的原理就是模拟现场工作条件和环境条件，将各种工作模式以及各种应力按照一定的时间比例、一定的循环次序反复施加到受试产品上，经过对受试产品的失效分析与处理，将得到的质量信息反馈到设计、工艺、制造、采购等部门，并进行持续的改进，以提高产品的固有可靠性；同时依据试验的结果对产品的可靠性作出评估。
HALT/HASS可靠性技术不同于传统的可靠性试验，它是利用高机械应力和高变温率来实现高加速的，因为具有很高的效率，能够将原来需要花费6个月甚至1年的新产品可靠性试验缩短至一周，并且在这一周中所发现的产品质量问题几乎与顾客应用后所发现的问题一致，使得经过HALT/HASS试验的产品使用故障率大大降低。
简单地说，有缺陷器件（如焊点有气泡，元器件引线有划痕等）之所以容易失效是由于有缺陷部件的应力集中系数高达2-3倍，这样其疲劳寿命就相应降低了好几个数量级，使得有缺陷与无缺陷器件在相同的应力作用下疲劳寿命拉大了档次，导致有缺陷器件迅速暴露而无缺陷器件损伤甚小。
许多类型的应力所引起故障失效加速因子是与应力呈指数级增加关系，而不是呈等比例增加关系，所以提高应力能加速产品失效。
1．2 试验目的传统的可靠性试验的目的是为确定产品是否能够经受外场实际环境的模拟试验，即是一个通过与否的试验：如果“通过”就交付使用，如果“未通过”就查找产品失效的原因，并确保产品“通过”，这在一定程度上起到提高产品可靠性水平的作用。
HALT/HASS的试验则不同于传统的可靠性试验。
电工电子产品加速寿命试验[原创]
![电工电子产品加速寿命试验[原创]](https://img.taocdn.com/s3/m/4581d90cfe00bed5b9f3f90f76c66137ee064f21.png)
电工电子产品加速寿命试验之一1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。
2.1 失效率模型图示：O1典型的失效率曲线规定的失效率随机失效早期失效磨损失效t2.2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。
加速寿命试验研究综述
加速寿命试验研究综述为了判断产品使用寿命，加速寿命试验是一种常用的手段。
本文旨在综述加速寿命试验的基本原理、常见方法以及展望未来的发展趋势。
一、基本原理加速寿命试验的基本原理是将产品的使用环境条件放大，以缩短产品的使用寿命，进而推断实际使用条件下的寿命。
试验中需要确定的环境因素包括温度、湿度、氧化、压力、振动等，这些因素是影响产品寿命的重要因素。
二、常见方法1.温度试验温度是影响产品使用寿命的重要因素，因此温度试验也是加速寿命试验中最常用的方法之一。
通过将产品置于高温或低温条件下，以缩短产品寿命。
湿度也是影响产品使用寿命的重要因素之一。
在湿度试验中，产品被放置在高湿度环境下，以模拟长期使用条件中的潮湿环境，进而推断出实际寿命。
3.氧化试验氧化是很多产品使用过程中常见的问题。
在氧化试验中，产品被置于高氧化或低氧化的环境中，以缩短产品寿命，进而得出实际寿命。
4.压力试验5.振动试验振动试验主要针对那些在振动环境中工作的产品，比如汽车发动机、机械振动等。
通过模拟实际振动环境，以缩短产品寿命，进而推断出实际寿命。
三、发展趋势未来，随着科技的发展和人们对品质的要求越来越高，加速寿命试验也会不断发展。
以下是未来可能的发展趋势：未来的加速寿命试验将会更加注重多因素试验，即同时考虑多种环境因素对产品寿命的影响，以逼近实际使用条件中的情况。
2.新兴材料的测试随着新兴材料的不断涌现，比如高分子材料、纳米材料等，未来的加速寿命试验将会对这些新材料进行测试，以评估它们的实际使用寿命。
3.虚拟仿真试验未来的加速寿命试验将会更加注重虚拟仿真试验，即通过计算机模拟产品的使用过程，进而降低试验的成本和时间。
总之，加速寿命试验是评估产品使用寿命的一种重要手段，在未来将会不断发展，以适应不断变化的市场需求。
基于贝叶斯统计的汽车电子器件寿命分析
AUTO PARTS | 汽车零部件1 绪论随着汽车电气化乃至智能化的发展，汽车电子器件在车身各关键设备上的应用日渐广泛[1]。
汽车电子器件的工作状态、功能、寿命与汽车的正常行驶息息相关，若出现问题，轻则造成财产损失，重则造成人员伤亡。
因此，对汽车电子器件进行寿命分析，具有重大的实际意义。
1.1 加速寿命试验与加速模型为了快速地暴露产品的薄弱环节，在较高应力下以更短的试验时间推断正常应力下的寿命特征，常采取加速寿命试验（Life Accelerated Testing，ALT）。
即在失效机理不变的基础上，通过加速模型，利用加速应力水平下的寿命特征去外推评估正常应力水平下的寿命特征的试验技术。
加速寿命试验方法因其可缩短试验时间、提高试验效率、降低试验成本等优势已经被广泛应用于各类工程实际问题之中[2]。
为了能够利用ALT中搜集到的产品寿命信息外推产品在正常应力条件下的寿命特征，必须建立产品寿命特征与加速应力水平之间的关系，即加速模型。
常用的加速模型分为物理模型和统计模型，具体有阿伦尼斯模型、艾琳模型、广义艾琳模型、冲蚀磨损模型、逆幂律模型、Coffi n-Manson模型、Norris-Landzberg模型等[3]。
ALT的统计分析是通过估计寿命分布函数的参数和确定加速模型的参数，从而外推评估正常应力水平S0下的寿命特征。
1.2 贝叶斯理论在工程和实际试验中，对于待估计参数常常会有一定的现有经验和信息，为了利用好这一部分信息，同时通过新的数据对已有信息进行更新，则常用贝叶斯统计方法[4]进行统计推断。
()()()()f y pp ym yθθθ=()()()m y f y p dθθθ=∫p(θ|y)称为后验密度函数；p(θ)称为先验密度函数；m(y)是数据的边沿密度函数；f(y|θ)是数据的抽样密度函数。
由于汽车为批量生产的产品，因此其电子器件也具有相当多的历史信息，故采用基于贝叶斯统计ALT分析，能够更准确地评估汽车电子器件寿命，并对产品已有信息进行更新。
高加速寿命试验及高加速应力筛选(HaltHass)试验规范
浙江科正电子信息产品检验有限公司国家电子计算机外部设备质量监督检验中心浙江省物联网应用工程质量检验中心技术文件CPL/JS 046-2013高加速寿命试验及高加速应力筛选（Halt/Hass）试验规范2013-01-05发布2013-01-05实施信高加速寿命试验及高加速应力筛选（HaltHass）试验规范CPL/JS 046-2013目录1 目的2 范围3 术语4 试验人员需求5 试验设备需求6 试验样本7 功能性能测试需求8 试验报告与文档9 高加速寿命试验程序10 高加速应力试验结束后的测试1 目的本文档主要用于指导企业实施高加速寿命实验过程。
如果严格按照本指南实施，可以得到一个理想的高加速应力寿命实验结果，推广更多更健壮得产品到市场。
2 范围在本文档中，成功执行和实施HALT过程的基本原理将被详细描述。
它明确了技术人员职责、工具和设备需求以及测试试验资质。
如果坚持按照本文档实施，就能够获得最基本的指南以执行和完成一个成功的HALT试验。
本指南可用于各种产品部件，包括电子产品、电子－机械产品或者单纯的机械产品。
3 定义3.1. 振动带宽：3.2. 纠正措施：这里是指为了消除产品缺陷而进行得设计或者过程得改变。
纠正措施可以包括部件或者材料改变，也包括产品设计和生产过程得变化。
3.3. 破坏极限：是指让一个或者多个产品不再拥有产品规范里规定得产品功能特性，即使应力降低，(中国可靠性网)产品也不能恢复。
如我们常见得硬失效。
3.4. 功能测试：产品的一种测试，通过测量产品的功能性能、产品使用或者边界参数来评判产品是否实效（不能完成产品规定的功能）或者退化是否发生，这种测试也可以包括内部诊断。
功能性测试贯穿于HALT试验的整个环境应力过程。
3.5. 振动加速度均方值：3.6. 高加速寿命试验(HALT)：一种利用步进应力的过程，通过不同的加速应力发现产品的设计局限。
HALT主要用于暴露产品的应力极限和确认产品的缺陷。
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在产品的整个寿命周期内， 其可靠性的设计、 改 进、 评估都离不开环境试验， 而加速环境试验是实现 产品可靠性增长和确定、 评估产品可靠性水平的重
1 加速寿命试验
加速寿命试验的统一定义最早由 美罗姆航展中 心于 1967 年提出， 加速寿命试验是在进行合理工程 及统计假设的基础上， 利用与物理失效规律相关的 统计模型对在超出正常应力水平的加速环境下获得 的信息进行转换， 得到产品在额定应力水平下的特
或1 参数(月 1 表示早期故障， 1 表示耗损故 6 < 月>
障) 。 用加速寿命试验是最困难的。一般用以下两
种方法。
步一步地用更高的应力进行“ 激发缺陷— 设计 改进” 的过程， 直到达到基本极限和经费、 进度等 条件不允许为止， 因此， 应用高加速寿命试验设计 的产品， 已成为在经费、 进度和技术能力条件允许 下的最为健壮的产品。由于步进应力的高端应力 远远超过规范规定的应力或使用现场可能遇到的 最高应力， 因此， 在投人使用后， 经过高加速应力 试验的产品一般不会出现故障。 高加速寿命试验的一个基本组成部分是根因 分析， 以及为确保产品完整性进行的纠正措施， 从 而提高产品的可靠性和设计健壮性。只有发现和 确定了产品的薄弱环节， 才能达到提高裕度的目
装 备 环 境 工 程
2007 年 04 月
法。加速寿命试验采用加速应力水平来进行产品的 寿命试验， 从而缩短了试验时间， 提高了试验效率， 降低了试验成本。 进行加速寿命试验必须确定一系列的参数， 包 括( 但不限于) :试验持续时间、 样本数量、 试验 目 的、 要求的置信度、 需求的精度、 费用、 加速因子、 外 场环境、 试验环境、 加速因子计算、 威布尔分布斜率
的。
1) 现有模型。现有模型有: Arrhenius 模型、
Cof in-M f anson 模型和Norris-Lanzberg 模型等。 使用
现有模型比用试验方法来确定加速因子节省时间， 并且所需样本少， 但不是很精确， 且模型变量的赋值 较复杂。
2) 通过试验确定的模型( 需要大量试验样本 和时间) 。若没有合适的加速模型， 就需要通过试 验导出 加速因子。先将样本分成 3 个应力级别:高
( Weathering Test and Research Center of Science Technology and Industr for National Defense, Chongqing 400039， y China)
Ab st ract ; The basic concepts and theories of accelerated life test and highly accelerated life test were introduced. The acceler-
装备 环境 工程
EQU EN ENVIRONM IPM T ENTAL ENGINEERING
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加速寿命试验与高加速 寿命试验 的比较分析
吴曼林 ， 唐其环， 万军
( 中国 兵器工业第五九研究所 国防科技工业自然环境试验研究中心， 重庆 400039)
摘要: 介绍了 加速寿命试验、 加速寿命试验的基本概念、 高 原理， 从试验目 的、试验方法、试验时间等 方面对加速寿命试验和高 加速寿命试验进行了比 说明它们有不同的应用时机和范围。加速寿 较， 命试验、 高 加速寿命试验都是卓越的加速环境试验技术， 也是可靠性试验领域的两个主要发展方向。 关键词: 加速寿命试验( ALT) ; 高 加速寿命试验( HAIT) ; 环境试验; 可靠性
1加速寿命试验加速寿命试验的统一定义最早由美罗姆航展中心于1967年提出加速寿命试验是在进行合理工程及统计假设的基础上利用与物理失效规律相关的统计模型对在超出正常应力水平的加速环境下获得的信息进行转换得到产品在额定应力水平下的特征可复现的数值估计的一种试验方法j
第4 卷 第 2 期 2007 年 04 月
要手段t’〕 近年来， 一。 “ 加速寿 命试验( ALT) 、 高加速
寿命试验( HAIT) 等加速环境试验技术不断地提出 和发展， 为考核产品、 暴露产品的设计和制造中的问 题， 进而提高其可靠性， 提供了强有力的工具。
虽然都采用加速应力环境进行试验， 但是加速 寿命试验与高加速寿命试验在试验目的与试验方法 上却存在着较大的差异。加速寿命试验属于统计试 验范畴， 而高加速寿命试验则属于工程试验范畴。
中图分类号: TB114. 3 文献标识码: A 文章编号: 1672 一 9242 (2007 )02 一 0043 一 02
Con tra st and Analysis of Accelerat ed Life Test an d Highly Accelerat ed Life Test
WU Man-lin ， ANG Qi-huan ， AN Jun T W
ated life test and hi酗y accelerated life test were compared, showing that they have different application occasion and scope. It was put forw that the accelerated life test and highly accelerated life test are predominant technologies of accelerated environmental test , and ard they are two primary development way of reliability test. Key words ; accelerated life test ; highly accelerated life test ; environmental test ; reliability
征 现的 值估计的 可复 数 一种试验方法[’ 简言 〕 。 之，
加速寿命试验是在保持失效机理不变的条件下， 通 过加大试验应力来缩短试验周期的一种寿命试验方
收稿日期: 2006 一 一 11 10 作者简介: 吴曼林( 1976 一 ， 新疆石河子人， ) 女， 硕士， 工程师， 主要从事环境试验研究工作。