楊春

中國電子科技集團公司第七研究所 廣東 廣州 510310

前言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，對電子產(chǎn)品提出更高要求。通過提升電子產(chǎn)品硬件模塊化和集成化，提升電子產(chǎn)品運行速度。此外，為給人們提供更加舒適的用戶體驗度，電子產(chǎn)品也得到較好發(fā)展。目前，電子產(chǎn)品規(guī)模逐漸擴大，且也越來越復(fù)雜，人們在使用電子產(chǎn)品過程中時常出現(xiàn)問題，導(dǎo)致電子產(chǎn)品無法正常使用。因此，如何有效解決缺陷，確保電子產(chǎn)品高效、快速、持續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，已成為當(dāng)下熱點關(guān)注話題?，F(xiàn)階段，市面上對電子產(chǎn)品測試內(nèi)容主要是產(chǎn)品性能及功能，只要產(chǎn)品能順利進(jìn)行即可，缺乏對可靠性的測試，導(dǎo)致電子產(chǎn)品運行不穩(wěn)定。由此可見，加強可靠性強化測試技術(shù)對電子產(chǎn)品測試具有十分重要意義。

1 可靠性強化測試技術(shù)簡介

1.1 主要內(nèi)容

可靠性強化測試技術(shù)也稱為高加速壽命試驗，是一種對物理故障的測試技術(shù)，其主要是測試電子產(chǎn)品的故障和失效兩個方面。該技術(shù)主要是通過給電子產(chǎn)品主動施加逐漸增大的環(huán)境和強化應(yīng)力（振動、高溫、電應(yīng)力等），讓電子產(chǎn)品主動出現(xiàn)故障，暴露出設(shè)計環(huán)節(jié)、生產(chǎn)工藝、加工環(huán)節(jié)等多方面的問題及不足，并在之后進(jìn)行完善與改進(jìn)，從而提升電子產(chǎn)品測試的可靠性。通過循環(huán)施加強化應(yīng)力和改進(jìn)方式，使得電子產(chǎn)品具備較強應(yīng)力承受能力，利于電子產(chǎn)品測試可靠性提升，減少故障發(fā)生。該技術(shù)主要是應(yīng)用電子產(chǎn)品所能承受的最大應(yīng)力，減少電子產(chǎn)品在正常情況下發(fā)生故障時間，對出現(xiàn)故障進(jìn)行優(yōu)化，提升用戶體驗感。由于可靠性強化技術(shù)具有縮短故障發(fā)生時間，快速優(yōu)化故障等優(yōu)勢，因此在電子產(chǎn)品測試中應(yīng)用可靠性強化技術(shù)具有十分重要作用。同時，在電子產(chǎn)品上市前，使用可靠性強化技術(shù)除了能提升用戶滿意度、減少故障發(fā)生幾率，還能有效降低故障維修成本，提升經(jīng)濟效益，從而樹立良好口碑，利于未來更好發(fā)展。

1.2 技術(shù)原理

可靠性強化測試技術(shù)的技術(shù)原理是強度-應(yīng)力干涉理論。電子產(chǎn)品出現(xiàn)故障原因不僅僅是因為使用年限較長，零部件損耗所致，還包括電子產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的失誤，導(dǎo)致故障發(fā)生。由此可見，只需將電子產(chǎn)品潛在的缺陷降到最低，可靠性才能明顯提高。比如電子產(chǎn)品承受應(yīng)力一定，電子產(chǎn)品強度一定情況下，當(dāng)電子產(chǎn)品承受應(yīng)力和強度上限時，將出現(xiàn)故障或失效，如果電子產(chǎn)品性能較好情況下，出現(xiàn)故障或失效可能性較低。電子產(chǎn)品在初樣生產(chǎn)過程中，嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量控制，確保承受應(yīng)力和強度，避免出現(xiàn)故障或失效。但是電子產(chǎn)品在批量生產(chǎn)過程，由于生產(chǎn)數(shù)量過度，無法嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量控制，將提升電子產(chǎn)品出現(xiàn)故障或失效幾率。因此，加強可靠性強化測試技術(shù)應(yīng)用，充分暴露出電子產(chǎn)品生產(chǎn)薄弱環(huán)節(jié)，然后優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提升電子產(chǎn)品可靠性。

2 可靠性強化測試技術(shù)在電子產(chǎn)品測試

2.1 核心技術(shù)

從可靠性強化測試技術(shù)原理角度出發(fā)，給電子產(chǎn)品施加超過其承受范圍的應(yīng)力，導(dǎo)致電子產(chǎn)品出現(xiàn)故障，從而得以優(yōu)化電子產(chǎn)品，將故障降到最低。由此可見，該技術(shù)主要是給電子產(chǎn)品施加足夠的應(yīng)力大小，縮短故障暴露時間。在實際操作過程中，不僅應(yīng)從電子產(chǎn)品種類角度考慮施加應(yīng)力大小，還應(yīng)從產(chǎn)品的本質(zhì)特點進(jìn)行研究。因為產(chǎn)品與硬件失效或出現(xiàn)故障原因不同，硬件出現(xiàn)故障與時間有很大關(guān)系，使用時間越長，硬件出現(xiàn)故障幾率越大。而產(chǎn)品缺陷是指當(dāng)引發(fā)缺陷所有條件都滿足情況下，一旦觸發(fā)，就會導(dǎo)致缺陷暴露，引起電子產(chǎn)品故障。故在可靠性強化測試技術(shù)過程中，主要研究引起電子產(chǎn)品出現(xiàn)故障的觸發(fā)條件，從故障角度出發(fā)，解決問題。此外，由于電子產(chǎn)品種類較多，在測試過程中最好使用黑盒測試技術(shù)，根據(jù)黑盒測試技術(shù)特點，進(jìn)行測試環(huán)境、測試輸入和測試輸出。由此可見，可靠性強化測試核心技術(shù)包括：①構(gòu)建測試環(huán)境；②輸入滿足電子產(chǎn)品故障的測試輸入；③得到預(yù)期測試結(jié)果。

2.2 溫度應(yīng)力測試

溫度應(yīng)力測試是指將溫度由低到高進(jìn)行應(yīng)力測試，測試溫度從20℃開始，測試溫度按10℃增加，如果電子產(chǎn)品溫度承受能力較差，可縮小溫度增加量，且測試過程中每階溫度持續(xù)10mim，在此時間內(nèi)進(jìn)行電子產(chǎn)品測試。接下來，逐步增加溫度值，直到達(dá)到電子產(chǎn)品承受溫度應(yīng)力上限，出現(xiàn)故障為止。在溫度應(yīng)力上限時，電子產(chǎn)品無法正常運行，故通過降低溫度應(yīng)力，觀察電子產(chǎn)品是否能正常工作，從而得出電子產(chǎn)品的運行和溫度極限。

2.3 快速溫變循環(huán)測試

快速溫變循環(huán)測試是在溫度應(yīng)力測試后進(jìn)行，根據(jù)溫度應(yīng)力測試上限結(jié)果，在此溫度基礎(chǔ)上增減或減少5～10℃，循環(huán)測試5次。每次循環(huán)測試過程中，在極限位置維持10min，進(jìn)行產(chǎn)品功能測試。

2.4 振動應(yīng)力測試

振動應(yīng)力測試根據(jù)電子產(chǎn)品類型及測試環(huán)境確定振動大小、頻率和步長。每次振動時間維持在10min，接下來進(jìn)行功能測試和上下電測試。在高頻率振動測試過程中，由強變?nèi)踹M(jìn)行測試，判斷電子產(chǎn)品出現(xiàn)故障后是否能恢復(fù)正常運行。

2.5 綜合應(yīng)力測試

綜合應(yīng)力測試是指隨機溫度和隨機振動相結(jié)合測試方式。溫度變化過程中進(jìn)行5次循環(huán)，同時在循環(huán)過程中逐步施加不同振動應(yīng)力大小。一般情況下，起始振動應(yīng)力大小為上限的1/5，溫度在每次循環(huán)過程中維持10min，進(jìn)行功能測試和上下電測試。

結(jié)語

綜上所述，隨著電子產(chǎn)品越來越復(fù)雜，在電子產(chǎn)品測試中應(yīng)用可靠性強化測試具有十分重要意義。