高可靠性設(shè)計(jì)需要復(fù)雜的高可靠性測試

在進(jìn)行高溫/高可靠性設(shè)計(jì)時(shí)，必須閱讀和理解的不僅僅是數(shù)據(jù)表。不能只看片材就認(rèn)為該部件適用于例如 125°C 的應(yīng)用。許多軍用規(guī)格零件在環(huán)境條件下的大部分測試中僅能通過 1,000 小時(shí)的測試。如果設(shè)備必須持續(xù)使用 5,000 小時(shí)、10,000 小時(shí)甚至更長時(shí)間，這可能會帶來很多驚喜。

什么是可靠性，可靠性是對產(chǎn)品在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力?？煽啃栽囼?yàn)屬于一種定量的測試類型，咱們平時(shí)做的環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)都是定性的測試類型。

產(chǎn)品可靠性的高低決定了產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，咱們平時(shí)做的環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)是≠可靠性試驗(yàn)的，大家要避開這個(gè)誤區(qū)。

1、環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)：在產(chǎn)品交付使用前發(fā)現(xiàn)和排除不良元器件、制造工藝和其他原因引起的缺陷造成的早期失效，一般用于產(chǎn)品的研制階段、生產(chǎn)階段或大修階段;

2、可靠性研制試驗(yàn)：通過對產(chǎn)品施加適當(dāng)?shù)沫h(huán)境應(yīng)力、工作載荷，尋找產(chǎn)品中的設(shè)計(jì)缺陷，以改進(jìn)設(shè)計(jì)，提供產(chǎn)品的固有可靠性水平，一般用在產(chǎn)品研制階段前期和中期;

3、可靠性增長試驗(yàn)：通過對產(chǎn)品施加模擬實(shí)際使用環(huán)境的綜合應(yīng)力條件，暴露產(chǎn)品的潛在缺陷，并采取糾正措施，使產(chǎn)品的可靠性達(dá)到規(guī)定要求，一般用于產(chǎn)品研制的中期階段;

4、可靠性鑒定試驗(yàn)：主要目的是驗(yàn)證產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是否達(dá)到規(guī)定的可靠性要求。主要用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)定型階段;

5、可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)：主要目的也是驗(yàn)證產(chǎn)品可靠性是否達(dá)到規(guī)定的要求，主要用于產(chǎn)品的批量生產(chǎn)階段;

6、壽命試驗(yàn)：主要目的是驗(yàn)證產(chǎn)品在規(guī)定條件下的使用壽命、貯存壽命是否達(dá)到規(guī)定的要求。

如果一個(gè)人不仔細(xì)研究每個(gè)部件的測試和鑒定數(shù)據(jù)——而不僅僅是基本參數(shù)，這可能會留下一大堆死零件。

在用于供暖、通風(fēng)和空調(diào)的設(shè)備中，屋頂單元中的組件通常每天會產(chǎn)生一個(gè)大的熱循環(huán)，以及許多較小的循環(huán)或溫度波動。設(shè)計(jì)工程師必須管理他們自己對產(chǎn)品中使用的每個(gè)組件的溫度測試。

通常，此類測試必須經(jīng)過數(shù)千次熱循環(huán)，以了解老化如何分解用于制造零件的化合物。這些測試旨在模擬所需的 200,000 小時(shí)或更長時(shí)間的熱循環(huán)條件。請注意，類似的測試將針對類似的工業(yè)應(yīng)用進(jìn)行，例如商業(yè)烤箱和石油生產(chǎn)(鉆井)。

IC 模塑料可能會分解。分立元件上的清漆和保形涂層會變干并開裂。枝晶(金屬晶須)可以在器件中形成。可能發(fā)生金屬遷移。隨著時(shí)間的推移，金屬(或半導(dǎo)體材料)在高溫和存在足夠的電動勢(電壓)或電流的情況下被推出其原始位置。

電感器和電機(jī)漆包線會因搪瓷或聚合物涂層的破裂而劣化。電纜或單根電線上的橡膠或塑料絕緣護(hù)套軟化、開裂或變干。在同軸電纜中，電介質(zhì)(中心導(dǎo)體和屏蔽層之間的絕緣)以類似的方式劣化。但是對于同軸電纜，這會導(dǎo)致另一個(gè)問題：特性阻抗會發(fā)生變化。這可能會導(dǎo)致額外的信號衰減和駐波比下降以及伴隨的信號反射。

橡膠、塑料、軟木和其他墊片材料會變干、破裂，并讓水或其他污染物進(jìn)入。霉菌和真菌會侵蝕組件和涂層。濕氣會滲透涂層并導(dǎo)致元件和焊點(diǎn)腐蝕。如果它可能出錯(cuò)，它通常會出錯(cuò)。

一個(gè)人做什么?壽命測試——枯燥乏味的壽命測試——通常是唯一的解決方案。對于不太關(guān)鍵的設(shè)計(jì)，將較便宜的電子設(shè)備放在壽命有限的部件上，并在維修間隔更換它。您對長壽命零件有何經(jīng)驗(yàn)?你如何讓事情比通常看起來可能的運(yùn)行時(shí)間更長?您認(rèn)為零件的哪些降額?