加速可靠性試驗綜述


1　基本概念
目前正在研究和應(yīng)用的加速可靠性試驗主要有可靠性強(qiáng)化試驗(Reliability Enhancement Testing ,RET) 、高加速壽命試驗(Highly Accelerated Life Testing , HALT) 、高加速應(yīng)力篩選(Highly Accelerated Stress Screening , HASS) 、加速壽命試驗(Accelerated Life Testing ,ALT) 、高加速應(yīng)力試驗(Highly Accel2erated Stress Testing , HAST) [ 124 ] 。一般認(rèn)為,可靠性強(qiáng)化試驗(RET)包括高加速壽命試驗(HALT)和高加速應(yīng)力篩選(HASS) 。加速可靠性試驗可分為3種:可靠性強(qiáng)化試驗、加速壽命試驗和高加速應(yīng)力試驗。
雖然加速可靠性試驗都是采用加速環(huán)境應(yīng)力的方式進(jìn)行試驗,但是各類加速可靠性試驗的試驗?zāi)康暮驮囼灧椒ㄓ休^大差異?？煽啃詮?qiáng)化試驗屬于工程試驗范疇。與傳統(tǒng)的環(huán)境模擬試驗( Simulation Test)相反,可靠性強(qiáng)化試驗是一種激發(fā)試驗( Stimulation Test) 。該技術(shù)的理論依據(jù)是故障物理學(xué)( Physics of Failure) ,它通過施加加速環(huán)境應(yīng)力使設(shè)計和生產(chǎn)中缺陷以故障的形式暴露出來,通過故障原因分析、失效模式分析和改進(jìn)措施消除缺陷,提高產(chǎn)品可靠性,并大幅度提高試驗效率,降低成本。
加速壽命試驗屬于統(tǒng)計試驗范疇。它是在進(jìn)行合理工程及統(tǒng)計假設(shè)的基礎(chǔ)上,利用與物理失效規(guī)律相關(guān)的統(tǒng)計模型對在超出正常應(yīng)力水平的加速環(huán)境下獲得的可靠性信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換,得到產(chǎn)品在額定應(yīng)力水平下可靠性特征可復(fù)現(xiàn)的數(shù)值估計的一種試驗方法。簡言之,加速壽命試驗是在保持失效機(jī)理不變的條件下,通過加大試驗應(yīng)力來縮短試驗周期的一種壽命試驗方法。加速壽命試驗采用加速應(yīng)力水平來進(jìn)行產(chǎn)品的壽命試驗,從而縮短了試驗時間,提高了試驗效率,降低了試驗成本。按照試驗應(yīng)力的加載方式,加速壽命試驗通常分為恒定應(yīng)力加速壽命試驗、步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗和序進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗等3種基本類型。除了這3種基本加速壽命試驗以外,部分學(xué)者還提出過循環(huán)應(yīng)力加速壽命試驗、隨機(jī)應(yīng)力加速壽命試驗、步退應(yīng)力加速壽命試驗以及加速退化試驗等方法。
另外,還有一種類型的加速可靠性試驗———高加速應(yīng)力試驗,該試驗容易和前面所講的兩種加速可靠性試驗相混淆。國內(nèi)有的學(xué)者認(rèn)為高加速應(yīng)力試驗就是高加速壽命試驗和高加速應(yīng)力篩選[ 526 ] 。據(jù)文獻(xiàn)[ 3 ] ,高加速應(yīng)力試驗與高加速壽命試驗或高加速應(yīng)力篩選是兩個完全不同的概念,高加速應(yīng)力試驗的主要特點是采用高溫(超過100℃) 、高濕(約85% )和高壓(可達(dá)4 atm) ,它是為了代替?zhèn)鹘y(tǒng)的溫度/濕度試驗而開發(fā)的一種新的環(huán)境試驗。