質量人員必讀-------可靠性基礎知識第一節可靠性定義一、可靠性定義產品的可靠性是指：產品在規定的條件下、在規定的時間內完畢規定的功效的能力。從定義本身來說，它是產品的一種能力，這是一種很抽象的概念；我們能夠用個例子（100個學生即將參加考試）來理解這個定義，可靠性就是指：100個學生的考分的平均是多少？對這個平均分的精確性有多大把握？分數越高、把握越大，可靠性就越高。我國的可靠性工作起步較晚，20世紀70年代才開始在電子工業和航空工業中初步形成可靠性研究體系，并將其應用于軍工產品。其它行業可靠性工作起步更晚，差距更大，與先進國家差距20～30年，即使國家已制訂可靠性原則，但尚未引發全部公司的足夠重視。對產品而言，可靠性越高就越好。可靠性高的產品，能夠長時間正常工作（這正是全部消費者需要得到的）；從專業術語上來說，就是產品的可靠性越高，產品能夠無端障工作的時間就越長。二、可靠性的重要性調查成果顯示（如某公司市場部調查統計）：“對可靠性的重視度，與地區的經濟發達程度成正比”。例如，英國電訊（BT）有關可靠性管理/指標規定有產品壽命、MTBF報告、可靠性框圖、失效樹分析（FTA）、可靠性測試計劃和測試報告等；泰國只有MTBF和MTTF的規定；而厄瓜多爾則未提到，只是提出環境適應性和安全性的規定。產品的可靠性很重要，它不僅影響生產公司的前途，并且影響到使用者的安全（前蘇聯的“聯盟11號”宇宙飛船返回時，因壓力閥門提前打開而造成三名宇航員全部死亡）。可靠性好的產品，不僅能夠減少公司的維修費用，并且能夠很快就打出品牌，大幅度提高公司形象，增加公司收入。隨著市場經濟的發展，競爭日趨激烈，人們不僅規定產品物美價廉，并且十分重視產品的可靠性和安全性。日本的汽車、家用電器等產品，即使在性能、價格方面與我國彼此相仿，卻能占領美國以及國際市場。重要的因素就是日本的產品可靠性賽過我國一籌。美國的康明斯、卡勃彼特柴油機，大修期為1小時，而我國柴油機但是1000小時，有的甚至幾十小時、幾百小時就出現故障。我國生產的電梯，平均使用壽命（指兩次大修期的間隔時期）為3年左右，而國外的電梯平均壽命在以上，是我們的3倍；故障率，國外平均為0.05次，而我國為1次以上，高出20倍，這樣的產品怎么有競爭力呢！因此要想在競爭中立于不敗之地，就要狠抓產品質量，特別是產品可靠性，沒有可靠性就沒有質量，公司就無法在激烈的競爭中生存和發展。因此，可靠性問題必須引發政府和公司的高度重視，抓好可靠性工作，不僅是關系到公司生存和發展的大問題，也是關系到國家經濟興衰的大問題。（呵呵，這是唱高調的內容，能夠不看的……）三、可靠性指標衡量產品可靠性水平有好幾個原則，有定量的，也有定性的，有時要用幾個原則（指標）去度量一種產品的可靠性，但最基本最慣用的有下列幾個原則。1.可靠度R（t）；它是產品在規定條件和規定時間內完畢規定功效的概率。一批產品的數量為N，從t=0時開始使用，隨著時間的推移，失效的產品件數逐步增加，而正常工作的產品件數n(t)逐步減少，用R(t)表達產品在任意時刻t的可靠度。2.可靠壽命；它與普通理解的壽命有不同含義，概念也不同，設產品的可靠度為R(t)，使可靠度等于規定值r時的時間tr的，即被定義為可靠壽命。3.失效率（故障率）λ（t）；它是指某產品（零部件）工作屆時間t之后，在單位時間△t內發生失效的概率。4.有效壽命與平均壽命；有效壽命普通是指產品投入使用后至達成某規定失效率水平之前的一段工作時間。而平均壽命MTTF對于不可修復產品，指從開始使用直到發生失效這一段工作時間的平均值；對于可修復的產品，是指在整個使用階段和除維修時間之后的各段有效工作時間的平均值。5.平均無端障工作時間MTBF；是指相鄰兩次故障之間的平均工作時間，也稱為平均故障間隔。它僅合用于可維修產品。同時也規定產品在總的使用階段累計工作時間與故障次數的比值為MTBF。其它如可靠度、有效度、維修度、平均維修時間等也是衡量產品可靠性水平的一種原則，但是普通以可靠壽命失效率就足以闡明產品可靠性程度了。平均故障間隔時間；可維修的產品，其可靠性重要的參數是MTBF（MeanTimeBetweenFail），即平均故障間隔時間，也就是兩次維修間的平均時間；不可維修的產品，用MTTB（MeanTimeToFail）；兩個參數的計算沒有區別，下文只提到MTBF。MTBF越大，闡明產品的可靠性越高。

能夠用下列抱負測試來精確測試一批產品的MTBF；即將該批產品投入使用，當該批產品全部出現故障后來（如果第1個產品的故障時間為t1，第2個產品的故障時間為t2，第n個產品的故障時間為tn），計算發生故障的平均時間，則由上式能夠看出，抱負測試就是用全部的時間和全部的故障數來算出精確的MTBF；2、失效密度λ另外一種慣用的參數是λ，它是指在產品在t時刻失效的可能性，是失效間隔時間的倒數，也就是：λ＝1/MTBF。對某一類產品而言，產品在不同的時刻有不同的失效率（也就是失效率是時間的函數），對電子產品而言，其失效率符合浴盆曲線分布（以下圖）：浴盆曲線，分為三部份（I、II、III三部份）：第I部份是早期失效階段。這段時間內，從外形上看，在失效率從一種很高的指標快速下降；從物理意義上理解，由于少數產品在制作后，存在某些制程、運輸、調試等問題，產品有比較明顯的缺點，在投入使用的最早期，這缺點很快就顯露出來，隨著時間的增加，這些明顯的缺點越來越少，也就形成了“失效率快速下降”的現象；第II部份是中期穩定階段。這段時間內，產品的失效率穩定在一種較低水平；從物理意義上理解，當少數產品的明顯缺點顯露出來后，剩余的就是正常的產品，這部份產品能夠較穩定、持久地工作，因此失效率也穩定在一種較低水平；第III部份是后期失效階段；這段時間內，產品的失效率快速上升；從物理意義上理解，到了后期，產品通過長時間的工作、磨損、老化，慢慢靠近壽命終點，隨著時間的增加（Tmax以內），達成壽命終點的產品越來越多，失效率也就隨之上升；懂得了λ，就能夠找到產品持續工作了t時間后、還正常的概率為R(t)=e-t，此時已經失效的概率為F(t)＝1-R(t)＝1－e-t。R(t)=e-t是一種經驗公式，普通電子產品的壽命服從這一指數分布，其它分布下文再敘；第二節可靠性測試可靠性測試應當在可靠性設計之后，但現在我國的可靠性工作重要還是在測試階段，這里將測試放在前面（現在大部分公司都會忽視最初的可靠性設計，例如我們公司，設計的時候，歷來都沒有考慮過可靠性，開發部的兄弟們不要拿磚頭仍我……這是實話，只有在測試出現失效后才開始考慮設計）。為了測得產品的可靠度（也就是為了測出產品的MTBF），我們需要拿出一定的樣品，做較長時間的運行測試，找出每個樣品的失效時間，根據第一節的公式計算出MTBF，固然樣品數量越多，測試成果就越精確。但是，這樣的抱負測試事實上是不可能的，由于對這種測試而言，要等到最后一種樣品出現故障――需要的測試時間長得無法想象，要全部樣品都出現故障——需要的成本高得無法想象。為了測試可靠性，這里介紹：加速測試（也就增加應力），使缺點快速顯現；通過大量專家、長時間的統計，找到了某些增加應力的辦法，轉化成某些測試的項目。如果產品通過這些項目的測試，仍然沒有明顯的缺點，就闡明產品的可靠性最少能夠達成某一水平，通過換算能夠計算出MTBF（因產品能通過這些測試，并無明顯缺點出現，闡明未達成產品的極限能力，因此此時對應的MTBF是產品的最小值）。其它計算辦法見下文。（應力：就是指外界多個環境對產品的破壞力，如產品在85℃下工作受到的應力比在25℃下工作受到的應力大；在高應力下工作，產品失效的可能性就大大增加了）；一、環境測試產品在使用過程中，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、行標都規定產品在環境辦法模擬某些測試項目，這些測試項目涉及：1).高溫測試（高溫運行、高溫貯存）；2).低溫測試（低溫運行、低溫貯存）；3).高低溫交變測試（溫度循環測試、熱沖擊測試）；4).高溫高濕測試（濕熱貯存、濕熱循環）；5).機械振動測試（隨機振動測試、掃頻振動測試）；6).汽車運輸測試（模擬運輸測試、碰撞測試）；7).機械沖擊測試；8).開關電測試；

9).電源拉偏測試；10).冷啟動測試；11).鹽霧測試；

12).淋雨測試；13).塵砂測試；

上述環境實驗的有關國標以下（部分實驗可能沒有有關國標，或者是我還沒有找到）：1、低溫實驗

按GB/T2423.1—89《電工電子產品環境實驗第二部分：實驗辦法低溫實驗》；GB/T2423.22—87《電工電子產品環境實驗第二部分：實驗辦法溫度變化實驗辦法》進行低溫實驗及溫度變化實驗。

溫度范疇：-70℃～10℃。2、高溫實驗按GB/T2423.2—89《電工電子產品環境實驗第二部分：實驗辦法高溫實驗》；GB/T2423.22—87《電工電子產品環境實驗第二部分：實驗辦法溫度變化實驗辦法》進行高溫實驗及溫度變化實驗。

溫度范疇：10℃～210℃3、濕熱實驗按GB/T2423.3—93《電工電子產品環境實驗第二部分：實驗辦法恒定濕熱實驗》；GB/T2423.4—93《電工電子產品環境實驗第二部分：實驗辦法交變濕熱實驗》進行恒定濕熱實驗及交變濕熱實驗。

濕度范疇：30%RH～100%RH4、霉菌實驗按GB/T2423.16—90《電工電子產品環境實驗第二部分：實驗辦法長霉實驗》進行霉菌實驗。5、鹽霧實驗按GB/T2423.17—93《電工電子產品環境實驗第二部分：實驗辦法鹽霧實驗》進行鹽霧實驗。6、低氣壓實驗按GB/T2423.21—92《電工電子產品環境實驗第二部分：實驗辦法低氣壓實驗》；GB/T2423.25—92《電工電子產品環境實驗第二部分：實驗辦法低溫/低氣壓實驗》；GB/T2423.26—92《電工電子產品環境實驗第二部分：實驗辦法高溫/低氣壓實驗》；進行低氣壓實驗，高、低溫/低氣壓實驗。實驗范疇：-70℃～100℃0～760mmHg20%～95%RH。7、振動實驗按GB/T2423.10—95《電工電子產品環境實驗第二部分：實驗辦法振動實驗》進行振動實驗。

頻率范疇（機械振動臺）：5～60Hz（定頻振動5～80Hz），最大位移振幅3.5mm（滿載）。頻率范疇（電磁振動臺）：5～3000Hz，最大位移25mmP-P。8、沖擊實驗按GB/T2423.5—95《電工電子產品環境實驗第二部分：實驗辦法沖擊實驗》進行沖擊實驗。沖擊加速度范疇：（50～1500）m/s2。

9、碰撞實驗按GB/T2423.6—95《電工電子產品環境實驗第二部分：實驗辦法碰撞實驗》進行碰撞實驗。10、跌貫徹驗按GB/T2423.7—95《電工電子產品環境實驗第二部分：實驗辦法傾跌與翻到實驗》；GB/T2423.8—95《電工電子產品環境實驗第二部分：實驗辦法自由跌貫徹驗》進行跌貫徹驗。

闡明：上面13項比較全方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，由于各產品本身屬性的相差較遠、使用環境相差也很大，各公司能夠根據產品的特點，適宜選用、增加某些項目來測試（此產品對應的國/行標中規定的必測試項目，固然是必須測試的）；也能夠根據產品特定的使用環境與使用辦法，自行設計某些新測試項目，以驗證產品與否能長久工作。測試條件：不同的產品測試條件不同；就拿高溫測試來說，有些產品規定做高溫貯存測試，有些規定做高溫運行測試，有些產品的高溫用85℃做測試，有些產品的高溫是用65℃做測試。但是，宗旨只有一種，那就是最少滿足國/行標。要測試一種產品的可靠性，找到這種產品的國/行標是必需的，按照國/行標的規定和指導找出必須的測試項目與各項目的測試辦法，從而進行環境測試；同一種產品，在不同的階段，測試條件也不同；普通而言，產品會通過研發、小批量試產、批量生產三個不同的階段。在研發階段，測試條件最嚴（應力最大）、測試延續的時候最短；小批量試產階段，測試應力適中、測試時間適中；批量生產階段，測試應力最小、測試時間較短；三個階段的重要差別見下表：階段實驗目的實驗特點實驗規定研發發現設計缺點，擴大設計余量高應力、短時間無端障中試考察產品與否達成基本的可靠性水平中應力、中長時間無明顯故障批量生產生產工藝條件的穩定性低應力、短時間有條件的允許故障發生鑒定鑒定產品的可靠性、計算產品的MTBF低應力、長時間無特別規定加速環境實驗技術傳統的環境實驗是基于真實環境模擬的實驗辦法，稱為環境模擬實驗。這種實驗辦法的特點是：模擬真實環境，加上設計裕度，確保實驗過關。其缺點在于實驗的效率不高，并且實驗的資源耗費巨大。?加速環境實驗AET(AcceleratedEnvironmentalTesting)是一項新興的可靠性實驗技術。該技術突破了傳統可靠性實驗的技術思路，將激發的實驗機制引入到可靠性實驗，能夠大大縮短實驗時間，提高實驗效率，減少實驗耗損。加速環境實驗技術領域的研究與應用推廣對可靠性工程的發展含有重要的現實意義。加速環境實驗?激發實驗(Stimulation)通過施加激發應力、環境快速檢測來去除產品的潛在缺點。實驗所施加的應力并不模擬真實環境，而以提高激發效率為目的。?加速環境實驗是一種激發實驗，它通過強化的應力環境來進行可靠性實驗。加速環境實驗的加速水平普通用加速因子來表達。加速因子定義為設備在自然服役環境下的壽命與在加速環境下的壽命之比。?施加的應力能夠是溫度、振動、壓力和濕度(即所謂“四綜合”)及其它應力，應力的組合亦是有些場合更為有效的激發方式。高溫變率的溫度循環和寬帶隨機振動是公認最有效的激發應力形式。加速環境實驗有2種基本類型：加速壽命實驗(AcceleratedLifeTesting)、可靠性強化實驗(ReliabilityEnhancementTesting)。?可靠性強化實驗(RET)用以暴露與產品設計有關的早期失效故障，但同時，也用于擬定產品在有效壽命期內抗隨機故障的強度。加速壽命實驗的目的是找出產品是如何發生、何時發生、為什么發生磨耗失效的。下面分別對2種基本類型進行簡樸論述。?1、加速壽命實驗(ALT)?加速壽命實驗只對元器件、材料和工藝辦法進行，用于擬定元器件、材料及生產工藝的壽命。其目的不是暴露缺點，而是識別及量化在使用壽命末期造成產品損耗的失效及其失效機理。有時產品的壽命很長，為了給出產品的壽命期，加速壽命實驗必須進行足夠長的時間。?加速壽命實驗是基于以下假設：即受試品在短時間、高應力作用下體現出的特性與產品在長時間、低應力作用下體現出來的特性是一致的。為了縮短實驗時間，采用加速應力，即所謂高加速壽命實驗(HALT)。?加速壽命實驗提供了產品預期磨損機理的有價值數據，這在當今的市場上是很核心的，由于越來越多的消費者對其購置的產品提出了使用壽命規定。預計使用壽命僅僅是加速壽命實驗的用處之一。它能使設計者和生產者對產品有更全方面的理解，識別出核心的元器件、材料和工藝，并根據需要進行改善及控制。另外實驗得出的數據使生產廠商和消費者對產品有充足的信心。加速壽命實驗的對象是抽樣產品。?2、可靠性強化實驗(RET)?可靠性強化實驗有許多名稱和形式，如步進應力實驗、應力壽命實驗(STRIEF)、高加速壽命實驗(HALT)等。RET的目的是通過系統地施加逐步增大的環境應力和工作應力，來激發故障和暴露設計中的單薄環節，從而評價產品設計的可靠性。因此，RET應當在產品設計和發展周期中最初的階段實施，方便于修改設計。

國外可靠性的有關研究人員在80年代初就注意到由于設計潛在缺點的殘留量較大，給可靠性的提高提供了可觀的空間，另外價格和研制周期問題也是當今市場競爭的焦點。研究證明，RET不失為解決這個問題的最佳辦法之一。它獲得的可靠性比傳統的辦法高得多，更為重要的是，它在短時間內就可獲得早期可靠性，不必像傳統辦法那樣需要長時間的可靠性增加(TAAF)，從而減少了成本。?RET的目的是要引發失效，因此它是破壞性實驗，試樣數量盡量少。進行RET的抱負時間是在設計周期的末期，此時設計、材料、元器件和工藝等都準備就緒，而生產尚未開始。普通RET的做法是施加預定的環境應力和工作應力(單獨加、次序加或同時加)，從小量級開始，然后逐步增加直到出現下列3種狀況：

全部試樣失效；?應力值大大超出服役盼望值；?出現非有關失效。（非有關失效是指服役中不可能出現的失效模式）可靠性強化實驗也是針對少量抽樣產品進行的。3、其它類型加速環境實驗可靠性實驗還涉及可靠性統計實驗，即可靠性鑒定實驗和可靠性驗收實驗。基于加速環境的可靠性統計實驗(即加速可靠性鑒定實驗和加速可靠性驗收實驗)是加速環境實驗亟待解決的一種問題。該問題的核心是通過高量級的加速環境實驗數據去評定試樣在低量級的服役環境中的可靠性水平。在產品的全壽命周期管理中，它們的功效在一定條件下能夠由前述2種加速環境實驗來實現。4、加速環境實驗在產品全壽命周期管理中的應用在產品的設計、研制、生產和使用直至壽命末期整個壽命周期內，其可靠性的設計、改善、評定都離不開環境實驗手段，而加速環境實驗在產品的設計、研制和生產中是實現產品的可靠性增加和擬定、評定產品可靠性水平的重要手段。根據市場需求和顧客的規定擬定產品之后，就可初步設計好產品雛形。此時普通需要對元器件和原材料進行選擇，選擇代表試樣進行加速壽命實驗，從而擬定所選擇的元器件和原材料。產品設計完畢并制造試樣后就能夠進行可靠性強化實驗(RET)，以實現可靠性增加。這將是一種逐步去除設計上的單薄環節的過程，同時，能夠對材料和工藝辦法進行加速壽命實驗，為產品的正式生產奠定基礎。這是一種重復的過程，即是一種實驗——分析改善——實驗的循環過程。為了擬定產品的有效壽命，需要對產品的抽樣進行加速壽命實驗(ALT或HALT)，同時加速壽命實驗還將為ESS提供必要的有關產品的數據。在去除了設計上的缺點及單薄環節之后，產品能夠正式批量生產。環境應力篩選方案能夠根據ALT(或HALT)擬定的極限來擬定。以最為有效的溫度循環和寬帶隨機振動為例，兩端的溫度應當比工作極限約低20%，用在生產中的ESS振動量級應當約為振動破壞極限的50%。在擬定了實驗剖面后，便應當對幾個(普通最少3個)試樣進行篩選方案的驗證(POS)，以證明篩選既不造成缺點，又不消耗掉諸多有效壽命。?通過篩選的產品能夠出廠，沒有通過篩選的產品在通過糾正后同樣能夠出廠，由于篩選并沒有過多地減少產品的有效壽命，只是檢測到了在制造過程中引入的缺點。?應當指出的是，何時進行何種實驗并沒有嚴格的界限，如環境應力篩選可能會在可靠性強化實驗中進行，但是此時所進行的環境應力篩選目的是對試樣進行篩選、老煉、排除產品試樣的早期故障，使其故障率趨于穩定，而不讓早期故障在可靠性強化實驗中暴露，造成不必要的浪費。另外，并不是全部的加速環境實驗都是必需的，如可靠性強化實驗所提供的信息，在承制方及訂購方的共同承認下，是能夠完畢加速可靠性鑒定實驗的功效的，而環境應力篩選(或高加速應力篩選)亦能實現加速可靠性驗收實驗的規定。?產品在使用過程中所獲得的數據對于產品的可靠性增加也是相稱有用的。同樣的產品在不同的環境條件下使用，可能會體現為不同的可靠性量值，故產品的可靠性必須在真實的使用環境中或者在模擬的真實環境條件下驗證，才干獲得精確的可靠性數據。因此，應當重視在使用中反饋的信息，與以前的實驗進行分析比較，對于改善實驗辦法、進一步提高產品的可靠性都有重要的意義。?總之，可靠性管理是貫穿于產品全壽命周期的一項工程，也是增強產品的市場競爭力的確保。??加速環境實驗已應用于通訊、電子、電腦、能源、汽車等工業部門，并且在航空、航天、軍工方面的應用也得到了快速的發展。據報道，惠普、福特、波音等國際出名公司已相繼采用可靠性強化實驗技術進行新產品研制的可靠性增加實驗，并由此獲得高可靠性，縮短產品研制周期，獲得了明顯的經濟效益。我國有關研究機構也對此進行了研究，加速環境實驗將成為可靠性實驗的補充和發展。環境測試普通偏重于產品對外部條件適應能力的測試，如溫度，濕度，電磁環境等。而其本身的工作狀況不會變化，如電流、電壓、機械負載等。狹義的可靠性測試普通偏重于產品本身的性能，如在大電流或機械過載的條件下的性能穩定性，而其工作環境則保持在正常使用條件下。廣義的可靠性測試也可涉及環境測試。二、EMC測試隨著電子產品越來越多地采用低功耗、高速度、高集成度的LSI電路，使得這些系統比以往任何時候更容易受到電磁干擾的威脅。而與此同時，大功率設備及移動通訊和無線尋呼的廣泛應用等，又大大增加了電磁騷擾的發生源，因此我們應提高產品本身抗干擾能力，即規定產品必須含有在一定的電磁環境下能正常工作的能力。某些產品在EMC方面的測試是國家強制規定進行的。普通狀況下，EMC需要測試以下項目：傳導發射；輻射發射；靜電抗擾性測試；電快速脈沖串抗擾性測試；浪涌抗擾性測試；射頻輻射抗擾性；傳導抗擾性：電源跌落抗擾性；工頻磁場抗擾性；電力線接觸；電力線感應；三、其它測試環境測試和EMC測試基本上涉及了普通狀況下全部的測試；這里再列舉某些測試項目，能夠根據狀況適宜選用：1、外觀察試；附著力測試；耐磨性測試；耐醇性測試；硬度測試；耐手汗測試；耐化妝品測試；2、壽命測試；某一器件中活動部件的活動次數；某一配件（如電視的搖控器）的使用壽命；兩個器件撥插聯結的撥插次數；3、軟件測試；基本性能測試；兼容性；邊界測試；競爭測試；壓迫測試；異常條件測試；上述測試中，對于能夠找到國/行標的產品，按國/行標的規定執行，對于找不到國/行標的產品，就只能做對比測試了；對比測試就是用最少兩種產品在同一狀況下做測試，然后測量各產品的性能，找出一系列數據，鑒定被測產品的那一種更加好；四、測試條件闡明：對某一具體產品做測試時，全部的測試條件必須以對應的國標、行標為準。沒有國/行標時，應當根據實現的使用狀況選定測試條件，下面的測試條件是由中興公司的大蝦提供（非常感謝這位不懂得姓名的老兄），重要是用于測試CDMA手機，在此僅作其它產品的參考使用。高溫貯存高溫測試的溫度TH必須高于Tmax（Tmax指產品技術條件規定的高溫工作溫度）。研制測試時溫度最高(普通取Tmax+20℃)、小批量試產測試時溫度次之(普通取Tmax+15℃)、例行測試最低(普通取Tmax+10℃)。低溫貯存低溫測試的溫度TL必須低于產品技術條件規定的低溫工作溫度。研制測試最低，轉產測試次之，例行測試最高；普通狀況下三個階段的TL都取－40℃。溫度循環應力高溫保持溫度同高溫測試溫度；低溫保持溫度同低溫測試溫度。

溫變率不不大于1℃/min,但應不大于5℃/min。循環次數不不大于2次（研制測試）或8次（轉產測試）。溫度保持時間不不大于0.5小時（對無外殼單板）或2小時（對整機）。高溫高濕應力測試溫度為產品的高溫工作溫度加5℃。濕度為90%±3%；測試時間為24小時。隨機振動應力最高頻率不不大于500Hz.最大功率譜密度為0.02(對單機)∽0.04（對單板）g2/Hz.

測試方向為X，Y，Z，每方向30min.但如果抗振動性能較差的方向能通過振動測試，則其它方向能夠免作。移動產品帶電振動。掃頻振動的應力頻率范疇10-55Hz；恒定振幅0.35mm.

掃頻速率每分鐘1個倍頻程。測試方向X、Y、Z，每方向25分鐘。但如果抗振動性能較差的方向能通過振動測試，則其它方向能夠免作。移動產品帶電振動。沖擊振動的應力沖擊波型半正弦，脈沖寬度11ms.

沖擊強度30g；沖擊方向X、Y、Z，每方向正負3次。如果抗沖擊能力較差的方向能夠通過沖擊測試，則其它方向的沖擊測試能夠免做。開關電應力在高溫，低溫和濕熱條件下各開關電3次以上，在整個測試過程中開關電10次以上。電源拉偏應力在常規條件下做電源拉偏測試。

一次電源（如交流220V和直流-48V）規定拉偏20%，最少10%。二次電源（如直流5V）拉偏10%，最少5%。將市電轉換成產品使用的高壓直流電的AC/DC設備為一次電源，將一次電源轉換成單板使用的低壓直流電的DC/DC設備為二次電源。10.冷啟動應力將產品關電，在產品低溫測試溫度下“冷浸”0.5（對單板）∽2小時（對機柜式產品），然后開電，產品應能正常工作。將以上過程重復100次以上。11.鹽霧應力鹽溶液為濃度5%的NaCl溶液。持續鹽霧測試的時間為24小時。交變鹽霧測試的時間為：鹽霧2小時，40℃90%濕熱22小時，重復3個周期。鹽霧測試溫度為35±2℃。12.模擬汽車運輸的應力

按實際發貨的規定包裝和裝載。用載重汽車在三級公路上以20-40公里時速跑200公里，或在J300模擬汽車運輸臺上振動90min.13.淋雨測試的應力

將產品按實際使用的狀態放置，上電工作，功效正常。用花灑噴頭對產品噴水，流量約為10L/min。噴頭距產品表面約半米，對產品表面各處均勻噴水（底面除外）。噴頭中心的出水方向與水平方向的夾角不不大于30度。噴水時間根據產品體積大小，分別選用5分鐘、10分鐘、20分鐘。噴水后產品功效正常。14.附著力測試用鋒利刀片（刀鋒角度為15°～30°）在測試樣本表面劃10×10個1mm×1mm小網格，每一條劃線應深及油漆的底層；用毛刷將測試區域的碎片刷干凈；用粘附力350～400g/cm2的膠帶（3M600號膠紙或等同）牢牢粘住被測試小網格，并用橡皮擦用力擦拭膠帶，以加大膠帶與被測區域的接觸面積及力度；用手抓住膠帶一端，在垂直方向（90°）快速扯下膠紙，同一位置進行2次相似測試；成果鑒定：規定附著力≥4B時為合格。5B－劃線邊沿光滑，在劃線的邊沿及交叉點處均無油漆脫落；

4B－在劃線的交叉點處有小片的油漆脫落，且脫落總面積不大于5％；3B－在劃線的邊沿及交叉點處有小片的油漆脫落，且脫落總面積在5％～15％之間；2B－在劃線的邊沿及交叉點處有成片的油漆脫落，且脫落總面積在15％～35％之間；1B－在劃線的邊沿及交叉點處有成片的油漆脫落，且脫落總面積在35％～65％之間；0B－在劃線的邊沿及交叉點處有成片的油漆脫落，且脫落總面積不不大于65％。15.耐磨性測試用專用的日本砂質橡皮(橡皮型號：LER902K)，施加500g的載荷，以40～60次/分鐘的速度，以20mm左右的行程，在樣本表面來回磨擦300個循環。成果鑒定：測試完畢后以油漆不透底時為合格。注:如果采用的是UV漆，用辦法一測試規定達300個循環，用辦法二測試規定達500個循環。16.耐醇性測試用純棉布蘸滿無水酒精（濃度≥99.5％），包在專用的500g砝碼頭上（包上棉布后測試頭的面積約為1cm2），以40～60次/分鐘的速度,20mm左右的行程,在樣本表面來回擦拭200個循環。成果鑒定:測試完畢后以油漆不透底時為合格。17.硬度測試用2H鉛筆（三菱牌），將筆芯削成圓柱形并在400目砂紙上磨平后，裝在專用的鉛筆硬度測試儀上(施加在筆尖上的載荷為1Kg，鉛筆與水平面的夾角為45°)，推動鉛筆向前滑動約5mm長，共劃5條，再用橡皮擦將鉛筆痕擦拭干凈。成果鑒定：檢查產品表面有無劃痕，當有1條下列時為合格。注：如果采用的是UV漆，硬度規定達3H以上。18.耐化妝品測試先用棉布將產品表面擦拭干凈，將凡士林護手霜（或SPF8的防曬霜）涂在產品表面上后，將產品放在恒溫箱內（溫度設定在60℃±2℃,濕度設定在為90%±2%）,保持48h后將產品取出，用棉布將化妝品擦拭干凈。檢查產品外觀，并測試油漆的附著力、耐磨性。成果鑒定：產品表面無異常,附著力和耐磨性測試合格。19.耐手汗測試將汗液浸泡后的無紡布貼在產品表面上并用塑料袋密封好，在常溫環境下放置48h后，將產品表面的汗液擦拭干凈，檢查油漆的外觀，并測試油漆的附著力、耐磨性。成果鑒定：產品表面無異常，附著力和耐磨性測試合格。注：汗液的成分為氨水1.07%，氯化鈉0.48%，水98.45%。20.溫度沖擊測試將樣品放入溫度沖擊測試箱中；先在-40℃±2℃的低溫環境下保持1h，在1min內將溫度切換到+85℃±2℃的高溫環境下并保持1h，共做24個循環（48h）。測試完畢后，檢查產品的外觀，并測試油漆的附著力、耐磨性。成果鑒定：產品表面無異常，附著力和耐磨性測試合格。補：三類測試的差別可靠性實驗則是提高產品可靠性的重要工作項目和手段，典型的可靠性實驗有三類：A.可靠性增加實驗；B.可靠性鑒定實驗；C.例行實驗。三類重要差別以下：可靠性增加實驗可靠性鑒定實驗例行實驗實驗目的在研制過程中模擬實際的或加速的使用條件進行實驗，使產品存在的設計（涉及電路設計、構造設計和工藝設計）缺點變為硬故障而充足暴露，對故障進行分析、采用糾正方法，根除故障產生的因素或減少故障率到能夠接受的值，使產品的固有可靠性得到增加驗證產品的設計能否在規定的環境條件下滿足規定的性能及可靠性規定。實驗成果作為判斷設備能否認型的根據。合用于設計定型的鑒定對產品各項指標進行全方面檢查，以評定產品質量和可靠性與否全部符合原則和達成設計規定。對于批量生產的產品檢查其質量穩定性和一致性。合用于生產定型、批量生產后的一定周期和在產品設計、工藝、材料有較大變動后的檢查。實驗條件①電應力根據輸入交流電源電壓和輸入直流電源電壓的允許變化范疇，部分時間在設計的標稱輸入電壓下工作，部分時間在最高輸入電壓下工作，部分時間在最低輸入電壓下工作。例如：程控顧客交換機應在AC220V，DC-48V、DC-40V～-57V范疇內正常完畢接續同可靠性增加實驗除電源電壓拉偏實驗外，在標稱輸入電壓下工作。電源拉偏實驗根據不同的產品參考有關原則在最高、最低電壓下工作實驗條件②熱應力所施加的應力強度可略高于使用時的應力強度，以不引發新的故障機理為限。如溫度循環普通能夠將略高于產品高溫溫度、略低于產品低溫溫度作為溫度循環的上、下限溫度，溫度變化率可取5℃/min或10℃/min。循環周期時間根據溫度變化率而定將產品工作高溫溫度作為實驗溫度按產品原則的工作高、低溫溫度進行多個功效和指標的檢查。按產品原則的儲運高、低溫溫度進行儲運實驗。③工作模式實驗條件模擬在規定條件下的多個工作模式。工作模式指的是：持續工作，斷續工作，高溫啟動，低溫啟動，全負荷工作，輕負荷工作等模擬在規定條件下滿足全方面檢測受試產品的功效、性能參數和指標的工作模式同可靠性鑒定實驗④檢測參數實驗條件在實驗前、后及過程中某些規定控制點應檢測受試產品的性能參數。能夠檢測產品原則中規定的全部參數，也能夠只檢測某些重要參數在實驗過程中全方面檢測受試產品的功效、性能參數和指標在實驗過程中或實驗后檢測受試產品的規定功效、性能參數和指標⑤實驗時間普通為實驗產品的MTBF（θ1最低可接受值）的幾倍。實驗時間=每個產品實際實驗時間×實驗產品數加速系數τ根據統計實驗方案擬定按多個實驗項目的對應原則規定進行。例如：高溫、高溫儲存、低溫、低溫儲存保持時間2小時，恒定濕熱保持48小時等；⑥實驗產品數實驗條件最少2個產品（如果可能）為了縮短產品實際實驗時間，只要實驗裝置允許，應盡量增加實驗產品數量，普通最少要2個根據GB2829周期檢查計數抽樣程序及抽樣表（合用于生產過程穩定性的檢查）和實驗裝置的具體狀況決定實驗產品數量實驗方案或實驗項目可靠性增加方案：可靠性增加應有增加目的值（θ0可接受質量水平），必須要有可靠性增加模型。典型的可靠性增加模型有Duane模型和Amsaa模型。在實驗達成終點應當達成或超出規定的可靠性指標見下（一）例行實驗涉及以下實驗項目：①高溫實驗②低溫實驗③恒定濕熱實驗④運輸（振動）；

實驗合格性在規范化的實驗設備中，當實驗成果達成規定的可靠性指標，認為合格。若增加實驗結束時未達成規定的可靠性指標，則作為不合格解決按選擇的統計實驗方案規定的接受或拒收判據作為產品與否合格的根據抽樣方案在GB2829選擇。產品質量以不合格數表達。產品質量等級的最后鑒定按檢測項目所達成的最低質量等級擬定。（即B類不合格數達成的質量等級和C類不合格數達成的質量等級兩者中取較低者）失效判據見下（二）同可靠性增加實驗對受試產品進行實驗和檢查，根據每一項實驗的成果和檢查成果擬定與否有B類不合格或C類不合格，分別累計全部實驗和檢查的B類不合格和C類不合格即為受試產品的B類不合格數和C類不合格數（一）：可靠性鑒定試驗①實驗方案的種類有兩種：a定時截尾實驗方案根據已知的0（可接受質量水平），1（最低可接受值），（生產方風險），（使用方風險）（或鑒別比d），查表可得具體的實驗方案，涉及：需要的實驗時間（以1為單位）、接受判決數和拒收判決數。實驗時間=受試產品累計實驗時間之和×加速系數τ。采用這種實驗方案時，實驗到需要的實驗時間，按規定的實驗方案做出接受或拒收判決。或者若實驗雖未達成規定的實驗時間，但失效數已不不大于或等于原則中規定的拒收判決數時，亦可停止實驗。b截尾序貫實驗方案根據已知的0，1，鑒別比d，查表可得具體的實驗方案，再根據已進行的累計實驗時間和累計失效數擬定是接受、拒收還是繼續實驗。②實驗方案的選擇a當需要預先懂得精確的總實驗時間和實驗費用時，選用定時截尾實驗方案。b對于質量較好或質量較差的產品時，選用截尾序貫實驗方案。c如果需要短時間內做出判斷，并且可承當較高的風險時，選用高風險實驗方案（==30%）。③用實驗觀察數據預計平均故障間隔時間MTBFa區間預計的置信度：選用1-2β作為雙邊置信區間的置信度，選用1-β作為單邊置信區間的置信度。b采用定時截尾方案接受時對MTBF的預計：MTBF的觀察值θ=實驗時間/失效數

根據總失效數及規定的置信度，查表讀出下限因子和上限因子，用下限因子和上限因子分別乘觀察值θ，得MTBF的下限值θL和上限值θU。非定時截尾接受方案，MTBF的觀察值同上式，上、下限因子查有關國/軍標。（二）：可靠性增長試驗①在產品原則中應當對每個被測參數規定可接受的性能范疇。若任一參數超出這種范疇時，應稱作一次失效。如果不只是一種參數偏離了規定范疇，并且能證明不是同一因素使這些參數超出規定范疇時，每一種參數的偏離都應算作產品的一次失效。如果參數偏離規定范疇是同一因素造成的，只記作產品的一次失效。②出現兩種或多個獨立失效的狀況下，每一種失效狀況都應認作受試產品的一次失效。③由于元器件時好時壞，或因虛焊、漏焊、短路、開路、接觸不良等造成的產品故障，均記入失效數內。④產品在一種有限時間內停止工作，接著又在沒有任何外界激勵的狀況下恢復工作，這叫間歇失效，應記作受試產品的一次失效。⑤已經證明是未按規定的條件使用所引發的故障、僅屬某項將不采用的設計所引發的故障、以及外加應力超出規定值所引發的故障叫“非關聯故障”，否則叫“關聯故障”，“非關聯故障”不記入受試產品失效數內。但應統計并采用方法以避免再度發生。⑥由于另一種構成部分失效而引發的失效，稱作附屬失效，不記入產品失效數內。通過多個測試，若發現產品失效，就應當采用對應的方法，有些時候只需要更換一種器件即可，有些時候只需要調節一種器件的輸出即可，但有些時候卻要更改設計才干避免一種缺點。當增加一種器件受到成本和產品大小的限制時，也會考慮到更改設計（如當某一器件發熱造成產品時，能夠增加一種電扇，當產品內部空間不允許這樣做時，就要考慮更改設計了）；下一節將介紹，在設計時慣用的辦法，以增強產品性能、增加產品可靠性。第三節可靠性增加假設對某一產品/系統規定的可靠性為：MTBF不不大于H，那么在對此系統立項時，MTBF應當設立怎么樣的目的值？如何達成這一目的值，這就關系到可靠性預計和分派。開展可靠性預計和分派工作，是確保設計、生產“好”產品的指導性和基礎性工作。首先將產品可靠性指標自上而下逐級地分派到產品的各個層次，借此貫徹對應層次的可靠性規定，并使整個與各部分之間的可靠性互相協調。盡量做到既避免出現單薄環節又避免局部“質量過剩”而帶來浪費。可靠性預計則是自下到上地預計產品各層次的可靠性參數，判斷各層次設計與否滿足分派的可靠性指標。只有各層次的可靠性分別達成分派的規定，才干確保產品可靠性指標得以實現。對未達成分派指標規定的設計，則能發現其可靠性單薄環節、設計上的隱患及提供選擇糾正方法的指南，并依此改善設計直到滿足指標規定為止。在產品設計階段就應當“設計進”規定的可靠性指標，也就是必須通過開展可靠性預計和分派工作盡早來貫徹產品的可靠性指標，而不是靠產品既成之后的抽樣統計實驗成果。一、MTBF的設計目的值為了使產品滿足使用規定，也就是為了使產品的MTBF達成一定的最基本的規定，我們應當在從設計階段就開始考慮這個規定；很顯然，如果規定產品在使用時MTBF為200H，那產品在設計的MTBF就應當比200H大，才有把握確保產品的MTBF滿足這一規定。使用時MTBF與設計時MTBF普通狀況下滿足以下關系：可靠性定量指標MTBF（θ）有諸多參數，它們之間關系上圖所示。θT（MFHBF）——門限值。根據顧客需求或使用規定而定；θMAV——最低可接受值，普通θMAV/θT=1.25，它是考核指標；θ1——MTBF檢查下限值，在統計測試方案中，當產品MTBF真值靠近或等于θ1時，以高概率拒收該產品，普通θ1/θMAV=1.25。θ0——MTBF檢查上限值，在統計測試方案中，當產品MTBF真值靠近或等于θ1時，以高概率接受該產品，普通θ0/θ1=D0；按GJB899測試方案Ⅲ，α=β=0.1，D0=D=2；θp——MTBF設計值，又稱規模值，是《研制任務書》中規定和盼望達成的指標；按GJB299預計θp/θo=1.25。因此θp/θT＝3.9；也就是說，設計目的值最小應當在實現使用規定值的4倍；普通狀況下設計值為實現使用規定值的5~10倍。二、可靠性模型為了定量分派、預計和評價產品的可靠性，建立產品的可靠性模型是一種直觀的、有效的辦法。可靠性模型涉及可靠性方框圖和可靠性數學模型。產品典型的可靠性模型有串聯模型和并聯模型，尚有些復雜的模型等等。例如（本例中各參數的意義、各參數與其它可靠性參數之間的關系，隨即有詳述）：（1）m個單一系統串聯（只要有一種單元失效，整個系統就失效）（2）m個單一系統并聯（只要有一種單元能工作，整個系統就能工作）：（3）三個混合聯結：（4）復雜可靠性模型的建立對于復雜構造模型,如果是簡樸的串并或并串的混聯構造,其建模和數學模型的計算較簡樸。對很難轉換為簡樸的串并構造模型的分析需采用其它辦法,慣用的有布爾真值法、概率展開分析法、貝葉斯法等；這里不作敘述。注：產品的可靠性框圖表達產品中各單元之間的功效邏輯關系，產品原理圖表達產品各單元的物理關系，兩者不能混淆如，某振蕩器由電感和電容器構成，從原理圖（圖A）上看兩者是并聯關系，但從可靠性關系上看，兩者只要其中一種發生故障，振蕩器都不能工作，因此是串聯模型（圖B）。三、可靠性分派在產品的設計階段，就要把規定的MTBF“設計進”產品里。當產品的構造復雜時，將可靠性指標自上而下逐級地分派到各個簡樸的構造。它是一種由整體到局部，由上到下的分解過程，這個過程就叫做可靠性分派。可靠性分派有許多辦法，如等分派法、評分分派法、比例組正當、動態規劃法等。1、等分派法顧名思義，等分就是將失效率分派到各個部件時，是均分的。如一種有兩個模塊的系統規定MTBF為500H，則分派到每個模塊的MTBF都為1000H。2、評分分派法在產品的可靠性數據缺少的狀況下，能夠請熟悉產品、有工程實際經驗的專家，按照影響產品可靠性的幾個重要因素（如：復雜度、技術成熟度、重要度及環境條件）進行評分（每一種因素的分值在1~10之間，難度越高評分越高），然后根據評分的成果給各分系統或部件分派可靠性指標。例如某個系統（規定的MTBF為500h）由A/B/C/D四個部件構成，各部件評分以下表：部件復雜度技術成熟度重要度環境條件各部件評分各部件評分系數Ci分派給各部件的故障率分派給各部件的MTBFA896834560.4622790.000924561081.597B576816800.2247190.000449442225C56659000.1203850.000240774153.333D668514400.1926160.000385232595.833累計747610.002500闡明:（1）對四個部件（A/B/C/D）按四種因素評分后，填入上表；（2）對A部份而言，最后評分為8968＝3456；B的評分為5768＝1680；同理C的評分為900、D的評分為1440；最后四部分總分為：7476；（3）對A部份而言，評分系數為3456/7476＝0.46；B的評分系數為1680/7476＝0.22；C的評分系數為0.12；D的評分系數為0.19；

（4）對整個系統而言，失效率為1/500＝0.002；因此分派給A的失效率為：0.46*0.002＝0.0009，對應的MTBF為1081.6H；同理得B/C/D的失效率和MTBF。3、比例組正當只是在某些資料上看到說有這項內容，但是我也沒有據說過，也沒有查到，因此………………55555555……四、可靠性預計為了達成分派的目的值，首先要懂得的是將要設計的系統的可靠度能夠達成什么水平。如果系統能夠達成的MTBF遠不不大于設計目的，就能夠進行研發；如果不大于設計目的值，就必須重新設計。那么如何擬定將要設計的系統的MTBF值？在產品研發早期階段多個信息還局限性，無法計算，僅能用概略預計法進行可靠性指標預計；現推薦一種簡便、精確、實用辦法，即《簡樸枚舉不完全歸納快速預計法》，簡稱CW可靠性指標預計法。CW法預計公式：λS——系統失效率λ0——電子元器件平均基本失效率，對于國產器件λ0=10-5-10-6（1/h）、對于進口器件λ0=10-7-10-8（1/h）；K1——降額設計*效果因子，根據降額設計水平不同，普通取K1=（10--1）×10-2；考慮到產品的體積、重量與成本，普通取K1=10-1；K2——環境應力篩選效果因子、產品通過環境應力篩選測試，可靠性將有一定幅度提高，普通K1=0.5--0.1。K3——環境影響因子。產品使用于不同環境其取值也不同，K3取值見下表：使用環境K3推薦值測試室內0.5--11普通室內1.1--105陸用（固定）5--108車載13--3020艦船載10--2215機載40--8050K4——機械構造影響因子。在使用中，機械構造件也會產生故障。普通取值K4=1.5--3.5；K5——制造工藝影響因子。產品在制造過程中，制造工藝不良也會影響產品可靠性；普通取值K5=1.5--3.5；N——系統所含電子元器件數量；MTBFS——系統平均故障間隔時間；用CW法預計可靠性指標，只需要懂得設計中因此用到的電子元器件的個數、電子元器件的產地、系統將要使用的環境（就能夠預計出系統的λS，從而得到MTBF）；*降額設計是一種為了提高產品可靠性而慣用的設計辦法，此部分內容隨即給出闡明。這里先給出一種CW法預計實例（例一）：某陸用移動產品，該產品含有進口電子元器件約為個，其固有可靠性指標為：λS=λ0•K1•K2•K3•K4•K5•N=10-7×10-1×0.5×5×1.5×2×=15×10-5/h在使用過程中，規定MTBF為200H，則設計目的值為800H，6667>800，也就不需要改動了。但顧客規定MTBF為H（則設計目的值為8000H），對于一種MTBF為6667H的系統（此時的可靠性稱為系統的基本可靠性），為了達成MTBF為8000H的規定，就必須提高系統完畢任務的能力（也就是提高系統的任務可靠性）。這種使產品的可靠性獲得提高的過程稱為可靠性增加。五、可靠性設計辦法1、降額設計；降額設計，為了提高電子設備的可靠性而慣用，重要是指構成電子設備的元器件使用中所承受的應力（電應力和溫度應力）低于元器件本身的額定值，以達成延緩其參數退化，增加工作壽命，提高使用可靠性的目的。施加在電子元器件上的電應力、熱應力大小直接影響電子元器件的失效率高低。如鍺NPN晶體管基本失效率與電應力及熱應力關系，如果溫度不變（0℃），而從滿負荷使用降至額定負荷的0.1使用，則基本失效率減少了6倍；如果電應力不變（額定負荷的0.1）而溫度從90℃降至0℃，則基本失效率減少了16倍；如果負荷及溫度都減少，電應力從額定值0.6降至0.1，而溫度從55℃降至0℃，則基本失效率減少到原來的1/20。在降額設計中，“降”得越多，要選用的元器件在性能就應當越好，成本也就越高，因此在降額設計過程中，要綜合考慮。電子產品發展到今天，人們已經總結出“降額”的通用準則。但并不全部的電子產品都能夠“降額”，在實現設計過程時，應當注意：A、不應將原則所推薦的降額量值絕對化，應當根據產品的特殊性適宜調節；B、應注意到，有些元器件參數不能降額；C、普通說來，對于電子元器件，其應用應力越減少越能提高其使用可靠性，但卻不盡然。如聚苯乙烯電容器，降額太大易產生低電平失效；D、為了減少元器件的失效率，提高設備可靠性而大幅值減少其應用應力