PAGEPAGE566.可靠性試驗廣義而言，凡是為了了解、考核、評價、分析和提高產品可靠性而進行的試驗都可以稱之為可靠性試驗。試驗的場所：實驗室或者現場/試驗場。

可靠性試驗的方法和試驗的規模由試驗的對象及要求來決定。對于系統、設備及元器件，各自采用的試驗方法是不同的。對于整機，通過試驗剔除對系統有影響的不可靠元器件；對于機械零部件側重于疲勞壽命試驗；而對于電子元器件則主要進行壽命試驗。常用的可靠性試驗，主要包括GJB450A在可靠性工作項目中規定的可靠性試驗：1）環境應力篩選；2）可靠性研制試驗；3）可靠性增長試驗；4）可靠性鑒定試驗；5）可靠性驗收試驗。1）環境應力篩選試驗(ESS—EnvironmentStressScreen)

在產品出廠前或使用前，有意將環境應力施加到產品上，以便發現和排除不良元器件、制造工藝和其他原因引入的缺陷造成的早期故障。

2）可靠性研制試驗

通過對產品施加環境應力、工作載荷，尋找產品中的設計缺陷，以改進設計，提高產品的固有可靠性

3）可靠性增長試驗

通過對產品施加模擬實際使用環境的綜合環境應力，暴露產品中的潛在缺陷并采取糾正措施，使產品的可靠性達到規定的要求

4）可靠性鑒定試驗

模擬實際使用環境，對產品施加工作應力，驗證產品設計是否達到規定的可靠性要求

5）可靠性驗收試驗

模擬實際使用環境，對產品施加工作應力，驗證批生產產品的可靠性是否保持在規定的水平，即產品經過生產期間的工藝、工裝、工作流程變化后的可靠性。6）可靠性驗證：在設計定型階段和試用階段，對產品的可靠性是否達到合同規定的要求給出結論性意見所需進行的鑒定、考核或評價工作的總稱目的及早發現和糾正研制缺陷考核裝備可靠性特性在裝備研制結束時能達到的水平，以判定（或確定）規定的要求是否達到，為裝備定型提供依據；為裝備到部隊服役后提供使用、維修、保障等所需的信息，為裝備后期改進提供所需的信息。6.1.可靠性試驗的目的可靠性試驗是評價產品可靠性水平的重要手段，也是產品定型及產品接收時驗證產品可靠性的重要手段和方法。目前把測定、驗證、評價、分析等為提高產品可靠性而進行的各種試驗，統稱為可靠性試驗。一般說來，可靠性試驗的目的就是賓施可靠性試驗到底想知道些什么，或者是想做什么?其所要達到的目的可以歸納為如下三點：1、通過試驗來確定產品、部件如電子元器件的可靠性特性值。2、通過可靠性鑒定試驗，可以全面考核產品、部件如電子元器件是否已達到預定的可靠性指標。3、通過各種可靠性試驗，了解產品在不同的工作、環境條件下的失效規律，摸準失效模式，搞清失效機理，以便采取有效措施，提高產品可靠性。6.2可靠性試驗的原理可靠性試驗的原理即模擬現場工作條件和環境條件，將各種工作模式及環境應力按照一定的時間比例，按一定的循環次序反復施加到受試產品上，經過失效的分析與處理，將得到的信息反饋到設計、制造、材料和管理等部門進行改進，以提高產品的固有可靠性。同時通過試驗的結果對產品的可靠性做出評定，為電子產品設計者提供設計的可靠性依據。可靠性試驗要達到預期的效果，要特別重視試驗條件的選擇、試驗周期的設計和失效判據的確定。圖8-1為元器件可靠性試驗原理框圖。圖8-1元器件可靠性試驗原理框圖6.3可靠度試驗規格

無論是在研發階段或已進入正式生產，關于系統與裝備的可靠度只是規定的需求規格(例如可靠度=95%或MTBF=1000小時)是不夠完全的，在常見的可靠度表示方法中，不管是以成功機率、存活機率、MTBF或失效率等指標中那一種來定量的表示物品的可靠度，可靠度需求的規格有兩種敘述方式:

(1)使用者滿意的公稱值或設計值，或

(2)最小可以接收的數值，低于此一數值使用者認為此一系統完全

不能接收，亦即無法在操作環境下使用，通常此一數值是根據實際操作需求而決定。

不論是使用那一種方式規定可靠度需求，有兩項基本原則必須考慮:

(l)當規定以公稱值為需求規格時，通常是規定系統設計時必須超過的下限值:

(2)當規定以最小值為需求規格時，最小值的定義必須很明確。

在美軍標準MlL~STD-781，公稱值稱為「MTBF檢定上限」而最小可接收值稱為「MTBF檢定下限」。在這兩種方式中第一種是最好的表示法，因為它自動的說明了設計目標必須等于或大于某一最小值。

當可靠度規格確定，配合研發之進度必須運用各種驗證方法證明研發物品的可靠度是否能夠滿足規定的需求，當硬品完成后無論是雛型件、原型件或定型件，試驗為有效的驗證方法之一，可靠度驗證規格擬訂邏輯如圖6-1所示。當決定以試驗做為驗證可靠度之方法時，則同時也應該說明如何運用試驗的方法，因此，

在物品研發或生產規范(或稱規格書)、或可靠度試驗規范中必須敘述說明的試驗規格內容至少必須包括:

(l)可靠度需求規格;

一成功機率，%;

一存活機率，%;

一平均失效間隔時間或平均壽命，MTBF:

一失效率，λ;

一任務時間。

(2)功能測試規格及試驗時間。

(3)試驗環境與應力規格:

－任務周期，工作/不工作，開/關;

－功率，電壓;

－溫度;

－振動;

－濕度。 6.4可靠性試驗技術的研究內容為使設備的可靠性試驗方案能夠得到切實的執行，提高可靠性的效率，保證可靠性的置信度水平，必須進行可靠性試驗技術的研究。可靠性試驗一般是在產品的研究開發階段和大規模生產階段進行的，其試驗的主要內容如表8-2所示：可靠性試驗技術包括設備和技術兩個層面。1．研究先進的試驗設備試驗設備能提供試驗方案所要求的各種環境條件和等級，特別是要能提供充分反映設備現場使用中所遇到的環境條件。我國的試驗設備落后于美國，美國已經成功地研制出綜合環境條件試驗設備，把可靠性試驗技術大大向前推進了一步。我國的環境試驗設備研制單位不僅迫切需要加速研制綜合環境條件的實驗設備，而且一般的單項環境試驗設備的研制工作也應加強。設備的內體積要加大，精度要提高，要增加進出孔或接線柱，設備的溫度、濕度等的升高與降低都應該能夠受控制，并要靈敏的變化，校正與控制要簡便。2．測試技術的研究測試技術的先進與落后直接影響到試驗結果的置信度。現在實際試驗中，有的是將設備從試驗箱中取出到工作臺上去接好測量線后立即測量，有的是受試驗設備在試驗箱內，測量儀器儀表在試驗箱外的小車上，通過電纜和引線連接起來測量，每更換一個試驗程序都要拆裝一次，增加了試驗的工作量，同時也增加了誤用失效出現的概率。因此一方面要研究自動的綜合測試設備，提高測試精度。同時，當務之急是研究一些專用的測試設備，改善當前測試技術落后的狀態。3．研究設備的功能轉換裝置設備的各種功能的工作時間是模擬現場使用中各自所占的時間比交替進行的。有些設備是多功能的設備，各種功能的轉換就更復雜了。這些轉換就不能靠人工取控制，要靠自動的功能轉換裝置。例如，現在各種通信設備做可靠性試驗時，都采用9：1或3：1的自動收發轉換時間控制器。各種功能轉換器的研究成果，不僅使試驗操作方便，節約試驗的工作量，而且提高了試驗的技術水平和試驗驗證值的置信度水平。4．研究特殊功能的試驗裝置各種電子設備的功能模式、工作條件、環境條件各不相同，技術條件各不相同，技術規范的要求也各不相同。為了保證設備可靠性試驗的正常進行，同時保證是試驗條件嚴酷度等級不超過設備技術規范的規定，就必須根據各種特殊要求，研制特殊的試驗裝置。6.5．可靠性試驗分類6.5.1按試驗目的分類(l)量測型可靠性試驗，測定試件的可靠性(廣義上包括耐環境能力、維護度、可用度等設計可靠性)。(2)改善型可靠性試驗，根據試驗所量測的可靠性結果，找出技術上的問題點并加以改善，包括:環境發展試驗，可靠性發展/成長試驗，設計驗證試驗，零件、材料鑒定試驗，加嚴或加速壽命試驗，階梯或步進應力試驗，失效應力或設計強度試驗等;(3)選別型可靠性試驗，根據試驗所量測得之可靠性結果，判別、此較物品的好壞，并決定合格與否，包括:零件可靠性篩選，制程環境應力篩選，成品可靠性保證試驗、出廠驗收試驗、環境接收試驗等;(4)確認型可靠性試驗，包括:可靠性鑒定試驗，失效率試驗，MTBF試驗，壽命試驗，耐久試驗。6.5.2按照試驗結果對于可靠性的說明屬性，可分為定性與定量兩種:(l)定性試驗:當可靠性技術數據少、過去的經驗不易活用時，或者必須在短時間發現制品的弱點或潛在缺陷、確認其質量保證程度所實施的可靠性試驗稱為定性可靠性試驗。這種可靠性試驗的結果無法具體、客觀的以統計分析方法獲得試件數字化的定量可靠性值，但能配合其它數據、主觀的知道約略的可靠性范圍或保證具有某一程度的可靠性。此類試驗包括:應力篩選，環境試驗，階梯或步進應力試驗等。(2)定量試驗:所謂定量試驗，顧名思義就是根據試驗結果所獲得的數據及產品的可靠性模式可以直接推測試件的可靠性值，此類試驗包括:壽命試驗、耐久試驗，MTBF試驗、失效率試驗等。6.5.3按試驗技術分類按試驗技術分類，可靠性試驗按執行試驗所使用的技術特性，可以分為:(l)性能或功能試驗;(2)環境應力篩選;(3)環境試驗;(4)壽命或可靠性試驗;(5)加速或加嚴試驗。6.5.4按試件的組合層次別分類按試件的組合層次別分類，按試件分類，可靠性試驗可分為(l)零件試驗:進料試驗、零件鑒定試驗、零件可靠性篩選等。(2)組件試驗:制程環境應力篩選、制程功能試驗等。(3)系統(產品)試驗:出廠驗收試驗、環境接收試驗、可靠性鑒定試驗、環境鑒定試驗、生產可靠性試驗、環境查證試驗等。6.5.5按物品研發程序分類按物品研發程序分類，若將可靠性試驗按物品的研發程序加以分類，則有下列幾種:(l)發展試驗:工程發展試驗、功能發展試驗、環境發展試驗、可靠性發展/成長試驗等。(2)鑒定試驗:功能鑒定試驗、環境鑒定試驗、可靠性鑒定試驗等。(3)接收試驗:功能接收試驗、環境查證試驗、生產可靠性試驗等。6.5可靠性試驗分類圖例6.6可靠性篩選可靠性篩選作為一種剔除由于元器件或工藝造成潛在缺陷的早期失效產品的技術，目前已經廣泛地應用于各類電子產品的研究與生產中。篩選的主要目的在于通過對產品的100%非破壞性篩選試驗，剔除具有潛在缺陷的早期失效產品，使其度過浴盆曲線的早期失效階段。因此必須在產品的整個壽命周期內，采取積極主動的工藝手段，對產品施加適當應力，使其潛在的缺陷激發，隱患提前暴露，從而提高產品質量。為了取得良好的篩選效果，必須了解產品如電子元器件的失效模式和機理，以便選用有效的篩選方法，制定準確的篩選條件和失效判據。因此，必須對各種電子元器件進行可靠性試驗和篩選試驗，掌握產品的失效分布，失效模式和失效機理，以便制定正確的篩選條件。表8-3提供了一些篩選方法。表8-3失效模式與相應的篩選方法2、常規篩選方法⑴檢查篩選目檢篩選和鏡檢篩選是集成電路重要的篩選方法。這種方法簡單而高效，對檢查芯片表面的各類缺陷，觀察內部引線鍵合、芯片焊接、封裝缺陷等都十分有效。鏡檢主要有光學顯微鏡、掃描聲學顯微鏡和掃描電子顯微鏡，其他還有X射線和紅外顯微鏡等篩選技術。⑵功率老化篩選功率老化通過對產品施加過電應力，促使早期失效器件存在的潛在缺陷盡快暴露而被剔除，它能有效地剔除元器件生產過程中產生的工藝缺陷，金屬化膜過薄及劃傷等。它可以分為直流偏壓和脈沖功率老化。⑶密封性篩選密封篩選是檢查芯片內部是否有封裝時殘留的氣氛或由于密封性不良而滲透的水汽。它可以分為氣泡篩選、浸液檢漏篩選、氦質譜儀檢漏篩選和放射性篩選等。⑷環境應力篩選“環境應力篩選是通過對產品施加合理的環境應力，將其內部的潛在缺陷加速變成故障，并通過檢驗發現和排除的過程[12]”。目前，環境應力篩選是國內外使用最廣泛、最有效的一種篩選方法。6.7可靠性試驗技術和方法電子設備可靠性試驗計劃的基本內容應含有:①試驗的目的和要求;②試驗樣機數量;③試驗條件(環境、維修等);④試驗類型的確定和統計試驗方案的選擇;⑤判斷方法、失效判據等等。這里需要指出的是樣機數量,對于可靠性增長試驗,試驗樣機多一些的必要的;對鑒定和接收試驗來說,樣機多一些可以提高試驗結果的置信度,一般鑒定試驗不是三臺則全數試驗,接收試驗不得少于3臺,推薦樣機數量為每批設備的10%。可靠性試驗的試驗方案要根據電子設備的實際使用條件和故障特征選擇合適的試驗方案。為了保證系統在使用中的失效率最小，除了在設計階段須考慮產品系統的可靠度目標外，更要能掌握產品在使用中可能遭遇的和產生的各種環意境，并選取那些對產品有危害性之最惡劣環境條件，在實驗室中予以摸擬考驗，這就是通常所稱的環境試驗。換言之亦即產品之可靠度決定于設計階段，除非基本設計再修改，否則正式生產以后的試驗及制造都將不會使可靠度有所增進。因此可靠度并非為抽象的概念，無法捉摸，而是如尺寸規格一樣，在研究發展中即可計量的設計于產品中的。在研發設計階段，設計人員盡其最大努力將系統與裝備的可靠度需求轉換成設計需求及參數然后使用最佳的材料、零件，參照可用的設計指引與準則，將可靠度設計入產品中，并運用各種可靠度分析技術，確保設計品為可靠的產品。但是，所有這些設計的工作，對于產品的可靠度，只能提供定性的信息，至于數量化的可靠度達成度，則須使用各種可靠度量測(ReliabilityMeasurement)的技術與方法來獲得。證明研制產品的質量特性是否滿足需求，一般常見的方法有審查、分析、模擬、預測、稽核、檢驗、試驗、實證等。在研發設計時期，可藉各種設計分析、摸擬預估、設計審查等方法，事先『預防』失效發生、確保設計品符合需求。當硬品完成后，則采用稽核、檢驗、試驗、實證等手段來評估『驗證』產品的質量與可靠度水平滿足需求。各種驗證方法的定義說明如下:審查:審查相關的數據與文件，確定質量特性是否可滿足需求。分析:利用相關輸入數據，藉由技術性的分析，以驗證硬品是否滿足設計需求。模擬:利用相關輸入資料，藉由統計仿真技術，以驗證硬品是否滿足設計需求，目前仿真多以計算機來完成。預測:利用現有的類似裝備、組件失效與可靠度數據，依照一定的預估模式，推測研發產品之固有可靠度。稽核:針對必要的各項可靠度工作，利用稽核的方式查核是否按規定程序作業，確保物品可靠度之達成。檢驗:利用尺寸、物性檢驗、功能測試等基本品管檢驗方法，以驗證硬品的質量是否滿足設計需求。試驗:利用摸擬的環境與使用條件的試驗方法，以驗證硬品是否滿足設計需求。通常試驗是在地面實驗室內完成，試驗與實證的最大差別為試驗條件的可控性與重復性。實證:利用實地部署試用，如飛行試驗，操作試用等，在真實的環境下實時的利用簡單的定性檢驗與功能測試，驗證硬品是否滿足設計需求。在所有的驗證方法中，特別是當已經有了研發實體時，試驗為最有效的驗證方法。有時候對于一些無法由理論掌握的設計參數，更須藉重試驗來發掘、獲取所需的特性數據。因此試驗對產品質量的驗證尤為重要。6.8可靠度試驗輪廓可靠度試驗所用之環境條件及應力位準與時間之關系稱之為可靠度試驗輪廓，此一試驗輪廓系推導自系統實際生命周期或任務輪廓。依據MIL-STD-781所擬訂之各類可靠度試驗，執行試驗時所使用試驗輪廓應該為復合環境條件，此數據是對待特定的系統、載具(platform)和操作環境等作分析，并經適當的裁適(Tailoring)才能確定而提出。對系統和裝備而言，不論是在研發或生產階段，在執行諸如可靠度成長試驗、可靠度鑒定試驗及生產可靠度接收試驗等試驗時，所使用的可靠度試驗輪廓是由電性輸入特性、溫度、振動濕度及其它適當之環境或使用條件等應力所組成的，此一輪廓是在硬品進行可靠度試驗必須確定的項目。6.8.1可靠度試驗所使用的試驗輪廓必須以裝備之生命周期及任務輪廓定義為依據，經過環境輪廓分析后確定適宜的項目、位準及時間，然后依照硬品的特性及試驗設備能力等加以規劃擬訂可靠度試驗的基本輪廓周期，試驗時循環的重復此一基本輪廓周期，在試驗過程中持續或定期觀察試件失效的情形，一般的可靠度試驗為量測試件的失效時間。典型的可靠度試驗輪廓如圖6-2所示。常用的可靠度試驗輪廓的基本輪廓周期以24小時或其分數為基本單元，按各項應力的特性及其可能效應加以規劃安排。由于溫度的熱傳特性、效應、作用時間及試驗時試件需達溫度穩定的需求，一般試驗輪廓的規劃以溫度與時問的變化關系(亦耶溫度輪廓)為主，首先考慮物品在四季使用時可能遭受之常溫、高溫、常溫及低溫組合，必要時并區別操作溫度與儲存溫度，然后就不同穩定溫度下配合物品任務特性，在各種溫度下考慮操作(加電)與不操作(不加電)、電性應力(電壓、電流)、振動、濕度等環境組合。若裝備之設計僅應用于單一任務或單一型式之重復任務，則試驗輪廓與任務、生命周期環境輪廓為一對一的關系，試驗條件則摸擬任務的實際應力水平。若裝備之設計為應用于多種任務與多項環境條件，試驗輪廓則以多種任務經組合后而決定，其試驗應力水平和時間則依據裝備生命周期之不同任務型式百分此而定。6.8.2為導出實際的試驗條件和水平，應量測裝備在實際任務操作的真實環境(尤其是溫度及振動二項);若無上述數據可資利用，則可參考相關規范或數據，以訂定出試驗條件和水平。環境應力水平之取決，應以下述優先次序為之:(l)量測應力可靠度試驗時所加環境應力型式與水平，應基于實際任務輪廓內、預定的應用情形與場所遭遇之環境應力量測數據。(2)預估應力如無法獲得環境應力之實際量測值，則可參考任務輪廓、使用情形與場所相類似裝備的環境數據，決定試驗所加應力型式與水平。(3)規范應力按照系統或裝備之分類及使用特性，參考ML-STD-810及MI-HDBK-781等標準、手冊數據。6.8.陸上固定裝備通常都是安裝于有控制環境之建筑物內，因此不需執行循環溫度式的試驗輪廓，不過對于戶外使用的固定裝備’則需考慮循環溫度的復合環境條件。由于此種裝備在運送到最后的安裝地點時必經運輸過程，因此在執行各項可靠度試驗前應先執行不加電的振動試驗。典型的陸上固定裝備復合環境試驗輪廓，其試驗時間為24小時或其分數為試驗輪廓的基本周期。(l)電性應力和加電時機裝備操作時之電壓輸入，其時間分配為:正常電壓占50%，最高與最低電壓各占25%;若無特別規定，輸入電壓范圍則為正常電壓之±7%。操作循環時問則視裝備使用而定，典型的有每天4、8或16小時，或全天連續操作但做周期性的關機保養。裝備的加電循環，其中90%為加電，其余不加電的時機則可隨機選擇調配。(2)振動應力通常在環境輪廓中的操作階段并無振動試驗之需求。若裝備運送至安裝地點之過程中無特殊包裝，則在執行可靠度試驗之前應執行振動試驗，此振動試驗為單頻正弦波，試驗水平為2.2Gpk，頻率范圍為20~60Hz的非共振頻率，試驗時間為20分鐘。若裝備有特定的運輸形態，則在執行可靠度試驗之前應依據運輸振動和沖擊試驗等之環境鑒定試驗需求，鑒定其包裝設計。運輸振動和沖擊試驗需求規格可參考MlL~STD-810之方法514.3，其原則說明如下述條件a~c:a.基本運輸:試驗程序I，識人條件I-3.2.1。b.大件運輸:試驗程序III，識人條件I-3.2.2。c.松裝運輸:試驗程序II，識人條件I-3.2.3。(3)熱應力可靠度試驗之熱應力以裝備規定的操作溫度為主，若無規定，則可參考下述a~f之條件:a.冷浸(ColdSoak)不操作溫度:全世界通用裝備為-54℃，臺灣地區使用裝備則為-10℃b.熱浸(HotSoak)不操作溫度:全世界通用裝備為+85℃，臺灣地區使用裝備則為+60℃c,若裝備安裝于有空調之建筑物內，則操作溫度為25℃，計算機裝備則應控制在20℃d.若裝備安裝于無空調之建筑物內，則操作溫度為40℃。e.若裝備安裝于亞熱帶或熱帶之無空調房屋，則需考慮循環式的溫度輪廓，其操作溫度50%時間執行60℃，25%執行40℃，25%執行20f.對于戶外使用之固定裝備，其操作溫度之擬訂原則為:全世界通用裝備為-40℃~+71℃，臺灣地區使用裝備則為-10℃~+(4)濕度濕度試驗除非在合約上有規定，否則無此需求;詳細的濕度環境需求可參考MlL-STD-210有關濕度氣象需求之指南。6.8．4陸上機動裝備可靠度試驗復合環境機動裝備在應用上以軍用裝備為主，且以戶外使用居多，一般可分為輪型車輛裝備、履帶車輛裝備、野外帳篷裝備及個人攜帶裝備等數種。此類裝備之可靠度試驗需考慮其復合環境，各種自然環境條件之水平依其使用地理位置及氣候型態而定，MIL-STD-210及IEC721提供了各種地理分區的氣候極值，可作為決定此類環境規格之參考。有關振動環境需求，ML-STD-810提供了有關的指南。裝備在移動的載具(包含輪型及履帶車輛)或停止行進時操作，則應考慮循環式試驗，其試驗時間為24小時或分割成幾個時段。自然環境之氣候極值和振動數據均應考慮最大條件;實際試驗的環境條件應包含各項預期環境的分布情形，最大條件之試驗水平應只占一小部份。陸上機動裝備之可靠度試驗輪廓如圖6-3所示。(l)電性應力和加電時機裝備操作循環中之輸入電壓，其時間分配為正常電壓占50%，最高與最低電壓各占25%;輸入之電壓范圍，若無特別規定，請參考下述原則a~d:a.輪型車輛裝備:正常電壓之±10%或按合約規定;b.履帶車輛裝備:正常電壓之±10%或按合約規定;c.野戰帳篷裝備:正常電壓之±10%或按合約規定;d.個人攜帶裝備:24V直流電壓，最高電壓為32V，最低電壓為20V。操作試驗循環之時間以任務需求和裝備設計時控制的規格為基礎。加電循環時問的規劃為90%加電，10%不加電，不加電的時機可隨機分配。若裝備設計為連續操作8小時，則操作循環為8小時，但在下次操作前應完全關機，而且此一時間應足夠長到使裝備與周圍空氣溫度達到穩定。(2)振動應力除非合約上有規定，否則振動應力需以MIL-STD-810試驗方法514.3試驗程序l，試驗條件I-3.2.10為指南，一般參考原則如下述a~d:a.輪型車輛裝備:其振動應力正弦掃描振動，頻寬為5~200~5Hz，最長時間為5.5小時，每循環12分鐘，執行三軸向，最大G值為3.5g，最大雙位移為l英吋。b.履帶車輛裝備:其振動應力為正弦掃描振動，頻寬為5~500~5Hz，最長時問為3小時，每循環15分鐘，執行三軸向，最大G值為4.2g，最大雙位移為l英吋。c.野戰帳篷裝備:考慮野外帳篷裝備都是以輪型車輛載運為主，其振動應力比照輪型車輛裝備，為正弦掃描振動，頻寬為5~200~5Hz，最長時間為5.5小時，每循環12分鐘，執行三軸向，最大G值為3.5g，最大雙位移為l英吋。d.個人攜帶裝備:考慮個人在野戰期間搭乘裝甲運輸車輛作部隊集結運動之可能性，個人攜帶裝備之振動應力比照履帶車輛裝備，為正弦掃描振動，頻寬為5~500~5Hz，最長時問為3小時，每循環15分鐘，執行三軸向，最大G值為4.2g，最大雙位移為l英吋。若確定此類裝備在其生命周期中只有以輪型車輛運輸的可能性，則其振動應力應依照輪型車輛裝備之需求規劃擬訂。若裝備操作時，其載具大部份時間為靜止狀態，則振動僅須加在載其運動之時間。(3)熱應力裝備須在規定的最大與最小溫度下操作，若無規定，則可參考下述a~c之條件:a.冷浸溫度:全世界通用裝備為-54℃(由正常循環開始)，臺灣地區使用裝備則為-10℃;b,熱浸溫度:全世界通用裝備為+85℃(每5循環執行一次)’臺灣地區使用裝備則為+60℃;c.操作溫度:全世界通用裝備為-40℃~+71℃，臺灣地區使用裝備則為-10℃~+60℃。(4)濕氣若裝備在末來服役后的環境，會使濕氣水平大到產生凝結和結霜，則需執行試驗。試驗時濕度不必保持恒定，試驗循環時在適當時間應使濕氣達到高水平，濕度環境規格之擬訂可參考MlL-STD-210及IEC721之規定。6.9可靠度試驗規劃與執行6.9.1在執行可靠度試驗之前，必須規劃擬訂可靠度試驗程序及可靠度試驗執行方案，規定試驗目的、范圍、試驗規格、試驗設備、試驗地點、試驗程序與步驟等數據，作為試驗執行之依據。6.9.2執行可靠度試驗所使用的試驗設施、試驗柜與儀器應能符合可靠度試驗輪廓所需的試驗條件與規格要求。一般可靠度試驗的條件多是復合環境條件，因此其試驗設備以提供試驗環境條件及執行判定成功與失效所需的儀具設備為主。除此之外，有關執行試驗時試驗設備與試件系統之布置簡圖，所需使用試驗設備之一般性說明，試驗地點之說明、保密需求與安全特征等亦在準備試驗設備時應注意之事項。溫度試驗柜提供的環境條件應該能夠維持規定的試驗水平，并且在試驗過程中，試件周圍空氣與試驗柜的強制流動空氣溫度應該維持在規定的試驗溫度規格的±2℃范圍內。在加熱與冷卻循環所使用熱媒體的溫度變化率平均不得小于5℃/分鐘。試驗柜與試件的冷卻空氣溫度應該連續或定期地以足夠的次數加以監測，以確保試驗柜的是在正常的操作狀態。設定試驗溫度循環之范圍與時間所使用自動控制程序應該提供中斷的方法，直到試驗柜溫度滿足最大與最小的空氣度需求條件為止。為防止溫度失控情形，應該安裝能夠同時關閉在試驗中的試件與試驗柜加熱器的保護裝置。不過，假如試件是使用強制冷卻，則應該維持空氣流通，以免在執行試驗時造成試件過熱的現象。假如試件在正常操作使用時有冷卻系統的設計，則在執行試驗時試件應該借著它本身設計時所設定之冷卻系統加以冷卻，當以試件和它的操作冷卻系統一起進行試驗有實務上的困難時，樸擬用冷卻劑的條件與屬性在試驗之前必須經過權賁單位認可，并且規定在試驗相關文件中。不管冷卻的方法為何，所有試件應該遭受到符合試驗輪廓所指定的任務/環境輪廓條件。有關冷卻劑的屬性說明如下:(l)外在冷卻劑法當試件的冷卻劑，例如管線輸送之氣體、液體或直接吹氣法，與試驗柜空氣媒體之間只是些微混合或完全無混合時，這種冷卻法所使用的冷卻劑應該具有下列特性:a.為應用于正常操作時所使用的種類:b.當試驗柜的溫度為最高時，冷卻劑應該是在最高溫度與最小流動率狀況(依照試件規格中所規定的冷卻劑輸入需求條件);c.當試驗柜的溫度為最低時，冷卻劑應該是在最低溫度與對大流動率狀態。當柜溫低于規定的冷卻空氣溫度下限，同時試件是在關機狀態時，所供應的冷卻空氣應該與試件實際安裝使用時預期的狀況相一致。(2)內在冷卻劑法當以溫度柜之空氣作為試件的冷卻劑時，應該具備下列特a.溫度應該為經核可的試驗程序中所規定的試驗溫度水平;b.當試驗柜的溫度為最高時，對試件的冷卻流動率要最小(依照試件規格中所規定的冷卻劑輸入需求條件);c.當試驗柜的溫度為最低時，對試件的冷卻流動率要最大。對于正弦掃描或單頻振動時，試驗之振動值應為規格值之±10%。隨機振動的需求詳細如MIL-STD-810「試驗方法514.2振動試驗」之規定，有關試驗控制信號的功率頻譜密度公差不得大于下列規定:+100，－30%(+3，－1.5dB)，頻率在500Hz以下;+1100，－50%(±3dB)，頻率在500至2000Hz之間。若在500~2000Hz之間的累積最大頻寬為100Hz，則其偏離可為+300，-75%(±6dB)。振動試驗設備每操作24小時應該作檢視以保持適當操作，并要有自動監視設備以防試驗之振動值超過試驗規格。除了環境試驗柜所需之儀器外，應該依照試驗程序之規定準備量測及測試試件性能參數所需要之儀具設備。校正環境試驗與功能監測所使用之儀器設備應該依照MIL-STD-45662之規定，確定使用時是在適當的操作條件。所有執行可靠度試驗時所使用的儀器與試驗設備，其精準度要比量度變數的容差更高。在執行試驗之前，所有的試驗設備都應該事先作運轉測試，以決定這些設備可以規定的試驗需求條件下適當地操作。除非另有規定，測試試驗設備是否能夠按規定正常操作的測試用試件應該與執行可靠度試驗所用的試件不同。試件安裝在試驗設備除非另有規定，執行試驗時試件在試驗設備中的安裝方式應該模擬實際服勤使用的安裝情形，試件周圍的空氣流動情形也應該模擬預期的操作狀況，并且安排必要的連接器與附屬儀器設備。在操作時不需要、但在服勤時存在的塞子、封套與檢驗蓋板應該安裝于適當的位置。試驗時不需要使用、或者在服勤時有正常保護的機械式或電子式連結器與接頭應該適當地加蓋保護。對于溫度是在控制狀況下的試驗，當安裝試件時的試驗柜應該是在標準狀況。安裝后試件應該加以操作測試，以決定是否由于安裝或搬運不當所導大龍或損壞。性能參數量測裝備應該量測的性能參數以及量測頻率應該由項目計劃單位(或采購單位)予以規定。當任何一項必需的性能參數不在規定的范圍內時，即記錄為一次失效。若失效時間無法確定，則假設失效是發生在最后一次記錄時的觀測時間或者是該參數量測成功的時間。當裝備在經過任何一段規定的停機時間之后開始加功率操作時，至少必須有一組的量測記錄。執行試驗時應該依照規定項目與頻度量測必要的性能參數，下列基本原則應該在試驗方案中加以敘述:(l)暫時性失效:每一項間歇性或暫時性的失效都必須當作相關失效計算，假如有數個間歇性或暫時性失效的原因可以直接確定是因為單一的硬件或軟件失常所造成的，而這種失常情形在試驗過程時均已經過改正與驗證，則只當作一個相關失效計算。(2)失效分類:所有在執行可靠度試驗時發生的失效，在經過承約者執行失效分析后應該加以分類為相關失效或不相關失效。根據失效分析結果，承約者應該判斷發生的失效是相關或不相關，并且獲得采購者之認可。(3)重復失效:重復失效的定義為在相同的或類似的應用中，同一個零件所發生的三個或以上的相關失效，而且經過統計分析其失效率的95%信賴下限超過預估值。(4)試驗組裝、檢修除錯或檢修結果驗證時發現之失常現象:在試驗組裝、檢修除錯或檢修結果驗證時所發生的失常現象不應該視為可靠度試驗之失效，不過，這些失常現象必須由承約者加以記錄與分析以決定失常的原因，并且確定可能的設計或零件缺陷。6.9.3試驗記錄為對于必要的試驗事件所做的扼要敘述性記錄，在試驗之前應該表列所有應進行試驗的試件名稱與序號，每一次檢驗試件時都應該在試驗記錄中登載，包括日期、時間、累積時問及結果(例如:合格/異常顯示/失效或其它)，試驗設備或裝備的檢驗亦應在記錄簿中登載(例如加速儀、熱電偶、輸入功率、自測等)。當發生失效或顯示異常時，所有相關的數據都應該加以記錄，例如試驗條件、試驗設備狀況、試驗參數及失效顯示情形。隔離或改正失效所采取的行動也應該記錄。不論是工程變更或是裝備變更都應該在記錄簿上記錄。一般的試驗記錄包括:a.試驗日志與數據記錄；b.裝備失效記錄；c.失效摘要記錄；d.失效的標簽；e.失效報告。試驗日志與數據記錄對在試驗中每一裝備而言，試驗日志與數據記錄是需求試驗數據的一個完整的記錄，其格式要參考每一裝備的試驗記錄。在提交采購單位之前完整的試驗日志表可以復寫，但不能重復影印。在試驗日志與數據記錄中要有一項記錄，系試驗的裝備中每一次加以查驗。時間、日期、馬表讀數。所測的任何參數值皆要加以記錄。試驗人員應將任何相關的事情記錄在備注欄中。裝備失效記錄對每裝備之失效記錄應加以記錄。對于每一被試驗裝備的整個試驗記錄要保存在一單張記錄表中，如當裝備試驗行為產生很大差異時，能很容易地辨認。在可靠度試驗之前，必須要作批注以了解特別裝備的重要歷史。失效摘要記錄失效摘要記錄要包含在試驗樣本中達到允收/拒收決策的所有必須的數據。所有記錄可以直接作，但在允收/拒收決策之前沒有必要處理數據。失效摘要包括對所有在試驗中裝備的失效區分為「相關的」和「可歸責的」。記錄中將能表示目前的試驗狀態，包括試驗總時間的信息、失效，在試驗中所有裝備的MTBF。失效的標簽失效的卷標提供相關的記錄頁與行的數字，適用于操作表，失效日志和失效報告的系列數字。空白位置系由有關于在裝備修理表與失效報告格式系列數字中之適當記錄頁與行數字的修理作業，提供以應用于在修護中所發現任何額外的零件失效。失效的標簽可在失效發現時，立即附在失效的裝備上。當失效的裝備在修理完成回復到繼續試驗時，此標簽可由試驗操作員移去并送回至修理作業的代表，他將附有失效報告之完成標簽加以歸檔，以證實裝備的改正作業已確實完成。其它的失效標簽可作為可適用的失效報告格式系列數字的參考。失效卷標根據確認的試驗程序，在必要時加以填寫。失效報告、分析與改正行動產品執行可靠度試驗時，若有異常或失效現象發生，均應予以記錄，并填寫失效報告表，然后采取適當的失效分析，以期找出失效原因，并諜求改正對策，失效間題處理最有效的方法為閉路的「失效報告、分析與改正行動系統」(FailureReport,Analysis,andCorrectiveActionSystem,FRACAS)，簡稱為FRACAS，又稱「失效報告、分析與改正作業體系』。失效報告、分析與改正行動體系之主要目的為：(l)確認問題，作為設計改正之數據，使設計符合規格要求。(2)作為質量狀況之重要數據，并藉以印證FMEA或FMECA數據之正確性，并進一步發掘事先末能發現的失效模式，俾實行矯正措施。(3)提供可靠度分析所需之參考數據。基本上，FRACAS主要是由失效報告、失效原因分析、和改正行動三部份工作項目所構成。所有重要失效應由專業的「失效分析小組」負責分析其發生原因，然后根據失效分析結果、確定必須采取的改正行動。改正行動又可分為失效件的改正與設計形態改變兩種。整個失效報告、分析與改正行動，應由失效評審會(FailureReviewBoard,FRB)來處理與管制其作業程序。6.9.4預防維護只有在服勤使用時規定的并且條例在認可的試驗程序中的裝備預防維護程序，才能在進行可靠度鑒定試驗時實施。除非經過項目計劃單位(或采購單位)特別許可，否則裝備在進行可靠度鑒定試驗或換修時不能夠采取任何額外的預防維護作業。試驗時間累積在試驗循環中只有裝備「加」功率部份的時間才可以累積為試驗時間，而且所有的功能都應該按規定操作。操作循環以外所累積的操作時間不能列入計算，例如在試驗時檢驗組裝與驗證檢修結果的操作時間。同時，操作劣化模式的累積時間也不能列入計算。失效改正后再試驗對于裝備之設計變更可采取下列原則:(l)試驗符合拒收決策之后:經過采購者認可，裝備可以重新設計，并且時問由零開始重新試驗。(2)試驗拒收前之主要設計變更:為了改正主要問題，承約者可以停止試驗，設計變更之后由時間為零重新開始作試驗。(3)試驗拒收前之次要設計變更:經過采購者認可，承約者可以暫停試驗進行次要設計變更，試驗時問由停止時恢復計算，同時所執行的設計變更不能影響已經發生失效的分類。經過采購者認可，試驗時亦可以進行由于其它試驗結果所做的次要設計變更，這種變更不必視為試件的一次失效。試驗后試件之整修除非項目計劃單位(或采購單位)另有規定，裝備在完成可靠度鑒定試驗之后應該經過整修并且恢復至可以滿意操作的狀態。除非項目計劃單位(或采購單位)另有指示，失效的組件以及已經劣化但尚末超出規定的公差范圍的組件都應該更換。所有整修過的裝備在交運之前應該成功的完成接收試驗程序。6.10環境試驗6.10.1環境試驗概述環境試驗的意義及發展狀況：1）意義：對產品的評價不能只看其功能和性能是否優秀，還要綜合其各方面條件，例如在嚴酷環境中，其功能和性能的可靠程度以及維修、成本高低等。在提高產品可靠性方面，環境試驗占有重要位置，說的極端一些，沒有環境試驗，就無法正確鑒別產品的品質、確保產品質量。在產品的研制，生產和使用中都貫穿著環境試驗，通常是設計――環境試驗――改進――再試驗――投產，環境試驗越真實準確，產品的可靠性越好。環境試驗是由于產品在使用過程中，有不同的使用環境（有些安裝在室外、有些隨身攜帶、有些裝有船上等等），會受到不同環境的應力（有些受到風吹雨濕、有些受到振動與跌落、有些受到鹽霧蝕侵等等）；為了確認產品能在這些環境下正常工作，國標、行標都要求產品在環境方法模擬一些測試項目，這些測試項目包括：

1).高溫測試；2).低溫測試

3).高低溫交變測試4).高溫高濕測試

5).機械振動測試6).機械沖擊測試；

7).開關電測試；8).電源拉偏測試；

9).冷啟動測試；10).鹽霧測試；

11).淋雨測試；12).塵砂測試；說明：上面12項比較全面地概括了產品在實現使用過程中碰到的外界環境；實際測試時，因為各產品本身屬性的相差較遠、使用環境相差也很大，公司可以根據產品的特點，適當選取、增加一些項目來測試（此產品對應的國/行標中要求的必測試項目，當然是必須測試的）；也可以根據產品特定的使用環境與使用方法，自行設計一些新測試項目，以驗證產品是否能長期工作。2）發展狀況：從本世紀初，人們就注意到環境條件對產品的性能很大的影響，隨著產品越來越復雜和使用環境越來越嚴酷，環境試驗受到人們的重視。

環境試驗在國際上已有80多年的歷史，1919年美國開始進行人工模擬環境試驗，1943年，美國陸海空軍便制定了環境試驗方法。當時的試驗項目主要是高溫，濕熱，低氣壓，砂塵，鹽霧，日光輻射等，其主要的目的是解決熱帶沙漠英國于1949年成立了環境工程學會，前蘇聯在五十年就在國內各地建立了環境試驗站，并在我國進行大量的暴露試驗。東德于1962年成立了環境試驗委員會，主要負責電信設備和元件方面環境試驗。IEC于四十年代開始研究環境試驗方面的問題，隨著電子電工產品環境試驗問題日益突出，于1961年成立了TC50“環境試驗技術委員會“，專門從事環境條件分類和分級的研究。

我國的環境試驗始于五十年代，最先在廣州，上海，海南島等地建立了天然暴露試驗站，與東歐各國共同探索熱帶、亞熱帶、沿海地區氣候條件對產品的影響。我國的環境從學習國外的標準，到逐步建立自己的環境試驗體系，幾十年來有了很大的發展。目前，國內的環境試驗工作正大面積地開展，各省市都有建立了電子產品檢驗所（站），各大公司各大廠、所也都擁有自己的可靠性環境試驗室，并陸續淘汰了舊設備，引進和購置了一些新設備，隨著宇航事業的迅速發展，國防工業部門開始可靠性和環境試驗給予高度重視，并投入了巨大的人力、物力、財力，對提高軍用產品的質量起到重要作用。環境試驗在生產過程中的作用。

1）用于產品研究性試驗：

研究性試驗主要用于產品的設計、研制階段，用于考核所選用的元器件、零部件、設計結構、采用的工藝等能否滿足實際環境要求以及存在的問題。為了節省時間和暴露產品的薄弱環節，一般都采用加速環境試驗方法。

2）用于產品定型試驗：

定型試驗是用來確定產品能否在預定的環境條件達到規定設計技術指標和安全要求。定型試驗是最全面的試驗，產品可能遇到的環境因素都必須考慮到。

3）用于生產檢查試驗：

生產檢查試驗主要用于檢查產品的工藝質量及工藝變更時的質量穩定性。

4）用于產品的驗收試驗：

驗收試驗是指產品出廠時，為了保證產品質量必須進行的一些基礎上的試驗，驗收試驗通常是抽樣進行的。

5）用于安全性試驗：

用環境試驗可以檢查產品是否危害健康及重合問題，用恒加速度來檢查產品安裝、連接的牢固性，以防止在緊急情況下被拋出而造成人身傷亡事故或撞壞其它設備。安全試驗通常采用較正常試驗更嚴酷的試驗等級進行。

6）用于可靠性試驗：

可靠性試驗是由環境試驗、壽命試驗、現象試驗和特殊試驗等組成，環境試驗是其中的主要組成。美國MIL－ZTD－781D中明確規定：環境試驗是可靠性試驗的必要補充內容，也是提高產品可靠性的重要手段。環境試驗的主要項目介紹環境試驗的試驗場地應能具有廣泛的代表性，能進行近可能多的試驗項目，并且應與將來可能作戰的環境近可能地接近。但是，環境試驗場往往與真實的使用環境存在差別.

在選擇模擬試驗項目時，應具體地分析對待試驗物品的使用要求，應使選擇的試驗項目既代表了主要的使用環境，又能加快試驗速度，節省經費。

第二次世界大站中及戰后，西方國家，特別是美國建立了一系列的環境試驗場及實驗室，制定了環境試驗標準。美軍規定所有武器裝備、零部件和材料以及彈藥都必須先送到環境實驗室進行模擬環境試驗，再送到環境試驗場進行實地環境試驗，只有通過了這些試驗才能正式交付部隊使用。美軍已把環境試驗作為試驗與鑒定工作的一部分。

目前，國外已將環境試驗標準化，許多國家還制定了環境試驗標準，總的來說這些標準大同小異，主要包括以下環境試驗項目：

（1）低壓（高空）試驗：試驗適用于在飛機貨艙中空運的兵器，在高原上使用的兵器和空運兵器在飛機受傷后發生壓力迅速下降的情形。試驗的目的是檢驗兵器在低壓環境中的使用性能以及壓力迅速下降對兵器性能的影響。模擬的最高高度可達30000m（米），試驗時取高度相對應的溫度值。

（2）高溫試驗：試驗中兵器處于高溫空氣中，但不受到陽光直接照射。試驗針對高溫季節在室內或密閉空間中或接近發動機等熱源處儲藏或使用兵器的情形。僅當太陽輻射試驗不能檢驗高溫效應時才進行這項試驗。試驗的目的是檢驗在高溫環境中儲藏或使用的性能。

（3）低溫試驗：試驗適用于在壽命周期中很可能在低溫環境中使用的試件。試驗的目的是檢驗試件能否在長期的低溫環境中儲藏、操縱控制和作戰。

（4）熱沖擊試驗：試驗適用于在預定的使用區域或使用模式中經常經受極迅速溫度變化的兵器。例如：從沙漠機場起飛升到高空的飛機上的電子裝備吊倉、導彈、光電設備和炸彈倉中的炸彈；從高空向沙漠地區空投的兵器；在北極地區從室內向室外轉移的兵器。目前僅進行空氣中的熱沖擊試驗，將來有可能進行從空氣進入到水中的熱沖擊試驗。進行熱沖擊試驗的目的是檢驗環境溫度驟然變化對兵器性能的影響。

（5）太陽輻射（日照）試驗：這是一項對暴露在陽光下的兵器及其制造材料進行的試驗。太陽輻射可引起光化學效應和熱效應。在大多數情況下，這項試驗可以代替高溫試驗。通過日照試驗可檢驗太陽輻射對兵器或有關材料的使用或露天存儲的影響。

（6）淋雨試驗：試驗適用于使用過程中有可能受到雨淋的兵器。淋雨試驗包括無風時的淋雨試驗和有風時的淋雨試驗。淋雨試驗的目的是檢驗遮雨器材的防水性能，檢驗兵器在淋雨期間和淋雨之后的性能。中國可靠性網

（7）防潮試驗：試驗適用于可能在溫暖潮濕的環境中使用的兵器。熱帶地區全年、中緯度地區一年有長短不等的季節就是這種溫暖潮濕的環境。試驗的目的是檢驗兵器對溫暖潮濕的環境的適應能力。

（8）防霉試驗：溫暖和潮濕是微生物生長的條件，廣泛存在于熱帶和中緯度地區。所有標準通用兵器裝備在設計時都應考慮防霉問題。試驗的目的是評定兵器發生霉變的程度和霉變對兵器性能或使用的影響程度。

（9）鹽霧試驗：鹽在地球上分布非常廣泛。海洋、大氣、地面、湖水和河流中都有鹽，尤以沿海地區含鹽量比較大，海洋中含鹽量最大。不與鹽接觸的兵器是沒有的。因此，所有的兵器在其壽命周期中都處于某種形式的鹽環境中。鹽霧試驗的目的是檢驗含鹽潮濕大氣對兵器性能的影響，特別是檢驗涂覆保護層的性能和材料的相容性。

（10）沙塵試驗：試驗適用與在干沙或塵土含量比較高的空氣中使用的所有機械的、電的、電子的和電化學的兵器。試驗分為揚塵試驗和揚沙試驗。揚塵試驗使用塵土和細沙，細小的塵埃可以進入縫隙、裂縫、軸承和連接處。揚沙試驗使用149～850μm（微米）的沙粒，大而鋒利的沙粒能產生侵蝕和阻塞作用，降低裝備的有效性、可靠性和維修性。沙塵試驗的目的是檢驗兵器在沙塵環境中的使用和存儲能力。（11）浸水試驗：浸水試驗包括浸水、滴水和加壓水試驗。浸水試驗適用于要求水密性的裝備和全部或部分浸入水中使用的裝備。在某些情況下，這項試驗可以代替淋雨試驗檢驗水密性。試驗的目的是檢驗兵器浸入水中不漏水的能力。

（12）凍雨試驗：試驗適用于在正常使用中會遇到凍雨的裝備。試驗的目的是為了檢驗雨、霧和濺起的海水落在裝備上結冰后對裝備使用性能的影響，還用于評定除冰裝置和技術環境試驗的分類：

1、按環境試驗形式分類：

1.1自然暴露試驗：

是將樣品長期暴露在天然環境中，它分為加負荷和不加負荷兩種。

1.2現場試驗

為評價、分析產品的可靠性，在使用現場進行的試驗叫現場環境試驗。

1.3人工模擬試驗：

是將樣品放在人工模擬試驗箱中進行的試驗。

一般來說，自然暴露試驗和現場試驗能真實反映產品在實際使用中的性能和可靠性，也是驗證人工模擬試驗準確性的基礎，但這二種試驗的不足之處是試驗周期長，花費人力物力大，因此只有對可靠性要求較高的產品才進行這項試驗。而人工模擬試驗是電工電子產品可靠性研究中常見的試驗方法。

2、按環境試驗性質分類：

IEC（國際電工委員會）TC75環境條件分類委員會于1981年頒布了“環境參數分級標準”，具體如下：

2.1氣候環境因素：

溫度、濕度、壓力、日光輻射、沙塵、雪等。

2.2生物及化學因素：

鹽霧、霉菌、二氧化硫、硫化氫等。

2.3機械環境因素：

振動（含正弦、隨機）、碰撞、跌落、搖擺、沖擊等。

2.4綜合環境因素：

溫度與濕度，溫度與壓力，溫度、濕度與振動等等。

3、按環境試驗項目分類：

氣候環境試驗其項目可分類如下幾項：高溫，低溫，溫度循環，溫度沖擊，低氣壓，濕熱，日光輻射，砂塵，淋雨等，一般將鹽霧和霉菌試驗包括在其中。

在上述試驗項目中可分為單因素，綜合及組合試驗。國內外部分氣候試驗設備標準：標準號國別標準名稱備注GB10586-89中《濕熱試驗箱技術條件》已頒布GB10587-89中《鹽霧試驗箱技術條件》已頒布GB10588-89中《長霉試驗箱技術條件》已頒布GB10589-89中《低溫試驗箱技術條件》已頒布GB10590-89中《低溫/低氣壓試驗箱技術條件》已頒布GB10591-89中《高溫/低氣壓試驗箱技術條件》已頒布GB10592-89中《高、低溫試驗箱技術條件》已頒布GB11158-89中《高溫試驗箱技術條件》已頒布GB11159-89中《低氣壓試驗箱技術條件》已頒布MIL-C-8811美《淋雨試驗箱技術條件》MIL-C-9452美《霉菌試驗箱技術條件》MIL-C-9435美《防爆試驗箱技術條件》MIL-C-9436美《砂塵試驗箱技術條件》MIL-Z-7951美《高度-濕度-溫度試驗箱技術條件》6.10.2

環境試驗與可靠性試驗的關系環境試驗與可靠性試驗雖然關系緊密，但它們在試驗目的，所用環境應力數量，環境力量值選用準則，試驗類型，試驗時間，試驗終止判據方面存在截然的不同之處。

試驗目的：

環境試驗考察的是產品對環境的適應性，確定產品的環境適應性設計是否符合合同要求，為接收，拒收提供決策依據。而可靠性試驗是定量評估產品的可靠性，即產品在規定環境條件下，規定時間內完成規定功能的概率。

所用環境應力數量：

就環境試驗來說，GJB150中規定了19個試驗項目，MIL-STD-810D中規定了20個環境試驗項目，810F增加到24個試驗項目，包括對產品較重要影的環境應力，如：溫度，濕芭，鹽霧，振動沖擊，壓力，太陽輻射，砂塵，淋雨等。受試產品應根據其未來的使用環境條件及受影響程度對試驗項目進行甄選，一般應考察10個以上環境應力。而可靠性試驗由于要進行綜合模擬，只將綜合環境應力（溫度，濕度，振動）與電應力結合進行試驗。可見，可靠性試驗所選用的環境應力數量比環境試驗少得多。

環境應力量值選用準則：

環境試驗基本采用極值條件，用嚴酷代替溫和，即采用產品在壽命周期內可能遇到的最極端的環境條件作為試驗條件。許多試驗帶有一定的破壞性且試驗過程中一般不需模擬產品的工作狀態。而可靠性試驗采用實效試驗，即真實地模擬貯存，運輸，使用過程中遇到的主要環境條件及其動態變化過程。在GJB-889和相應的MIL-STD-781D中規定了一套要據任務剖面確定環境剖面，再將環境剖面簡化為試驗剖面對產品進行長時間可靠性考核的方法。可靠性試驗一般不會對產品造成破壞，它需要模擬產品的工作狀態，所用的試驗條件大部分模擬工作中常遇到的較溫和的應力環境，取值較環境試驗低得多。

試驗類型：

環境試驗通常采用單因素試驗和多因素組合試驗，以一定的順序依次作用在產品上。中國可靠性網可靠性試驗多采用綜合應力試驗，將多個環境應力在同一空間，同一時間施加在樣品上，更真實模擬使用環境條件的影響。為了提高試驗結果的準確性，可靠性，環境試驗也開始著力發展綜合試驗，積極開發能同時施加溫度，濕度，振動，輻射，沙塵，風，雨等應力的大型多功能環境試驗設備。

試驗時間：

在環境試驗中，每一項試驗的時間基本取決于選用的試驗及具體的試驗程序，只是由于各階段進行性能檢測所需時間不同而產生一些差別，試驗時間比可靠性試驗短得多。可靠性試驗時間取決于需驗證的可靠性指標值和選用的統計試驗方案以及產品本身的質量。其時間無法確定，以受試產品的總臺時數達到規定值或可以作出接收，拒收判決為止。

試驗終止判據：

環境試驗不允許出現故障，產品一量出現故障，就認為通不過試驗，試驗即告停止并進行故障分析，采取糾正措施，改進設計。這是環境試驗的TAAF過程。而可靠性試驗是以一定的統計概率表示結果的試驗，根據合同要求的可靠性定量指標和所選統計方案確定允許出現的故障數。試驗要一直進行到達規定的總臺時數才能停止。整個試驗過程中應建立故障報告，分析和糾正措施系統（FRACAS）。6.10.3環境試驗術語1.通用術語

1.1試驗

一項完整的環境試驗操作順序，通常包括：

a.預處理（必要時）；

b.初始檢測（必要時）；

c.條件試驗；

d.恢復；

e.最后檢測。

注：在條件試驗和（或）恢復期間可能要求中間檢測。

1.2預處理

為消除或部分抵消試驗樣品以前經歷的各種效應，在條件試驗前對試驗樣品所做的處理。

1.3初始檢測

在預處理之后，條件試驗之前對試驗樣品的電性能、機械性能和外觀進行的檢查和測量。

1.4條件試驗

把試驗樣品暴露到試驗環境中，以確定這種環境條件對試驗樣品的影響。

1.5恢復

在條件試驗之后，最后檢測之前為使試驗樣品的性能穩定所做的處理。

1.6最后檢測

在恢復之后對試驗樣品的電氣性能、機械性能和外觀所進行的檢測和測量。

1.7試驗樣品

要進行環境試驗的指定產品的樣本，包括使該產品功能完整的任何輔助部件和系統，如致冷、加熱和機械減震器（隔震器）等。

1.8相關規范

產品或材料要滿足的一組技術要求及用來判定這些要求是否被滿足的檢測的方法。

1.9嚴酷等級

試驗樣品進行條件試驗所用的一組參數值。

1.10綜合試驗

兩種或多種試驗環境同時作用于試驗樣品的試驗。

1.11組合試驗

把試驗樣品依次連續暴露到兩種或多種試驗環境中的試驗。

注：①各次暴露之間的時間時隔可能對試驗樣品有顯著影響，應準確地予以規定。

②各次暴露之間一般不進行預處理、恢復和穩定。

③檢測工作通常在第一次暴露前和最后暴露結束后進行。

1.12試驗順序

試驗樣品被依次暴露到兩種或兩種以上試驗環境中的順序。

注：①各次暴露之間的時間間隔通常對試驗樣品不產生明顯影響。

②各次暴露之間通常要進行預處理和恢復。

③通常在每次暴露之前和之后進行檢測，前一項暴露的最后檢測就是下一項暴露的初始檢測。

1.13基準大氣

溫度為20℃6.10.4振動/沖擊/落下試驗標準可靠度試驗目的近年來由于工業之高度發展，技術不斷更新，各種產品系統結構日益復雜且更形精密，一系統往往由數千個零組件所組成，要是在使用中突然壞了一個零件，輕則導致系統功能不能盡善盡美的發揮，重則造成整個系統喪失功能，產生不可預期的后果。

因此產品必須經得起各種環境的考驗，并要保證產品于正式生產后能安全可靠且經久耐用的在客戶手中使用，就必須在研究發展期間將可靠度設計于產品質量中，所以試驗的工作是不可少的，試驗是評估系統可靠度的一種方法，也是最重要的一個階段，利用過程中的各項數據及現象來評估可靠度相較于紙上談兵式的理論推導要準確許多，左證資料越多，對所估計的可靠度信心也就越大，但不作試驗或沒有試驗到某些程度以上的試驗，并不代表產品系統不可靠，而是根本不知道產品可靠度的程度。

振動試驗概述

振動測試的目的，在于實驗室中作一連串可控制的振動仿真，測試產品在壽命周期中，是否能承受運送或使用的振動環境的考驗，也能確定產品設計及功能的要求標準。振動測試的精義在于確認產品的可靠度及提前將不良品在出廠前篩檢出來，并評估其不良品的失效分析以其成為一個高水平、高可靠度的產品。

舉凡貨物、商品在送達客戶途中，都必須經過不同的搬運過程才會送達用戶手中。在此過程中將有不同狀態之振動產生，造成產品不同程度的損壞。對于產品有任何的損壞都不是廠商及客戶所愿意樂見，然而運送過程所發生的振動卻是難以避免的。若一味地提高包裝成本，必將帶來不必要之浪費，反之脆弱的包裝卻造成產品的高成本，喪失其市場競爭力。用于振動試驗的振動臺系統從其激振方式上可分為三類：機械式振動臺、電液式振動臺和電動式振動臺。從振動臺的激振方向，即工作臺面的運動軌跡來分，可分為單向(單自由度)和多向(多自由度)振動臺系統。從振動臺的功能來分，可分為單一的正弦振動試驗臺和可完成正弦、隨機、正弦加隨機等振動試驗和沖擊試驗的振動臺系統。振動試驗對產品的影響

對結構的影響主要是指變形、彎曲、產生裂紋、斷對結構的影響主要是指變形、彎曲、產生裂紋、斷裂和造成部件之間的相互撞擊等；

裂和造成部件之間的相互撞擊等；對工作性能的影響主要是指振動使運動部件動作不對工作性能的影響主要是指振動使運動部件動作不正常、觸點接觸不良、帶電元件相互接觸或短路、正常、觸點接觸不良、帶電元件相互接觸或短路、繼電器產生誤動作、產生強電噪聲、指示燈閃爍、繼電器產生誤動作、產生強電噪聲、指示燈閃爍、導線摩擦或斷裂等，從而導致工作不正常、不穩導線摩擦或斷裂等，從而導致工作不正常、不穩定，甚至失靈、不能工作等；定，甚至失靈、不能工作等；對工藝性能的影響主要是指緊固件松動、連接件和對工藝性能的影響主要是指緊固件松動、連接件和焊點脫開等

1.2）沖擊試驗概述

沖擊試驗主要以仿真裝備及組件在使用與運輸過程中，可能遭遇的沖擊效應為主，并透過沖擊波于瞬間瞬時能量交換，分析產品承受外界沖擊環境之能力，試驗之目的在于了解其機械結構弱點及特定功能之退化情形，屬于破壞性實驗的一種,有助于了解產品的結構強度及外觀抗沖擊、跌落等特性,若另實施產品破壞性試驗，更能有效預估產品的可靠度及監控生產線產品制造的一致性。

1.3）落下試驗概述

包裝落下試驗是針對包裝完成的產品，試驗其包裝材的防振、包覆保護能力及產品本身的抗跌落程度是否足夠，屆以判斷相關的包裝設計、材料選擇及改善要點，包裝落下試驗有助于消費者采購包裝材料時，依據所接受之包裝落下試驗項目判斷是否已合乎己用，并將未來會遭遇的環境應力一并考慮其中，進而要求包裝材料之所需強度依據。

2.0）試驗項目與試驗條件

本標準規定實施時，依規定類別施加各類不同振動模態于產品上，用以界定產品之可靠度價值及損壞邊界程度。

2.1）試驗程序

(1)外觀檢驗：

A.測試件以實際制品或試制品為之，若采用試制品時其尺度、質量、構造及功能必須與制品同等為準。

B.外觀不得有變形、刮傷、銹痕及污痕。

(2)功能檢驗：

A.每件應至少測試一循環測試時間。

B.每一循環測試應包含測試程序及測試程序(testprogram)；各測試單元不得有功能不符及超過許可差量的狀況，并依序測試各按鈕、旋鈕、開關、指示燈及調整器的功能。

(3)取樣件數：依據實際制品可提供之最大測試數量進行，或依下列參考值進行測試件取樣，并注意取樣件數分配需以平均并隨機落點于各產線、班別、人員等方式進行，避免因取樣技術誤差失去試驗結果參考價值。

(4)試驗條件規格審查：依據規格書中所明定之試驗加速度、試驗嚴厲度、試驗時間、試驗軸向、夾治具的挾持方式…等相關條件進行審查，且須確認所使用之振動試驗設備是否足以達成該項試驗條件。

(5)前處理：A.確認振動試驗設備功能及相關設定是否合乎標準。B.備妥相關測試過程中所需之各項數據記錄設施。取樣件數123456789101112131415試驗信賴水平﹪50.070.779.384.087.089.090.591.792.593.393.894.394.895.195.4取樣件數161718192021222324252627282930試驗信賴水平﹪95.796.096.296.496.596.796.897.097.197.297.397.497.597.697.72.1.1）軸向辨別

A.一般定義長邊為X軸向，較短邊為Y軸向，正常擺放上下為Z軸向。

2.1.2）測試件擺放安置

A.固定壓桿之較長端應與振動方向同軸較為適當。

B.夾治具必須使用高剛性材料及構造，期能將能量毫無變化之下傳達于試件，通常可選用鋁材、硬質塑料、硬質木材等。

C.為防止試件于試驗過程中跳起，采用固定壓板加以固定，壓板本身需加以妥善固定，以避免壓板本身重量施加于試件上。

2.1.3)加速規正確填貼固定方式

A.加速規黏貼方向應與振動方向同軸，避免造成量測誤差。

B.應保持加速規端面與測試平臺或測試對象接觸面平貼。

C.訊號線應妥善填貼固定。

2.1.4)振動試驗條件

A.正弦波試驗(SineWave)—研發、機構分析適用。頻率范圍位移加速度軸向掃描速度次數時間適用類別執行狀態10~500Hz0.5~1.5gX、Y、Z1Oct/min.1sweep一般配合共振駐留試驗執行共振頻率駐留0.5~1.0gX、Y、Z15~60min/axis一般5~55~5Hz0.38mmX、Y、Z7.5min/cycle15min/axis計算機及相關外圍產品2~200Hz0.3gX、Y、Z1Oct/min＞30min/axis筆記型計算機10~500~10Hz20mm/10gZ1Oct/min＞2hrs/axis汽機車零組件16.6/33.3/66.7Hz4.4gX、Y、Z4hrs/axis汽機車零組件10~2000~10Hz1.5mm/10gX、Y、Z1Oct/min＞2hrs/axis電子零件10~2000~10Hz1.52mm/20gX、Y、Z20min/cycle12cycle電子零件B.隨機波試驗(RandomWave)—品保、產線部門適用。功率頻譜密度P.S.D時間軸向適用類別執行狀態10Hz

40Hz

100Hz

200Hz0.0001g2/Hz

0.01g2/Hz

0.01g2/Hz

0.001g2/Hz30分鐘10分鐘10分鐘10分鐘+Z–ZXY路運、空運ASTM5Hz

17Hz

40Hz

80Hz

200Hz0.01g2/Hz

0.01g2/Hz

0.001g2/Hz

0.001g2/Hz

0.00001g2/Hz30分鐘X、Y、Z路運~0.5grms1.25Hz

3Hz

17Hz

40Hz

80Hz

200Hz0.00008g2/Hz

0.01g2/Hz

0.01g2/Hz

0.001g2/Hz

0.001g2/Hz

0.00001g2/Hz30分鐘X、Y、Z卡車運輸~0.53grms2Hz

10Hz

100Hz

300Hz0.00025g2/Hz

0.01g2/Hz

0.01g2/Hz

0.00001g2/Hz30分鐘X、Y、Z空運~1.0grms5Hz

55Hz

100Hz

200Hz0.0011g2/Hz

0.0011g2/Hz

0.0004g2/Hz

0.00001g2/Hz30分鐘X、Y、Z鐵運~0.3grms20Hz

80Hz

350Hz

2000Hz+3dB/oct

0.04g2/Hz

0.04g2/Hz

-3dB/oct10分鐘X、Y、Z軍用運輸~6.0grmsMIL-STDNAVMATP-9492

2.1.5)沖擊試驗條件

A.半正弦波試驗(HalfSineWave)—外觀強度適用

B.高加速沖擊試驗

C.方波試驗(SquareWave)—結構強度適用

D.鋸齒波試驗(SawtoothWave)加速度動作時間軸向次數適用類別執行狀態50g11mS±X、±Y、±Z1~3次/軸一般100g6mS±X、±Y、±Z1~3次/軸一般100g<3mS±X、±Y、±Z1~3次/軸一般200g<3mS±X、±Y、±Z1次/軸電子零件240g2mS±X、±Y、±Z1次/軸LCD500g1.0mS±X、±Y、±Z1次/軸脆性材料MIL-STD8831500g0.5mS±X、±Y、±Z1次/軸脆性材料MIL-STD8833000g0.3mS±X、±Y、±Z1次/軸脆性材料MIL-STD8835000g0.3mS±X、±Y、±Z1次/軸脆性材料MIL-STD8838700g0.3mS±X、±Y、±Z1次/軸脆性材料MIL-STD88310000g0.2mS±X、±Y、±Z1次/軸脆性材料MIL-STD88320000g0.2mS±X、±Y、±Z1次/軸脆性材料MIL-STD88330000g0.2mS±X、±Y、±Z1次/軸脆性材料MIL-STD88340g166in/sec±X、±Y、±Z1~3次/軸一般50g11mS±X、±Y、±Z1~3次/軸一般30~80g1/共振頻率±X、±Y、±Z1~3次/軸一般產品破壞試驗50g266in/sec±X、±Y、±Z3次/軸HP系列產品40~100g6mS±X、±Y、±Z1~3次/軸一般

2.1.6）落下方式及順序要求

)產品已包裝項目

包裝接縫處1包裝箱接縫端之最脆弱角；2-3-5角角2相鄰測試角之最短邊菱3相鄰測試角之次長邊菱4相鄰測試角之最長邊菱5相鄰測試角之最小面面6相對最小面面7相鄰測試角之次小面面8相對次小面面9相鄰測試角之最大面面10相對最大面面)產品未包裝項目：1下面2左面3上面4右面5前面6后面2.1.7)落下試驗條件包裝試件重量1A2A試驗要求0.45kg~9.52kg76.2cm96.5cm外觀無損壞、功能正常9.53kg~18.59kg61.0cm81.3cm外觀無損壞、功能正常18.62kg~27.66kg45.7cm61.0cm外觀無損壞、功能正常27.67kg~45.36kg30.5cm50.8cm外觀無損壞、功能正常未包裝試件1A2A試驗要求行動電話170cm185cm不斷電、功能正常PDA100cm120cm不斷電、功能正常筆記型計算機70cm90cm不斷電、功能正常環境要求：落下接觸地面一般以鋼材及水泥地面為主，接觸平面須平坦且大于試件最大尺寸，若有其它特殊環境要求時，須依實際需求設定地面材質及硬度要求，并詳載于試驗報告。

3.0)試驗完成檢查項目

(1)測試件外觀及其附件不得變形或受損。

(2)測試件內部構造不得變形、受損、或脫落。

(3)測試件必須符合其性能要求。

4.0)試驗報告測試報告應包括下列各點：

(1)標題。

(2)實驗室名稱與地址。

(3)測試報告序號、日期、頁碼。

(4)測試件之描述、狀態及明確識別。

(5)測試結果。

(6)測試人員及報告簽署人員姓名、職務與簽名等識別。

(7)其它聲明。

(8)輔助數據如圖表、照片等。

5.0)試驗室環境要求

二級(國家)實驗室環境要求ISO/IEC17025(1999)

5.1)一般測試實驗室環境要求CNS

(1)標準試驗環境：溫度20±2℃，相對濕度60%～70%，大氣壓力960±100mbar。

(2)一般試驗環境：溫度20±10℃，相對濕度45%～85%，大氣壓力960±100mbar。環境要項需求條件備注溫度23±2℃相對濕度50±10﹪RH噪音≦NC6067dBA含塵量＞1.0μm之塵粒少于4×107/m3粒徑不得大于50μm電磁干擾≦100μV/m

壓差＞10Pa

罩度≧800lx

振動量＜0.25μm振幅(0.1Hz~30Hz)＜0.001g(30Hz~200Hz)電壓