可靠性试验的分类
第6章 汽车可靠性试验
如果符合快速可靠性试验原则，即说明规范正确；
否则，还要进行调整。
6.3.3 增加样品数量法快速可靠性试验
这是利用失效数据统计性质来达到快速试验的一
种方法。
进行零部件试验，一般需要一定的故障数据个数r，
以便绘制分布曲线。由于故障数据随机分布的性
质，n>r个样品进行试验，出现r个失效的时间，
势必短于用n=r个样品进行试验出现r个失效的时
可按试验类别，根据试验规程的规定有所增减。
6.2.2 试验方法
5.试验结束后汽车的拆检
（1）拆检
试验汽车可靠性行驶试验项目全部结束后，需要
解体汽车进行检查，按预定的内容边拆检、边记
录，同时应按相应试验规程的规定对主要总成进 行部分或全部拆检。 对拆检发现的问题，应及时分析、判明原因，并 记录拆检的详细情况。
t (r / r ) ln[1 F (r / r )] k t (r / n) ln[1 F (r / n)]
1/ m
6.3.4 分组最小值法快速可靠性试验
分组最小值法快速可靠性试验也是利用统计性质 的一种方法。
复习思考题
1. 汽车可靠性试验的定义和目的是什么？ 2. 汽车可靠性试验按试验方法可分为哪几类？ 3. 汽车常规可靠性试验的评价指标有哪些？ 4. 简述汽车快速可靠性试验的基本原则。
围仅限于与故障有直接关系的部位。
试验中要进行故障维修记录，包括总成名称、故 障里程、故障现象描述、故障原因分析、故障后 果、处理措施、故障停车时间、维修用时、费用 等。
6.2.2 试验方法
4. 试验中汽车性能测试
测试内容通常包括：动力性、燃料经济性、制动
性、噪声、排放物浓度、操纵稳定性、平顺性及
品质控制手段
品质控制手段品质控制手段分为:品质检验可靠性试验工序质量控制品质样品控制一、品质检验品质检验是品质控制最常用，也是最基本的手段。
作为品管员应对各种检验类别的适用范围、特征、方法、技巧等了如指掌,从而在日常品质管理工作中灵活运用，以求得产品品质的提升。
1、全数检验指全数检验，简称全检，是对提交检验批中每个产品实施逐个检验，以判定单位产品合格或不合格.适用范围：当生产过程不能保证产品批达到预先规定的质量水平时，应采取100％检验;当该批产品不合格率太高时，采用全检可以提高检验后的批质量；因错检、漏检可能造成重大事故、人身伤亡事故或对下道工序以及消费者、使用者造成重大损失时，应采取100%检验；检验效果高于检验费时，应采取100％检验。
2、抽样检验是指从指量为N的一批产品中随机抽取其中的一部份单位产品组成样本，然后对样本中的所有单位产品按产品质量特性逐个进行检验,根据样本的检验结果判断产品批合格与否的过程。
适用范围：产品批量较大时、检验项目较多时、检验带用破坏性或损伤性时、单位产品检验费用高或花费工时多时.特点：按事先确定的抽样方案,从产品批中抽取单位产品组成样本并进行检验，用样本检验结果与批的判定准则和AC作比较，判断产品合格与不合格；抽样检验存在错判风险；样本作为批的代表,应能按相等的概率从产品中抽取;应有明确的判断准则和抽样检验程序和方案，无论检验者是谁，都应以同样的方式进行;应充许经检验合格的批中仍可能存在不合格品，也应认识到经检验判为不合格的批中，合格品占有大多数。
3、例行检验、确认检验定义:例行检验是指在生产的最终阶段对生产线上的产品进行的100％检验。
通常在检验后,除包装和加贴标签外，不再进一步加工。
确认检验是为验证产品持续符合标准要求而进行的，在经例行检验后的合格品中随机抽取样品，依据检验文件进行的检验。
相关规定：1）、生产者应制定并保持文件化的例行检验和确认检验程序，以验证产品满足规定的要求。
可靠性试验分类
可靠性试验分类电子技术类2008-06-20 13:53:32 阅读269 评论0 字号：大中小订阅为了评价分析电子产品可靠性而进行的试验称为可靠性试验。
试验目的通常有如下几方面：1. 在研制阶段用以暴露试制产品各方面的缺陷，评价产品可靠性达到预定指标的情况；2. 生产阶段为监控生产过程提供信息；3. 对定型产品进行可靠性鉴定或验收；4. 暴露和分析产品在不同环境和应力条件下的失效规律及有关的失效模式和失效机理；5. 为改进产品可靠性，制定和改进可靠性试验方案，为用户选用产品提供依据。
对于不同的产品，为了达到不同的目的，可以选择不同的可靠性试验方法。
可靠性试验有多种分类方法.1. 如以环境条件来划分,可分为包括各种应力条件下的模拟试验和现场试验；2. 以试验项目划分，可分为环境试验、寿命试验、加速试验和各种特殊试验；3. 若按试验目的来划分，则可分为筛选试验、鉴定试验和验收试验；4. 若按试验性质来划分，也可分为破坏性试验和非破坏性试验两大类。
5. 但通常惯用的分类法，是把它归纳为五大类:A. 环境试验B. 寿命试验C. 筛选试验D. 现场使用试验E. 鉴定试验1. 环境试验是考核产品在各种环境（振动、冲击、离心、温度、热冲击、潮热、盐雾、低气压等）条件下的适应能力，是评价产品可靠性的重要试验方法之一。
2. 寿命试验是研究产品寿命特征的方法，这种方法可在实验室模拟各种使用条件来进行。
寿命试验是可靠性试验中最重要最基本的项目之一，它是将产品放在特定的试验条件下考察其失效（损坏）随时间变化规律。
通过寿命试验，可以了解产品的寿命特征、失效规律、失效率、平均寿命以及在寿命试验过程中可能出现的各种失效模式。
如结合失效分析，可进一步弄清导致产品失效的主要失效机理，作为可靠性设计、可靠性预测、改进新产品质量和确定合理的筛选、例行（批量保证）试验条件等的依据。
如果为了缩短试验时间可在不改变失效机理的条件下用加大应力的方法进行试验，这就是加速寿命试验。
可靠性统计试验
试样监测：自动/定时 故障判据：事先约定——只要有任何一项不合 格，就认为产品不合格。 故障统计：凡是独立故障都应记为一次故障 7.2 可靠性测定试验的数据处理方法 Δ点估计与区间估计概念
说明： a.点估计没有置信度； b.估计区间加大，置信度也加大； c.有意义的是在一个不大的估计区间上，具有较高的置信度。
统计试验 对产品达到的可靠性水平给出定量评估 尽可能模拟实际使用情况 需满足一定的统计规则 产品可靠性得到评估
3
2.可靠性统计试验分类
试验名称 测定试验 统计分类 指标测定 工程阶段 研制开发 设计定型 生产定型 指标验证 验收试验 批量生产 试验目的 摸清产品当 前达到的可 靠性水平和 问题 验证其是否 已达到研制 合同的可靠 性指标 验证其是否 仍保持可靠 性鉴定时的 指标 试验方法 定时截尾 定数截尾 标准型定时截尾 可提前接收定时截尾 序贯截尾 标准型定时截尾 可提前接收定时截尾 序贯截尾 全数 试验结果 点估计值 区间估计值 合格 不合格 接收 拒收
11
7.可靠性测定试验
时间：产品完成研制的初期，开展鉴定试验前 目的：希望摸清产品当前达到的可靠性水平和存在 的问题 做法：采用较长时间的寿命试验（元器件）/运行考 核（设备） 7.1 具体方法与要点 样品状态：工作/贮存 试验方法：截尾试验——定时截尾（T）定数截尾 （r） （可以证明：试验结果误差的大小，不是 截尾试验方法造成的） 定时截尾试验是目前最常用的方法，具 12 有很强的计划性和可操作性
Δ必须注意的问题：进行定时截尾可靠性鉴定试验 时，在统计试验方案选定后，一旦正式投入试验 ，就决不允许中途变更原定方案。 例：原定T 7. 8 1 , C 5 ，当试验4.3θ1时r=1， 则想以 T 4. 3 1 , C 2接收； 原定 T 4. 3 1 , C 2 ，当试验到4.3θ 1 时r=3， 则T 7. 8 1 , C 5 想以延长试验。 Δ当产品完成定时截尾试验方案考核，得出“接收” 或 “拒收”结论后，仍可用测定试验中介绍的 MTBF 点估计和区间估计方法，对产品实际达到的可靠
可靠性试验简介
▪ Reference: JESD22-A103
150℃/ no bias
第十一页，共23页。
HTGB
♦ HTGB: High Temperature Gate Bias （高温Gate偏压试验）
▪ Purpose: To evaluate the endurance of devices when they are submitted to electrical and thermal stress over and extended time period.
event, rapid transfer of electrostatic charge between two objects, usually resulting when two objects at different potentials come into direct contact with each other. ♦ ESD是通过直接接触或电场感应等潜在引起的不同静电在物 (人)体间的非常快速的电荷转移的一个强电流现象 ♦ 它会破坏或损害半导体器件而导致其电性能退化及损害.
– 环境试验
– 寿命试验
– 筛选试验 – 现场使用试验
– 鉴定试验
第九页，共23页。
AOS 可靠性试验
Item
Test Name （试验名）
Condition （条件）
1
HTS
High Temperature Storage （高温储存试验）
温度=150度, 无偏压 500hrs, 1000hrs
♦ AOS可靠性试验设备
第二页，共23页。
可靠性定义
♦ Reliability: The ability of a device to conform to its electrical and visual/mechanical specifications over a specified period of time under specified conditions at a specified confidence level.
常用可靠性试验分类
常用可靠性试验分类〖可靠性试验大体可以分为筛选试验、评价鉴定试验及寿命试验（耐久性试验）等。
所有的可靠性试验都离不了环境试验，因此环境试验是可靠性试验的重要组成部分，目前环境试验被认为是确认与改善工业产品质量主要方法。
筛选试验：消除在早期失效期发生的产品缺陷及不良问题，提高产品可靠性的试验。
评价鉴定试验：产品选择的比对试验、产品的质量认证试验、交收验收试验（失效率试验）。
失效率试验是可以确定一定失效率的期间内进行的试验，常被用于交收试验和质量认证。
寿命试验：用于调查分析何时出现电子元器件和机械零件的摩耗和使用寿命的问题，使用寿命的故障分布函数呈什么样的形状以及分析失效率上升的原因而进行的试验。
2．1 试验形式2．1 筛选试验筛选(Screening )：采用非破坏性应力检查所有产品消除隐患。
筛选测试：主要用于消除早期失效和减少不合格产品数目。
筛选测试经常被生产方作为出厂检查，使用方作为使用前的检查。
包括高温条件下的测试和其他应力测试，筛选测试被广泛采用在高可靠产品所使用的各类元器件、组件。
筛选试验：为了决定理想的筛选试验应力，必须首先分析早期失效和确定最有可能引起这些失效的应力类型。
2．2 老化试验老化(Burn-in)：产品或元器件在投入使用之前试工作一段时间用于稳定产品性能。
老化试验：目的是为了通过试验剔除浴盆曲线中的早期失效，常用于整机、组件。
为了保证试验时不使产品劣化变质，达到甄选缺陷品的目的，其重点是试验条件如何设定。
2．3 型式试验（验证试验、定型试验）型式试验在产品研制和开发阶段同步或后期进行，试验目的是考核研制的产品在满足技术指标情况下对各种环境条件的适应性。
为生产的产品取得相应质量许可作准备。
型式试验应尽量涵盖环境试验的内容。
在开发阶段对元器件、PCB板、连接器等易产生问题的部件要通过试验做到心中有数，生产过程中的部分试验（如焊接温度、焊接时间、固化温度、固化时间、静电防护），成品阶段的产品环境适应性。
机械产品可靠性试验方法
机械产品可靠性试验方法随着科技的进步和社会的发展，机械产品在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
为了确保机械产品的可靠性和安全性，各行业制定了一系列的规范、规程和标准，用于指导机械产品的可靠性试验方法。
本文将就机械产品可靠性试验方法进行论述。
一、可靠性试验方法的概述可靠性试验是为了评估机械产品在一定时间和工作条件下的可靠性指标，例如寿命、故障率、失效模式等。
可靠性试验方法是为了验证机械产品在实际使用环境中是否能够满足设计要求和用户需求。
二、可靠性试验的分类可靠性试验可以根据不同的目的和试验环境进行分类。
常见的可靠性试验包括环境适应性试验、寿命试验、可靠性增长试验等。
1. 环境适应性试验环境适应性试验是为了测试机械产品在不同的环境条件下的可靠性。
根据具体的使用场景和环境要求，可以进行湿热试验、低温试验、高温试验等。
这些环境适应性试验可以帮助评估机械产品在多样化的环境下的可靠性性能。
2. 寿命试验寿命试验是为了评估机械产品在规定的使用寿命内是否能够达到要求的可靠性指标。
根据不同的产品特性和使用要求，可以进行振动试验、冲击试验、耐久试验等。
寿命试验能够帮助厂家了解机械产品的寿命特性，优化产品设计和选材，并提高产品的可靠性。
3. 可靠性增长试验可靠性增长试验是为了评估机械产品在连续生产过程中的可靠性水平。
通过对多个相同机型产品进行试验，可以了解产品质量的一致性和可靠性水平的波动情况。
可靠性增长试验有助于厂家监测制造过程中的质量控制，并及时采取措施提高产品的可靠性。
三、可靠性试验方法的应用可靠性试验方法在各个行业中都有广泛的应用。
下面将就几个常见的行业进行论述。
1. 汽车行业对于汽车行业而言，机械产品的可靠性试验是尤为重要的。
在汽车领域中，寿命试验是最常见的可靠性试验方法之一。
通过对汽车的发动机、底盘等关键部件进行振动试验、冲击试验和耐久试验，可以评估汽车在各种工况下的可靠性性能。
2. 电子行业电子产品的可靠性试验是保证产品质量的关键环节。
可靠性试验简介
试验项目
工程试验
试验目的 保证和提高产品的可靠性
试验条件 对暴露问题快速、有效
试验方法 多种多样不受限
试验结果 产品可靠性得到提高
统计试验 对产品达到的可靠性水平给出定量评估 尽可能模拟实际使用情况 需满足一定的统计规则 产品可靠性得到评估
我们对产品进行可靠性试验，是为了达到 如下目的：
• ① 保证出售产品的可靠性（如产品质量认证、批量合 格与否的判定等）；
工程阶段 研制开发 设计定型 生产定型 批量生产
试验目的
摸清产品当 前达到的可 靠性水平和 问题 验证其是否 已达到研制 合同的可靠 性指标 验证其是否 仍保持可靠 性鉴定时的 指标
试验方法 定时截尾 定数截尾
标准型定时截尾 可提前接收定时截尾 序贯截尾 标准型定时截尾 可提前接收定时截尾 序贯截尾 全数
(5)
产品在时刻T的MTBF点估计值为：
(T )
1 abT b1
3.4 .Duane可靠性增长模型
设可靠性增长试验的产品，在总累积试验时间t
时，共发生 r(t)次故障，显然随着试验时间t的延 长，故障的累积数 r(t)也逐渐增大，并记
(t)
r(t) t
at k
（9）
为累积故障函数，则产品的累积MTBF函数与累积
a．制定试验计划—受试样品、试验设备、试验时 间、试验经费、增长目标
b．增长试验—试验条件、试验项目、试验方法 c．故障分析与改进—故障定位、故障机理分析； 偶然性故障特征：个别产品/偶然引成/随机发生/ 修复、更换/可排除早期故障。 系统性故障特征：全体产品/必然引成/随机发生/ 设计改进/固有可靠性可提高。 d．再试验—验证改进措施、继续暴露故障隐患。
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▪ 泊松分布的数字特征为：E(X)=，D(X)=。在泊松分布
中，令失效数k=0，有
P{X 0} e
P{X k} Cnk pk (1 p)nk
(k 0,1,2,..., n)
▪ 泊松随机过程的概率密度分布 (t) 0.5 h 1
P(m, t )
n
t/h
威布尔(Weibull)分布
第四章 元器件可靠性试验与评价技术
4.1 元器件可靠性试验 定义：
目前把测定、验证、评价和分析等为提高元器 件可靠性而进行的各种试验，统称为可靠性试验。 应用于： 研制阶段：暴露设计、材料、工艺阶段存在的问题 和有关数据，对设计者、生产者和使用者非常有 用； 设计定型阶段：是否达到预定的可靠性指标； 生产阶段：评价元器件生产工艺和过程是否稳定可 控；
4.3.2 指数分布寿命试验方案的确定:
经工艺筛选剔除早期失效后,元器件的失效分 布已进入偶然失效期,其寿命分布接近指数 分布,或威布尔分布；
当威布尔分布的形状参数m接近于1时，威布 尔分布可以用指数分布来近似。
指数分布
▪ 指数分布的定义
▪ 指数分布的密度函数为
ex (x 0; 0)
,
0
x x
(3-13)
▪ 威布尔分布的均值
E(
x)
1
1
(3-14)
▪ 威布尔分布的方差
V (x)
2
1
2
2 1
1
(3-15)
▪ 如果<1，那么威布尔分布的均值将大于 。如果 ＝1，威布尔分布的 均值等于。如果 >1，威布尔分布的均值小于，且随着x的减小接近
于。随着增长到无穷，威布尔分布的方差减小，且无限接近于0。
▪ 威布尔可靠性函数是：
▪
R(
x)
exp
x
,
x
0
（3-16）
1. 抽样方法和数量
特点：样品数量大，试验时间短，试验结 果精确，但测试工作量大，试验成本高。
统筹考虑。
2. 试验应力类型和应力水平
特殊试验
▪ 声学扫描显微分析(SAM)
原理：超声波在介质中传输时，若遇不同密度或弹 性系数的物质，会产生反射回波，其强度因材料 密度不同而有所变化。在有空洞、裂缝、不良粘 接和分层剥离的位置产生高的衬度，因而容易从 背景中区分出来。
用途： 检测电子元器件、材料及PCB/PCBA内部的各种 缺陷(如裂纹、分层、夹杂物、附着物及空洞等)
使用阶段： 了解不同工作、环境条件下的失 效规律、失效模式、失效机理，以便进行 纠正和预防，提高元器件的可靠性。
可靠性试验的分类
试验项目
可靠性试验方法的标准及检索方法 相关标准
中国国家标准GB 中国国家军用标准GJB 日本工业标准 日本电子机械工业协会标准 国际电工委员会标准IEC 英国标准BS 美国军用标准MIL 美国电子器件工程联合会标准JEDEC 俄罗斯国家标准
▪ 根据失效进程的快慢、失效分布特点确定合适的 测试周期，不一定是等距，可进行调整，例如指 数分布时可取初期短，后期长的方案。
4. 试验截止时间—截尾试验—不得中途变动
低应力寿命试验：定时截尾(取平均寿命的1.6倍 以上的时间)
高应力寿命试验：定数截尾(累积失效数或概率 达到规定值， 一般应在30%,40%或50%以上)
若元器件寿命分布服从指数分布，则有：
t
0
ln
n
n
r
5. 失效标准或失效判据 以元器件技术规范中所规定的技术标准作为失
▪ 由于威布尔分布是根据最弱环节模型或串联模型得到的，能 充分反映材料缺陷等因素对材料疲劳寿命的影响，所以作为 材料或零件的寿命分布模型或给定寿命下的疲劳强度模型比 较合适。
▪ 三参数威布尔分布的密度函数为
(x
)
1
exp
(x
)
▪ Weibull采用“链式”模型研究、描述了结构强度和寿命问 题，假设一个结构是由 n 个小元件串联而成，将结构看成 是由 n 个环构成的一条链子，其强度（或寿命）取决于最 薄弱环的强度（或寿命）。单个链的强度（或寿命）为一随 机变量，设各环强度（或寿命）相互独立，分布相同，则求 链强度（或寿命）的概率分布就变成求极小值分布问题，由 此得出了威布尔分布函数。
检索方法：图书情报/中文数据库/万方数据资源系统
万方数据资源系统/
中外标准/
电子元器件与信息技术/
高级检索
高级检索
4.2 可靠性基础试验 组成各种可靠性试验的最基本的试验单元叫做可 靠性基础试验 类型(P71 表4-3):
▪ 电应力+热应力试验 ▪ 气候环境应力试验 ▪ 机械环境应力试验 ▪ 与封装有关的试验 ▪ 与引线有关的试验 ▪ 与标志、标识有关的试验 ▪ 特殊试验 ▪ 辐射应力试验
原则：
关于类型：选择对元器件失效影响最 显著或最敏感的应力类型，且这些应力所 激发的失效机理应与实际使用状态的失效 机理相同。
关于应力水平：应选择元器件的技术 标准规定的额定值。
3. 试验周期的确定 自动监测、连续测试
间歇监测与记录
相隔一定时间(测试周期)进行一次测试 基本原则：
▪ 不要使元器件失效过于集中在一、两个测试周期 内，最好有5个以上能测试到失效元器件的测试 点，每个测试点上测试到的失效元器件数应大致 相同。
▪ 扫描电子显微镜分析： 用途：
金属化层和键合质量缺陷，电迁移、层间短路、 硅片的层错和位错等 原理：
SEM的结构原理
4.3 可靠性寿命试验 4.3.1 定义和分类:
为评价元器件产品寿命特征值而进行的 试验 结束方式：定时试验
定数试验 试验时间： 长期寿命试验
贮存寿命：3~5年 工作寿命：240h 加速寿命试验
f (x)
0
(x 0)
▪ 式中为常数，是指数分布的失效率。
(3-4)
▪ 指数分布的分布函数
F(x)=1-e-x
(3-5)
＿＿若产品在一定时间区间内的失效数服从泊松分布，则该 产品的寿命服从指数分布。
泊松(Poisson)分布
▪ 泊松分布：
ke
P{X k} k!
(3-3)