电子产品测试实验室，防尘等级试验

电子产品测试实验室，防尘等级试验

电子产品可靠性试验的目的

可靠性试验是对产品进行可靠性调查、 分析和评价的一种手段。 试验结果为故障分析、 研究采

取的纠正措施、 判断产品是否达到指标要求提供依据。 具体目的有：

(1) 发现产品的设计、 元器件、 零部件、 原材料和工艺等方面的各种缺陷；

(2) 为改善产品的完好性、 提高任务成功性、 减少维修人力费用和保障费用提供信息；

(3) 确认是否符合可靠性定量要求。

为实现上述目的， 根据情况可进行实验室试验或现场试验。

实验室试验是通过一定方式的模拟试验， 试验剖面要尽量符合使用的环境剖面， 但不受场地的

制约， 可在产品研制、 开发、 生产、 使用的各个阶段进行。 具有环境应力的典型性、 数据测量的准

确性、 记录的完整性等特点。 通过试验可以不断地加深对产品可靠性的认识， 并可为改进产品可靠

性提供依据和验证。

现场试验是产品在使用现场的试验， 试验剖面真实但不受控， 因而不具有典型性。 因此， 必须

记录分析现场的环境条件、 测量、 故障、 维修等因素的影响， 即便如此， 要从现场试验中获得及时

的可靠性评价信息仍然困难， 除非用若干台设备置于现场使用直至用坏， 忠实记录故障信息后才有

可能确切地评价其可靠性。 当系统规模庞大、 在实验室难以进行试验时， 则样机及小批产品的现场

可靠性试验有重要意义。

2 可靠性试验的分类

2. 1 电子装备寿命期的失效分布

目前我们认为电子装备寿命期的典型失效分布符合“浴盆曲线” ， 可以划分为三段： 早期失效

段、 恒定（随机或偶然） 失效段、 耗损失效段。 可参阅图1. 2. 1。

早期失效段， 也称早期故障阶段。 早期失效出现在产品寿命的较早时期， 产品装配完成即进入

早期失效期， 其特点是故障率较高， 且随工作时间的增加迅速下降。 早期故障主要是由于制造工艺

缺陷和设计缺陷暴露产生， 例如原材料缺陷引起绝缘不良， 焊接缺陷引起虚焊， 装配和调整不当引

起参数漂移， 元器件缺陷引起性能失效等。 早期失效可通过加强原材料和元器件的检验、 工艺检

验、 不同级别的环境应力筛选等严格的质量管理措施加以暴露和排除。

恒定失效段， 也称偶然失效段，

其故障由装备内 部元器件、 零部件的

随机性失效引 起， 其特点 是故障率

低， 比较稳定， 因此是装备主要工作

时段。

耗损失效段， 其特点是故障率迅

速上升， 导致维修费用剧增， 因而报

废。 其故障原因主要是结构件、 元器

件的磨损、 疲劳、 老化、 损耗等引起。

2. 2 试验类型及其分布曲线的变化

针对电子装备寿命期失效分布的三个阶段， 人们在设计制造和使用装备时便有针对地采取措

施， 以提高可靠性和降低寿命周期的费用。 在设计制造阶段， 要尽量减少设计缺陷和制造缺陷， 即

便如此仍然会存在早期失效和随机失效。 为此， 承制方需要运用工程试验的手段来暴露和消除早期

失效， 降低随机失效的固有水平。 通过这些措施， 可以改变产品的寿命分布曲线的形状， 可参阅图

1. 2. 2。 在耗损阶段， 用户可通过维修和局部更新的手段延长装备的使用寿命。

图 1. 2. 2 示意了 两组产品寿命失效率分布曲线， 图中表明产品B的可靠性水平比产品A的优

良， 因为B的恒定失效率比A的低， B的早期失效段比A的短。 如果曲线A和B是同一种产品的不同阶段

的失效率分布， 则表明该产品经过了 可靠性增长试验， 取得成效， 因此曲线B的恒定失效率大为降

失效率

早期 耗损

失效 偶然失效段 失效

时间

图1. 2. 1 电子装备寿命期失效分布的浴盆曲线示意

低。 曲线B的早期失效段示意了 B和B’两条， 它们表明B比B’的早期失效率为低， 显示其工艺和元器

件、 原材料的缺陷比B’的少， 环境应力筛选所需的资源也可较少。

2. 3 装备可靠性试验分类

2. 3. 1 装备可靠性试验项目分类

由 装 备 可 靠 性 试验 的 目 的 出

发， 我们把它 分为可靠性工程试验

和可靠性验证试验两大类， 每类试

验又包括几种试验项目。

(1) 可靠性工程试验， 其目 的

在于暴露产 品 故障以 便人们 消 除

它， 由承制方进行， 试验样品从研

制样机中取得。 可靠性工程试验包

括环境应力 筛选和 可靠性增 长试

验。 从试验性质来分析， 现行的老炼也属于工程试验项目； 由环境应力筛选发展起来的可靠性保证

试验也可归纳于此。 工程试验的出发点是： 尽量彻底地暴露产品的问题、 缺陷， 并采取措施纠正，

再验证问题得到解决、 缺陷得到消除与否。 经过工程试验的产品， 其可靠性自然会提高， 满足用户

要求的可能性也必然增大。 可见， 可靠性工程试验是产品的可靠性基础工作， 是产品研制生产的工

艺过程。

(2) 可靠性验证试验， 从试验原理来说， 要应用统计抽样理论， 因此又称统计试验。 其目的是

为了 验证产品是否符合规定的可靠性要求， 由承制方根据有关标准和研制生产进度制订方案和计

划， 经定购方认可； 重点型号装备的验证试验方案还需报上级领导机关批准， 由有关各方组织联合

试验小组。 验证试验包括产品研制的可靠性鉴定试验和批量生产的可靠性验收试验。 这类试验必须

能够反映装备的可靠性定量水平， 因此试验条件要尽量接近使用的环境应力； 试验结果要作出接收

或拒收的判断， 因此对试验时间和发生的故障应作详细记录， 经过与失效判据的对比分析后， 试验

各方统一认识后才能作出*后的结论。

2. 3. 2 装备可靠性试验项目的区别

产品研制生产过程除进行可靠性试验之外, 一般还要进行环境（鉴定） 试验， 各种试验的目 的

不同， 不能相互取代， 它们的区别可参阅表1-2-1。