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電子元器件加速壽命試驗(yàn)

發(fā)布時(shí)間:2019-11-26 來(lái)源:范 陶朱公 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】按照試驗(yàn)時(shí)施加的應(yīng)力方式,加速壽命試驗(yàn)可分為恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)、步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)和序進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)。
 
一、加速壽命試驗(yàn)的目的
 
加速壽命試驗(yàn)的目的如下
 
(1)解決試驗(yàn)樣品數(shù)量和試驗(yàn)時(shí)間之間的矛盾。
(2)通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)及外推的方法,獲得有效的可靠性特征數(shù)據(jù),例如產(chǎn)品的失效分布、可靠度、平均壽命以及產(chǎn)品特性參數(shù)時(shí)間的變化等。在此基礎(chǔ)上再來(lái)預(yù)測(cè)工作在特定的條件下的可靠性。
(3)考核產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、材料和工藝過(guò)程,鑒定和改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量。
(4)運(yùn)用加嚴(yán)的環(huán)境條件和應(yīng)力條件,檢查元器件是否有異常分布,剔除有缺陷的早期失效的產(chǎn)品,即對(duì)元器件進(jìn)行可靠性篩選。
(5)通過(guò)在加嚴(yán)的環(huán)境條件和應(yīng)力條件下的試驗(yàn),確定產(chǎn)品能承受安全應(yīng)力的極限水平。
(6)作為失效鑒定試驗(yàn)的一種手段。
 
二、加速壽命試驗(yàn)的三個(gè)基本前提和類型
 
1.加速壽命試驗(yàn)的基本前提如下。
 
(1)失效機(jī)理的一致性
 
失效機(jī)理的一致性是指在不同應(yīng)力水平下產(chǎn)品的失效機(jī)理保持不變。通常,失效機(jī)理的一致性是通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)保證的,即要求加速壽命試驗(yàn)中的最高應(yīng)力等級(jí)不能高于產(chǎn)品的破壞極限。
 
(2)失效過(guò)程的規(guī)律性
 
失效過(guò)程的規(guī)律性是指產(chǎn)品和壽命之間存在一個(gè)確切的函數(shù)關(guān)系式,即加速模型。
 
(3)失效分布的同一性
 
失效分布的同一性是指在不同的應(yīng)力水平下產(chǎn)品的壽命服從同一分布,這是壽命數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的基本前提。
 
2.加速壽命試驗(yàn)類型
 
按照試驗(yàn)時(shí)施加的應(yīng)力方式,加速壽命試驗(yàn)可分為恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)、步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)和序進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)。
 
(1)恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)
 
恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)如圖1所示,簡(jiǎn)稱恒加試驗(yàn)。圖中,t 表示試驗(yàn)時(shí)間,S 表示試驗(yàn)應(yīng)力,×表示樣品失效。試驗(yàn)過(guò)程中,選定一組高于正常應(yīng)力水平 S0 的加速應(yīng)力水平S1<S2<…<Sk,將一定數(shù)量的樣品分為 k 組,每組樣品在彼此獨(dú)立的應(yīng)力水平下進(jìn)行壽命試驗(yàn),直到各組均有一定數(shù)量的樣品發(fā)生失效為止。
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
圖1恒定應(yīng)力加速試驗(yàn)示意
 
(2)步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)
 
步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)如圖 2所示,簡(jiǎn)稱步加試驗(yàn)。步加試驗(yàn)是選定一組高于正常應(yīng)力水平 S0的加速應(yīng)力水平 S1<S2<…<Sk,試驗(yàn)開(kāi)始時(shí),先將一定數(shù)量的樣品置于 S1應(yīng)力下進(jìn)行試驗(yàn)。經(jīng)過(guò) t1時(shí)間,把應(yīng)力提高到 S2,把在 S1應(yīng)力下未失效的樣品在 S2應(yīng)力下繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn);如此重復(fù)下去,直到在Sk應(yīng)力下有一定數(shù)量的樣品發(fā)生失效為止。
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
圖2 步進(jìn)應(yīng)力加速試驗(yàn)示意圖
 
(3)序進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)
 
序進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)如圖 3所示,簡(jiǎn)稱序加試驗(yàn)。序加試驗(yàn)施加的應(yīng)力水平隨時(shí)間連續(xù)變化,最簡(jiǎn)單的就是圖 1-8 所示的線性上升,此外還有許多復(fù)雜的應(yīng)力施加方式,如循環(huán)應(yīng)力、彈簧應(yīng)力、三角函數(shù)應(yīng)力等。序加試驗(yàn)的特點(diǎn)是應(yīng)力變化快,失效也快,因此序加試驗(yàn)需要專用設(shè)備跟蹤和記錄產(chǎn)品失效。
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
圖3 序進(jìn)應(yīng)力加速試驗(yàn)示意
 
恒加試驗(yàn)、步加試驗(yàn)和序加試驗(yàn)各有特點(diǎn),其主要差別見(jiàn)表1。
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
表1 三種不同類型加速壽命試驗(yàn)方法比較
 
三、加速應(yīng)力和加速系數(shù)
 
1.加速應(yīng)力
 
根據(jù)加速壽命試驗(yàn)的假設(shè):產(chǎn)品在正常應(yīng)力水平和加速應(yīng)力水平下的失效機(jī)理不變。加速壽命試驗(yàn)中選擇的加速應(yīng)力要求能加速產(chǎn)品的失效,但同時(shí)不能改變失效機(jī)理,一旦改變了失效模式,就失去了加速壽命試驗(yàn)的基礎(chǔ)。
 
應(yīng)力的選擇對(duì)試驗(yàn)的加速效率影響很大,一般應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的失效機(jī)理與失效模式來(lái)選擇加速應(yīng)力。加速壽命試驗(yàn)中常用的應(yīng)力有溫度、濕度、振動(dòng)、壓力、電應(yīng)力、溫度循環(huán)等,這些應(yīng)力既可以單獨(dú)使用,也可以多種組合使用。
 
2.加速系數(shù)
 
加速系數(shù)的定義:產(chǎn)品承受的加速應(yīng)力為S,在第i級(jí)加速應(yīng)力水平為Si,正常應(yīng)力水平記為S0,在Si、S0下,可靠度值為R時(shí),產(chǎn)品的壽命分別為tR,i,tR,0,則時(shí)間比
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
 
τ為加速應(yīng)力水平Si對(duì)正常應(yīng)力水平S0的加速系數(shù),簡(jiǎn)稱加速系數(shù)。
 
加速系數(shù)是加速壽命試驗(yàn)的一個(gè)重要參數(shù),它是加速應(yīng)力下產(chǎn)品某種壽命特征值與正常應(yīng)力下壽命特征值的比值,也可稱為加速因子,是一個(gè)無(wú)量綱數(shù)。加速系數(shù)反映加速壽命試驗(yàn)中某加速應(yīng)力水平的加速效果,即加速應(yīng)力的函數(shù)。
 
四、加速模型
 
加速壽命的基本思想是利用高應(yīng)力下的壽命特征去外推正常應(yīng)力水平下的壽命特征。實(shí)現(xiàn)這個(gè)基本思想的關(guān)鍵在于建立壽命特征與應(yīng)力水平之間的關(guān)系,這種壽命特征與應(yīng)力水平之間的關(guān)系就是通常所說(shuō)的加速模型,又稱加速方程。壽命特征與應(yīng)力之間的關(guān)系常是非線性的,但可以通過(guò)對(duì)壽命數(shù)據(jù)或應(yīng)力水平進(jìn)行數(shù)學(xué)變換,如對(duì)數(shù)變換、倒數(shù)變換等,有可能將其轉(zhuǎn)換為線性的。
 
應(yīng)力與壽命是密切相關(guān)的,應(yīng)力的種類與水平是決定產(chǎn)品壽命的重要因素。應(yīng)力及其水平選擇得是否恰當(dāng),將決定試驗(yàn)?zāi)芊襁_(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。因此,有必要研究它們之間的關(guān)系。
 
產(chǎn)品的壽命與應(yīng)力之間的關(guān)系是以一定的物理模型為依據(jù)的。常見(jiàn)的物理模型有失效率模型、應(yīng)力與強(qiáng)度模型、最弱鏈條模型和反應(yīng)速度模型等。
 
1.失效率模型
 
失效率模型將失效率曲線劃分為早期失效、隨機(jī)失效和磨損失效 3 個(gè)階段,并將每個(gè)階段的產(chǎn)品失效機(jī)理與其失效率相聯(lián)系起來(lái)。
 
2.應(yīng)力與強(qiáng)度模型
 
應(yīng)力與強(qiáng)度模型是研究實(shí)際環(huán)境應(yīng)力與產(chǎn)品所能承受強(qiáng)度的關(guān)系。應(yīng)力與強(qiáng)度均為隨機(jī)變量,因此,產(chǎn)品的失效與否將取決于應(yīng)力分布和強(qiáng)度分布。隨著時(shí)間的推移,產(chǎn)品的強(qiáng)度分布將逐漸發(fā)生變化。應(yīng)力分布與強(qiáng)度分布一旦發(fā)生了干預(yù),產(chǎn)品就會(huì)出現(xiàn)失效。
 
3.最弱鏈條模型
 
最弱鏈條模型是基于產(chǎn)品的失效是發(fā)生在構(gòu)成產(chǎn)品的諸因素中最薄弱的部位這一事實(shí)而提出來(lái)的。
 
4.反應(yīng)速度模型
 
反應(yīng)速度模型反映了反應(yīng)速度與溫度的關(guān)系。在可靠性試驗(yàn)中通常應(yīng)用的阿倫尼斯模型和艾林模型,都屬于這一類。它們同時(shí)也是加速壽命試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)外推正常應(yīng)力下壽命特征的依據(jù)。
 
1)阿倫尼斯模型
 
阿倫尼斯模型是在大量的化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的,它表明了化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)速率與反應(yīng)溫度的關(guān)系。阿倫尼斯模型表示為
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
 
式中,R (T)是在溫度為T(mén)時(shí)的反應(yīng)速度
 
E—物質(zhì)在溫度T時(shí)的激活能;
k—玻耳茲曼常數(shù);
A—試驗(yàn)待定的常數(shù);
 
材料、產(chǎn)品的微量化學(xué)物理變化,將引起產(chǎn)品特性參數(shù)的退化,當(dāng)其中特性參數(shù)退化到某一極限值時(shí),產(chǎn)品就會(huì)失效,而退化所經(jīng)歷的時(shí)間就是產(chǎn)品的壽命。實(shí)踐證明,壽命與溫度T之間的關(guān)系是符合阿倫尼斯模型的,這時(shí),可將阿倫尼斯模型進(jìn)行如下變換:
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
 
最后得
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
 
a、b為試驗(yàn)所決定的常數(shù)。產(chǎn)品壽命t的對(duì)數(shù)值與試驗(yàn)溫度T的倒數(shù)成正比。
 
阿倫尼斯模型是以如下兩個(gè)假設(shè)為基礎(chǔ)的。
 
假設(shè)一:
 
樣品的某個(gè)參數(shù)θ的退化量D=f(θ)是時(shí)間的線性函數(shù)。
 
因此有
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
 
這是一個(gè)線性方程,R(T)是方程的斜率,反映了參量 D 隨時(shí)間 t 的變化速率,即產(chǎn)品的退化率。R(T)是一個(gè)與溫度有關(guān)的量,當(dāng)溫度一定時(shí),它是一個(gè)常數(shù)。
 
這個(gè)假設(shè)說(shuō)明,對(duì)于元器件的某個(gè)參量,如果通過(guò)某些變換能使其隨時(shí)間變化的規(guī)律符合假設(shè)的要求,那么就可以應(yīng)用阿倫尼斯模型來(lái)描述其壽命過(guò)程。
 
假設(shè)二:
 
退化率R(T)的對(duì)數(shù)是絕對(duì)溫度倒數(shù)的線性函數(shù),否則,就不是真實(shí)的加速。
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
 
若要求在不同的應(yīng)力和不同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生相同的退化效果,即
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
 
可得
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
 
式中,τ就是加速系數(shù),它反映了施加不同應(yīng)力時(shí),產(chǎn)品壽命相對(duì)變化的倍數(shù)。顯然,加速系數(shù)的數(shù)值與所施加的應(yīng)力和表征產(chǎn)品失效機(jī)理的激活能有關(guān)。
 
激活能 E 與器件的失效模式及失效機(jī)理有關(guān)。有關(guān)半導(dǎo)體器件不同失效模式與機(jī)理的激活能數(shù)據(jù)如表2所列。
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
表2 失效模式、失效機(jī)理與激活能
 
以激活能E作為參數(shù),可以繪制出不同Ea時(shí)溫度與壽命的關(guān)系。如圖4所示。從圖中可見(jiàn),激活能越大,曲線越傾斜,與溫度的關(guān)系越密切。圖5所示為為不同溫度應(yīng)力下激活能與加速系數(shù)的關(guān)系。
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
圖4 不同激活能時(shí)溫度與壽命的關(guān)系
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
圖5 不同溫度應(yīng)力下激活能與加速系數(shù)的關(guān)系
 
2)艾林模型
 
在阿倫尼斯模型中只考慮了溫度應(yīng)力對(duì)物質(zhì)的化學(xué)與物理性質(zhì)變化的影響,實(shí)際上,很多物理和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程除與溫度有關(guān)之外,還與此時(shí)很多非溫度應(yīng)力因素密切相關(guān),如電壓、濕度、機(jī)械應(yīng)力等。所以,阿倫尼斯模型的應(yīng)用受到了一定的限制。
 
隨著量子力學(xué)理論的發(fā)展,可以從反應(yīng)速率動(dòng)力學(xué)來(lái)推導(dǎo)出艾林模型。艾林模型綜合了溫度、濕度、電壓、電流、電功率、振動(dòng)等多種應(yīng)力與壽命之間的關(guān)系。
 
艾林模型的反應(yīng)速率可表示為
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
 
式中,T—溫度應(yīng)力;S—非溫度應(yīng)力。
 
半導(dǎo)體器件如果在高溫高濕環(huán)境下工作,則其內(nèi)引線金絲或鋁絲的 Al-Au 或 Al-Al 的接觸點(diǎn)很容易剝離;或在潮濕的環(huán)境中,由于腐蝕而產(chǎn)生開(kāi)路、短路、漏電流增加等失效。其機(jī)理是由于在接觸點(diǎn)處沾上了不潔物而形成電位分布,從而產(chǎn)生了電化學(xué)反應(yīng)。對(duì)這種電化學(xué)反應(yīng)與產(chǎn)品壽命的關(guān)系,可以通過(guò)艾林模型來(lái)描述,其艾林模型為
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
 
3)逆冪律模型
 
有些元器件在電流、電壓或功率等電應(yīng)力的作用下,內(nèi)部發(fā)生電離、電遷移等效應(yīng),這些效應(yīng)長(zhǎng)期積累后,破壞了元器件的功能而導(dǎo)致產(chǎn)品的失效。這種失效與電應(yīng)力的強(qiáng)度密切相關(guān)。電應(yīng)力越強(qiáng),積累速度越快,元器件的壽命就越短。這些元器件的壽命與施加的電流或電功率等非溫度應(yīng)力之間符合逆冪律關(guān)系。即
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
 
式中,t為元器件的壽命特征量,如中位壽命、平均壽命或特征壽命;
 
V為施加在元器件上的電應(yīng)力,V>0;
 
K、φ為正常數(shù)。其中φ只與元器件的類型有關(guān)。
 
將上式兩邊取對(duì)數(shù),就可將逆冪律模型線性化,即
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
 
確定φ、K之后,就可以預(yù)測(cè)電應(yīng)力V與元器件壽命t之間的關(guān)系。即可用圖估法或數(shù)值計(jì)算的方法,外推元器件在不同電應(yīng)力下的壽命或失效率。
 
在電應(yīng)力 V1下進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)時(shí),對(duì)應(yīng)累計(jì)失效概率 F0的加速失效時(shí)間為 t1;在正常電壓 V0下進(jìn)行壽命試驗(yàn),對(duì)應(yīng)同樣累計(jì)失效率的正常失效時(shí)間為 t0,則可得加速系數(shù)
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
 
因此,對(duì)于某些元器件,如果已知常數(shù)φ和加速系數(shù)τ,只要進(jìn)行一次高電應(yīng)力 V1下的加速壽命試驗(yàn),確定相應(yīng)的加速失效時(shí)間 t1,就可以計(jì)算出在正常電應(yīng)力 V0下的正常失效時(shí)間t0。
 
4)電解腐蝕壽命與濕度的關(guān)系
 
在潮氣存在的情況下,會(huì)使元器件失效的機(jī)制加劇,如半導(dǎo)體器件的金屬化系統(tǒng)在有偏置情況下,濕氣促使金屬化的金屬離子跨越兩種金屬之間的絕緣表面產(chǎn)生遷移,導(dǎo)致電解腐蝕。絕緣表面的導(dǎo)電率決定了金屬離子的遷移速率,從而決定了器件的壽命。絕緣表面的導(dǎo)電率與濕度密切相關(guān)。
 
柏克(Peck)和席爾德(Zierdt)通過(guò)試驗(yàn)研究得出該失效機(jī)理的激活能為 0.54eV,并給出了器件壽命(tm)與相對(duì)濕度(%RH)間的近似關(guān)系式:
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
 
式中,c—試驗(yàn)待定的常數(shù)。
 
5)溫度、濕度和電應(yīng)力與壽命的關(guān)系
 
加速壽命試驗(yàn)中,也有用濕度作為加速變量,也有同時(shí)采用溫度、濕度和電應(yīng)力進(jìn)行加速的。如 THB(高溫、高濕和偏置)加速試驗(yàn),其主要目的是評(píng)價(jià)器件的耐潮濕壽命,采用的公式如下:
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
 
式中,t是平均壽命;
 
f (RH)是相對(duì)濕度函數(shù),可表示為
 
電子元器件加速壽命試驗(yàn)
 
g(V)是逆冪律模型因子。
 
五、加速壽命試驗(yàn)局限性
 
加速壽命試驗(yàn)可以大大縮短正常應(yīng)力壽命試驗(yàn)所需時(shí)間,節(jié)省了人力和設(shè)備,這是它的優(yōu)點(diǎn)。但是,加速壽命試驗(yàn)也有它的局限性。
 
1.它是一種破壞性試驗(yàn),因而只能抽取小部分樣品進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)然,從統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)來(lái)看,它是足以代表該產(chǎn)品的可靠性水平的,但是卻存在一個(gè)置信度的問(wèn)題。
 
2.對(duì)于那些比較復(fù)雜的器件,如集成電路,實(shí)際上起主導(dǎo)作用的失效機(jī)理往往是復(fù)雜的,甚至有些是事先無(wú)法預(yù)知的,如果用單一的加速變量來(lái)進(jìn)行加速,其結(jié)果是不夠全面的;同時(shí),在失效機(jī)理不太明朗的情況下,采用加速外推的方法,其結(jié)果必然帶來(lái)大的誤差。也就是說(shuō),對(duì)于具有多種失效機(jī)理的產(chǎn)品,理想的加速壽命試驗(yàn)是難以實(shí)現(xiàn)的。
 
3.加速壽命試驗(yàn)只考慮了試驗(yàn)的加速性方面,而沒(méi)有考慮元器件的應(yīng)用問(wèn)題。實(shí)際上,用戶把這類器件用在設(shè)備上,預(yù)期保存和運(yùn)用時(shí)間很長(zhǎng)。因此,對(duì)于元器件制造者和用戶來(lái)說(shuō),在正常應(yīng)力或使用應(yīng)力下的長(zhǎng)期壽命試驗(yàn)也是必須的和重要的,因?yàn)樗苷鎸?shí)反映元器件在使用條件下的壽命特性。
 
4.加速壽命試驗(yàn)的基本假設(shè)是在高應(yīng)力條件下的失效機(jī)理與在正常應(yīng)力條件下的失效機(jī)理相同。此外試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析需要選擇或假定應(yīng)力與壽命之間的函數(shù)關(guān)系。實(shí)際上,高應(yīng)力可能會(huì)引入在正常條件下不會(huì)發(fā)生的新的失效模式,當(dāng)有幾種不同應(yīng)力共同作用時(shí),各種失效模式對(duì)應(yīng)應(yīng)力有不同的敏感性,以致各失效模式的發(fā)生概率會(huì)隨應(yīng)力的改變而改變。也就是說(shuō),加速壽命試驗(yàn)的基本假設(shè)通常是很難保證的。、應(yīng)力-壽命關(guān)系模型有潛在的多樣性、復(fù)雜性。試驗(yàn)條件也是千變?nèi)f化的。由加速壽命試驗(yàn)所估計(jì)的壽命與在現(xiàn)場(chǎng)觀察到的壽命可能差別很大,有可能差別達(dá)到一個(gè)數(shù)量級(jí)甚至更大。因此,除非試驗(yàn)條件與現(xiàn)場(chǎng)使用條件很接近且試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和建模恰當(dāng),否則從加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)外推所估計(jì)的可靠性只能看作是固有可靠性的一種近似,不應(yīng)看作為現(xiàn)場(chǎng)可靠性指標(biāo)。
 
六、發(fā)展趨勢(shì)
 
加速壽命試驗(yàn)是在進(jìn)行合理工程和統(tǒng)計(jì)假設(shè)的基礎(chǔ)上,利用與物理失效有關(guān)的統(tǒng)計(jì)模型對(duì)加速條件下獲得的失效數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,得到試件在正常應(yīng)力水平下可靠性特征的試驗(yàn)方法。采用加速壽命試驗(yàn)可以縮短試驗(yàn)時(shí)間,降低試驗(yàn)成本,進(jìn)而使高可靠長(zhǎng)壽命的驗(yàn)證與評(píng)價(jià)成為可能。加速試驗(yàn)是在不改變失效機(jī)理的前提下,用增大環(huán)境/工作應(yīng)力量值達(dá)到縮短試驗(yàn)時(shí)間并獲得試驗(yàn)實(shí)際效果的試驗(yàn)方法。加速壽命試驗(yàn)技術(shù)主要研究發(fā)展方向。
 
1)復(fù)雜系統(tǒng)加速壽命試驗(yàn)技術(shù)
 
加速壽命試驗(yàn)在更廣泛的工程應(yīng)用中必然會(huì)遇到復(fù)雜系統(tǒng)的應(yīng)用問(wèn)題。該試驗(yàn)的研究目前主要集中于單一失效機(jī)理,而復(fù)雜系統(tǒng)往往存在多個(gè)失效機(jī)理,系統(tǒng)失效則是多個(gè)潛在失效機(jī)理相互競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果。因此,復(fù)雜系統(tǒng)加速壽命試驗(yàn)技術(shù)的研究值得人們高度重視。
 
2)提高加速壽命試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)分析精度技術(shù)
 
加速壽命試驗(yàn)是統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)的分支,統(tǒng)計(jì)精度的提高仍然是加速壽命試驗(yàn)分析方法研究的一個(gè)主要內(nèi)容,所以分析精度對(duì)于加速壽命試驗(yàn)技術(shù)至關(guān)重要。
 
3)加速壽命試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)
 
加速壽命試驗(yàn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是統(tǒng)計(jì)分析的逆問(wèn)題,研究在給定條件(壽命先驗(yàn)、應(yīng)力范圍、試驗(yàn)代價(jià)等)下,如何進(jìn)行試驗(yàn)以獲得各種可靠性指標(biāo)的準(zhǔn)確估計(jì)。
 
4)提高加速壽命試驗(yàn)效率技術(shù)
 
加速壽命試驗(yàn)的基本動(dòng)因在于提高試驗(yàn)過(guò)程的時(shí)間效率和經(jīng)濟(jì)效益,從而以最低的試驗(yàn)代價(jià)達(dá)到壽命評(píng)估的目的。因此,加速壽命試驗(yàn)中既要提高統(tǒng)計(jì)分析的精度,又要考慮優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)。加速試驗(yàn)要重視算法的簡(jiǎn)化和可操作性問(wèn)題,使加速試驗(yàn)技術(shù)便于高可靠長(zhǎng)壽命工程的應(yīng)用。
 
5)加速壽命試驗(yàn)裝備和控制技術(shù)
 
支撐加速壽命試驗(yàn)設(shè)備和控制技術(shù)的研究,對(duì)于加速試驗(yàn)的廣泛應(yīng)用發(fā)揮重要的作用。加速壽命試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展有賴于壽命試驗(yàn)設(shè)備和控制技術(shù)的發(fā)展。
 
6)加速壽命試驗(yàn)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)
 
仿真技術(shù)在可靠性試驗(yàn)中的應(yīng)用已經(jīng)成為一個(gè)重要的趨勢(shì),對(duì)于加速壽命試驗(yàn)具有重要的促進(jìn)作用。在缺乏失效模型的情況下,仿真手段及其與試驗(yàn)的研究的結(jié)合將有可能成為有效的加速試驗(yàn)應(yīng)用途徑;將蒙特卡羅仿真引入加速壽命和加速退化試驗(yàn)的優(yōu)化設(shè)計(jì),可建立方便應(yīng)用的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。隨著加速壽命試驗(yàn)技術(shù)研究的深入,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的引入將有利于推動(dòng)加速壽命試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展。
 
 
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