电子产品可靠性试验顺序,戴勒姆—克莱斯勒汽车公司这样推荐的(下)

日期:2018-07-26 作者:UFT摘录 人气:726

4.15    振动试验  

       振动试验对产品的影响主要表现在紧固件的松动,密封失效,裂纹和断裂,带电元件间接触和短路,导线摩擦等。由振动引起的应力的累积结果可能在其它环境条件(如高温、高度,湿度、浸渍或电磁干扰/兼容) 的共同作用下影响装备性能。若要用同一试验样品来评价振 动和其它环境因素的累积作用时,一般首先进行振动试验。如果另一环境因素( 比如温度循 环)预计会对装备造成比振动更严重的损伤,例如,温度循环可能会导致疲劳裂纹,这些裂 纹会在振动下扩展,则振动试验在该试验后进行。EMC          电磁兼容类试验应放置在振动后进行为佳,因为振动试验中对产品的结构,电子元件的焊接进行了考核,试验会加速破坏电子 元件的焊接结构,严重时会振掉元件。实际试验中经常遇到电容等振掉,其不会影响产品的 功能,但会对产品的 EMC 产生影响。  

4.16    EMC 试验  

        EMC  产品零部件产品的试验分为:电磁干扰类试验:辐射骚扰、传导骚扰;电磁抗干扰试验:辐射抗扰度、大电流注入、静电放电、瞬态传导和耦合抗干扰。一般情况下将电磁干扰类试验放置在电磁抗干扰试验前面,因为电磁抗干扰试验会对产品的电器性能有损坏,故先进行无影响的电磁干扰类试验项目。如果不特殊要求产品试验顺序,如果是为了尽快发现产品的可靠性设计问题,可以在试验前期安排 EMC  试验。EMC  试验需要安排在湿热嗎,盐雾、防尘等试验的后面,因为此类试验会对产品的电子元件、金属件产生腐蚀,最终影响 产品的 EMC 性能。  

4.17    噪声试验  

       噪声试验在试验样品中诱发的应力作用产生的影响会在其它环境(如温度、湿度、压力利电磁环境)下加剧而影响产品的性能。当需要用同一试验样品来评价噪声和其它环境的综合效应、但又无法进行有关综合试验时,一般应首先进行噪声试验。模拟其它环境的试验项 目的顺序应与试验样品寿命期环境剖面的顺序一致。  

4.18    冲击试验  

       冲击试验对产品的影响主要表现在材料疲劳, 由于过应力永久变形,改变绝缘强度, 降低绝缘电阻,零件间磨损等。从实际应用角度考虑,应将冲击试验安排在气候试验之前,该种安排方式对于样品而言是比较有利的。而在气候试验之后进行冲击试验能使气候试验对故障的敏感性更明显地表现出来,从研究性角度考虑,应将冲击试验安排在气候试验之后。但应在任何振动试验之后进行。除了考虑前面所述的试验类型外,还应考虑以下因素:  

   1)如果认为冲击环境很严酷,冲击试验后试验样品的主要结构或功能被破坏或失效的概率较大,那么冲击试验应放在试验序列的首位。以便在进行更多的较温和的环境试验之前,先根据该试验获得的信息来改进设计,确保满足冲击技术要求,节省费用。  

   2 )如果认为冲击环境虽很严酷,但冲击试验后试验样品的主要结构或功能被破坏或失效的概率较小,那么冲击试验应在振动试验和温度试验之后进行。允许在冲击试验之前对试 验样品施加应力,以暴露振动、温度和冲击综合环境作用下的失效。  

   3 )如果认为冲击试验量级与振动试验量级相比并不严酷,那么冲击试验可以从试验序 列中去掉。  

   4 )对气候敏感的缺陷会在施加冲击环境后更加清晰地显示出来。因为内部和外部的热 应力会永久地减弱产品对振动和冲击的抵抗力。因此冲击试验应在气候试验后进行。实际使用中,气候环境通常出现在冲击环境之后,从这点出发,将冲击试验安排在气候试验之前是合理的,但这样做就不能通过冲击试验后检测来发现试验样品对气候敏感的那些缺陷。  

4.19    酸性大气试验  

       从首先施加对试验样品损伤最小的环境,以可用同一试验样品进行更多的试验这一原则出发,酸性大气试验因具有破坏性而放在试验顺序的后期进行:从施加能最大程度地揭示与其它环境的叠加效应的环境这一原则出发,该试验应在动力学试验(如振动和冲击)之后进行。且还必须在任何一种湿热和霉菌试验之后、防尘试验和其它损害防护涂镀层的试验之前进 行。这是因为防尘试验的沉积物可能会抑制酸的影响,并且会磨损防护涂镀层,酸的沉积可能会抑制霉菌/真菌的生长,在湿热试验期间,残留的沉积酸可能加速化学反应。由于酸性  

大气试验严酷程度和盐雾试验类似,所以建议用不同的试验样品分别进行这两种试验。  

4.20    积冰/冻雨试验  

       从首先施加对试验样品损伤最小的环境,以尽可能用它进行更多的试验这一原则出发,该试验通常在防水试验后、盐雾试验前进行。因为残留的盐将影响冰的形成。同样,因为动力学试验能使零件松动,该试验要在动力学试验前进行。  

4.21      温度—湿度—振动—高度试验  

       该试验方法提供的典型试验程序用于设计定型环境鉴定试验,往往是独立进行。由于是涉及四个环境因素的综合试验,按照标准中规定,该试验可以设计成四个环境因素中的两两综合、三三综合和四综合共七种试验。各种综合形成试验的顺序,可参考上述说明来确定。  

4.22    寿命试验  

        除环境负荷外,车辆上使用的产品还承受自身功能产生的负荷,以下称之为功能负荷。寿命试验通常模拟功能负荷以及同时存在的相关环境负荷的组合。试验按实际运行操作程序 进行。   用实际时间寿命试验或加速寿命试验(增加负荷),对功能负荷结合更多的环境负荷检验能发现设计缺陷。通常仅用少量的产品就可满足要求,这种情况以前比较常见。但产品数量太少,不适合统计上正确描述可靠性。一般应用中经常使用的加速模型为:

   Arrhenius Model  (Calculation of HTOE test duration——高温工作加速试验)、Lawson Mode  (Calculation of HTHE test duration——高温高湿存储加速试验)、Coffin-Manson Model  (Calculation of PTCE number of test cycles——温度循环加速试验)。    


5  推荐试验项目顺序  

5.1    推荐试验项目顺序  

   有关各试验项目的顺序,GJBl50 《军用设备环境试验方法》和美军标MIL -STD-810C 中提供了地面装备、空用装备和海用装备中不同类别设备环境试验项目的顺序。如上所述, 环境试验项目顺序确定要考虑的因素很多,不可能给每一类设备规定其试验顺序,因此美军标 810C 的修订版 810D /E /F 中取消了推荐顺序。尽管如此,该顺序表不失为美国环境试 验方面的经验总结,仍有很大的参考价值。因此可以把其作为剪裁设计各类装备环境试验项 目顺序的基线。可在这基线顺序的基础上结合各种原则和考虑因素进行剪裁。我国国家标准 GB /T2421 《电工电子产品环境试验总则》中也提供了适用于大多数产品的试验顺序,依次为低温、高温、温度剧变、冲击、振动、空气压力、交变湿热、恒定湿热、腐蚀、防尘、固体物质侵入、水(雨)侵入、GB /T2421 推荐顺序涉及的环境试验项日比 GJBl50 要少得多,该顺序也可作为剪裁民用产品试验项目顺序的基线。

                 

表 1    GMW 3172  通用汽车公司标准推荐顺序  


表 2    DC 10612  戴勒姆—克莱斯勒汽车公司标准推荐顺序  

                                     

表 3    ISO 16750 国际标准化协会推荐顺序  

a:见4.22寿命试验。  

b:选择的附加试验顺序可按照以上推荐的试验顺序进行,可删减。  


6  实施建议  

     1)用同一试验样品依次进行两个或两个以上的试验项目时,试验项目先后顺序的不同 安排,往往会造成不同的试验结果。这是因为后一个试验项目施加应力可能会对前一个试验 中应力作用下激发出缺陷起到加速破坏作用,或者经前一个试验项目后不可避免残留于试验 样品的表面的或内部的试验介质,会加剧或抑制后一试验项目施加的应力的破坏作用。不同 的试验项目顺序一般会带来不同的试验结果。因此,应当注意试验项目顺序的合理安排和一 致性,以确保试验结果真实性、代表性和可比性。  

     2 )要用同一试验样品进行同一试验项目的多个试验程序时,试验程序的先后顺序也应 合理安排。原则上是对试验样品损坏可能性最小的试验程序先进行,以确保用同一试验样品  做完规定的多个试验程序。例如若用同一试验样品进行防尘试验中的降尘、吹尘和吹砂三个试验程序,则应先进行降尘试验程序,而后进行吹尘试验程序,最后进行吹砂试验程序。  

    3 )为了确保试验项目和试验程序的顺序的一致性,建议在成品协议或技术条件中规定试验项目和相应的试验条件、试验程序时,还应明确设计定型鉴定试验和批生产试验中用同一产品进行这些试验项目及试验程序的实施顺序。暂不能明确时,实施试验前应补充确定并经过有关专家评审和有关部门确认。可靠性研制试验中试验日程安排可由研制方自己确定。  

    4 )环境要求的符合性检查有更具体和全面的要求。目前许多产品设计型评审中仅提交各种单项试验的结果,不足以充分说明研制产品的可靠性已满足技术条件要求。随着对产品 可靠性要求和可靠性试验向深层次的发展,应当根据可靠性试验实施情况、试验结果和技术条件规定的可靠性要求编写一个可靠性要求符合性的总报告。该总报告中对符合性的评价应基于对每一试验项目详细的试验报告,试验样品分组情况,各组试验样品进行的可靠性试验 项目及其程序的顺序、试验设备状况、试验单位和试验人员资格和水平等的综合评价。  

    5 )应该考虑产品对综合条件应用的敏感性,例如,高温试验与振动的混合试验。综合试验比单一的试验能更实际的再现环境的影响。当综合条件在运行环境中可接受时,则尽可能的采用综合环境试验。通过进行一个综合试验,可能会产生单一条件下不存在的失效。IEC60721-4 的使用在适当时,制订试验程序时可考虑综合试验。