一文解析产品耐久寿命试验标准

　　什么是耐久性试验

　　耐久性试验，是为了测定产品在规定使用和维修条件下的使用寿命、预测或验证结构的薄弱环节和危险部位而进行的试验。耐久试验的试验时间一般都长于可靠性试验，通过耐久试验，找出产品设计制造中哪些零件可靠性方面存在问题，以便进行改进设计或提高工艺水平，同时通过测量主要件的磨损量变化，可计算出新产品的使用寿命。

　　耐久性试验既是研制手段也是符合性的验证手段。美国空军在电子产品完整性大纲（AVIP）中就把耐久性试验作为符合性验证手段。AVIP耐久性试验的目标是通过在整个寿命期内施加变化的环境应力以验证产品的有用寿命特性。作为研制手段，耐久性试验常被用于确定某一特定元器件的疲劳特性。做耐久性试验时通常需要应用加速环境应力，以缩短试验时间。加速因子根据电子系统或元器件预期的故障机理来确定。随着系统复杂性的提高，其故障机理数量也增加。由于采用加速因子使产生非关联故障模式的可能性增大，故加速应力耐久性试验结果的准确性随着系统复杂度的增加而减小。

　　耐久性试验的目的

　　（1）为测定产品在规定使用和维修条件下的使用寿命而进行的试验，依据标准是GJB451-90；

　　（2）为预测或验证结构的薄弱环节和危险部位而进行的试验，它作为确定经济寿命的基础，依据标准是GJB775.1-89。

　　产品耐久寿命试验标准

　　电子设备耐久性试验的基本步骤

　　电子设备耐久性试验的复杂程度随着受试系统的复杂程度增加而成比例地提高。然而，不管复杂性如何，确定耐久性设计准则和试验剖面的步骤是相同的。基本步骤如下：

　　a.确定系统或组件在整个寿命期内可能遇到的应力，包括环境应力和负载。确定环境应力时要考虑到制造、运输、存储、后勤支持、执行任务和维护过程中遇到的环境条件；确定负载时则要考虑设备通/断循环，各种工作模式和维修活动的次数。

　　b.确定产品的材料对寿命期内所遇到的各种应力的敏感度及其潜在故障模式。对于耐久性试验来说，不必考虑那些不会引起材料老化的应力。例如，一个电子设备的黑盒子在6%寿命期中要经受20°C到30°C的热循环，假如这个电子设备所用的材料在此温度范围内热膨胀系数很小，20°C-30°C范围的热循环使材料产生疲劳的可能性很小，以致可以忽略不计，且不会引起材料老化，则耐久性试验中就没有必要考虑模拟这种热循环。

　　c.根据上述a和b两条中收集到的信息确定耐久性试验的试验剖面。

　　d.使用加速应力缩短试验时间。如果不用加速应力，完成整个试验剖面可能要几年时间。因而要用加速应力将试验时间压缩到可以接受的程度，此时要遵循以下4个基本准则：

　　（1）加速应力下的故障模式必须与外场应力下的相同，即加速应力条件要保持真实性；

　　（2）施加的加速应力应在材料的弹性极限之内；

　　（3）在额定应力或更高应力的作用下，其故障概率密度函数曲线形状应当是一致的；

　　（4）批生产设备的寿命特性应是可再现的，不可再现率要低于5%。