加速可靠性试验综述

 加速可靠性试验综述


1　基本概念
目前正在研究和应用的加速可靠性试验主要有可靠性强化试验(Reliability Enhancement Testing ,RET) 、高加速寿命试验(Highly Accelerated Life Testing , HALT) 、高加速应力筛选(Highly Accelerated Stress Screening , HASS) 、加速寿命试验(Accelerated Life Testing ,ALT) 、高加速应力试验(Highly Accel2erated Stress Testing , HAST) [ 124 ] 。一般认为,可靠性强化试验(RET)包括高加速寿命试验(HALT)和高加速应力筛选(HASS) 。加速可靠性试验可分为3种:可靠性强化试验、加速寿命试验和高加速应力试验。
虽然加速可靠性试验都是采用加速环境应力的方式进行试验,但是各类加速可靠性试验的试验目的和试验方法有较大差异。可靠性强化试验属于工程试验范畴。与传统的环境模拟试验( Simulation Test)相反,可靠性强化试验是一种激发试验( Stimulation Test) 。该技术的理论依据是故障物理学( Physics of Failure) ,它通过施加加速环境应力使设计和生产中缺陷以故障的形式暴露出来,通过故障原因分析、失效模式分析和改进措施消除缺陷,提高产品可靠性,并大幅度提高试验效率,降低成本。
加速寿命试验属于统计试验范畴。它是在进行合理工程及统计假设的基础上,利用与物理失效规律相关的统计模型对在超出正常应力水平的加速环境下获得的可靠性信息进行转换,得到产品在额定应力水平下可靠性特征可复现的数值估计的一种试验方法。简言之,加速寿命试验是在保持失效机理不变的条件下,通过加大试验应力来缩短试验周期的一种寿命试验方法。加速寿命试验采用加速应力水平来进行产品的寿命试验,从而缩短了试验时间,提高了试验效率,降低了试验成本。按照试验应力的加载方式,加速寿命试验通常分为恒定应力加速寿命试验、步进应力加速寿命试验和序进应力加速寿命试验等3种基本类型。除了这3种基本加速寿命试验以外,部分学者还提出过循环应力加速寿命试验、随机应力加速寿命试验、步退应力加速寿命试验以及加速退化试验等方法。
另外,还有一种类型的加速可靠性试验———高加速应力试验,该试验容易和前面所讲的两种加速可靠性试验相混淆。国内有的学者认为高加速应力试验就是高加速寿命试验和高加速应力筛选[ 526 ] 。据文献[ 3 ] ,高加速应力试验与高加速寿命试验或高加速应力筛选是两个完全不同的概念,高加速应力试验的主要特点是采用高温(超过100℃) 、高湿(约85% )和高压(可达4 atm) ,它是为了代替传统的温度/湿度试验而开发的一种新的环境试验。