MTBF计算方法
可靠性基础
制作：纪玉金日期：2005-1-1
深圳市核达中远通电源技术有限公司
SHENZHEN HOLDLUCK-ZYT POWER SUPPL Y TECHNOLOGY CO., L TD.
目录
第一节.可靠性基本术语及定义 (3)
一、可靠性定义 (3)
二、研究可靠性的意义 (3)
三、可靠性的研究内容 (4)
四、可靠性指标 (4)
第二节、可靠性相关计算 (7)
一、可靠性分布 (7)
二、筛选强度 (8)
三、可信度系数和加速因子计算 (8)
四、MTBF计算 (10)
第三节、可靠性试验 (11)
一、环境试验 (11)
1、低温试验 (12)
3、高温试验 (14)
5、温度循环 (15)
6、交变湿热 (16)
7、振动试验 (16)
8、包装自由跌落试验 (19)
9、其它试验 (19)
二、EMC试验 (20)
三、HALT和HASS试验 (20)
1、什么是HALT试验 (20)
2、HALT的常用的概念 (20)
3、HALT试验步骤 (21)
4、什么是HASS试验 (23)
5、什么样的产品要做HASS (23)
6、筛选方法 (23)
四、验证试验 (23)
1、基本定义 (23)
2、序贯试验方案 (24)
3、定时截尾试验方案 (24)
4、全数试验方案 (25)
五、可靠性增长试验 (25)
1、可靠性增长试验的定义及目的。 (25)
2、可靠性增长的试验方法 (25)
3、增长的模型 (26)
第四节、可靠性设计 (27)
一、可靠性模型图 (27)
二、可靠性分配 (29)
三、可靠性预计 (32)
四、降额设计 (33)
第一节.可靠性基本术语及定义
一、可靠性定义
一般所说的“可靠性”指的是“可信赖的”或“可信任的”。我们说一个人是可靠的，就是说这个人是说得到做得到的人，而一个不可靠的人是一个不一定能说得到做得到的人，是否能做到要取决于这个人的意志、才能和机会。同样，一台仪器设备，当人们要求它工作时，它就能工作，则说它是可靠的；而当人们要求它工作时，它有时工作，有时不工作，则称它是不可靠的。根据国家标准的规定，产品的可靠性是指：产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。
我国的可靠性工作起步较晚，20世纪70年代才开始在电子工业和航空工业中初步形成可靠性研究体系，并将其应用于军工产品。其他行业可靠性工作起步更晚，差距更大，与先进国家差距20～30年，虽然国家已制订可靠性标准，但尚未引起所有企业的足够重视。
对产品而言，可靠性越高就越好。可靠性高的产品，可以长时间正常工作（这正是所有消费者需要得到的）；从专业术语上来说，就是产品的可靠性越高，产品可以无故障工作的时间就越长。
二、研究可靠性的意义.
对于产品来说,可靠性问题和人身安全,经济效益密切相关.因此,研究产品的可靠性问题,显得十分重要.非常迫切.
1)提高产品可靠性,可以防止故障和事故的发生,尤其是避免灾难性的事故发生.86年1月28日,美航天飞机”挑战者号”由于1个密封圈失效,起飞76S后爆炸,其中7名宇航员丧生,造成12亿美元的经济损失;92年我国发射”澳星号”时由于一个小小零件的故障,发射失败,造成了巨大的经济损失和政治影响到.
2) 提高产品的可靠性,能使产品总的费用降低.提高产品的可靠性,首先要增加费用,如选用好的元器件,研制部分冗余功能的电路及进行可靠性设计、分析、实验，这些都需要经费。然而，产品可靠性的提高使得维修费及停机检查损失费大大减小，使总费用降低。
3）提高产品的可靠性，可以减少停机时间，提高产品可用率，一台设备可顶几台用，可以发挥几倍的效益。美国GE公司经过分析认为，对于发电、冶金、矿山、运输等连续作业的设备，即使可靠性提高1%，成本提高10%也是合算的。
4）对于公司来讲，提高产品的可靠性，可以改善公司信誉，增强竞争力，扩大市场份额，从而提高经济效益。
三、可靠性的研究内容
可靠性工程是为了保证产品在设计、生产及使用过程中达到预定的可靠性指标，应该采取的技术及组织管理措施。这是介于技术和管理科学之间的一门边缘学科,可靠性作为一门工程学科，它有自己的体系、方法和技术。
1) 可靠性管理:完善可靠性组织结构, 规划出可靠性组工作的目标制定出相应的流程,规范可靠性工作, 监督可靠性工作的实施培训可靠性知识,增强质量意识,规避设计风险.
2) 可靠性设计:通过设计奠定产品的可靠性基础.研究在设计阶段如何预测和预防各种可能发生的故障和隐患.
3)可靠性试验及分析:通过试验测定和验证产品的可靠性，.研究在有限的样本、时间和使用费用下，如何获得合理的评定结果，找出薄弱环节，并研究导致薄弱环节的内因和外因，研究导致薄弱环节的机理，找出规律，提出改进措施提出以提高产品的可靠性。
4）制造阶段的可靠性：研究制造偏差的控制、缺陷的处理和早期故障的排除，保证设计目标的实现。
四、可靠性指标
衡量产品可靠性水平有好几种标准，有定量的，也有定性的，有时要用几种标准（指标）去度量一种产品的可靠性，但最基本最常用的有以下几种标准。
1.可靠度R（t）；它是产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。一批产品的数量为N，从t = 0时开始使用，随着时间的推移，失效的产品件数逐渐增加，而正常工作的产品件数n(t)逐渐减少，用R(t)表示产品在任意时刻t的可靠度。
N t
n
N
t
R )(
)(
?=
N：试验样品总数 n(t):到t时刻样品失效的总数
由上式可看出0≤R(t)≤1,因此R(t)越接近于1,产品的可靠度越高.
例1：10个电源模块，工作了1年后坏了2台,它的可靠度为多少?
显然,不可靠度
靠度等于1,即R(t)+F(t)=1 .失效率（故障率）λ（t ）；它是指某产品（零部件）工作到时间t 之后，在单位时)(1)
()(t R N
t n t F ?==
可靠度加上不可
2间t △内发生失效的概率
失效率单位:λ(t)对目前具有高可靠性的产品来说,需用更小的单位来作为失效率的基本单位,采曲线(浴盘曲线Bathtub-curve):产品的失效率随工作时间的变化具有不同的特点,根据ality);表明器件在开始使用时,失效率很高,但随着产品工阶段的时间，产品应在投入运行前进行试运转，以便及早发现、修正和排除故障；用一个菲特(Fit)来定义,1 Fit=10-6/103h=10-9/h 它的意义是每1000个产品工作106h,只有一个失效.
失效率长期以来的理论研究和数据统计,发现多数设备失效率曲线形同浴盘的剖面,它明显地分为三段,分别对元器件的三个不同阶段或时期.
第一阶段是早期失效期(Infant Mort 作时间的增加,失效率迅速降低,这一阶段失效的原因大多是由于设计、原材料和制造过程中的缺陷造成的。
为了缩短这一或通过试验进行筛选，剔除不合格品
第二阶段是偶然失效期，也称随机失效期(Random Failures)；这一阶段的特点是失效率较低，且较稳定，往往可近似看作常数，产品可靠性指标所描述的就是这个时期，这一时期是产品的良好使用阶段，由于在这一阶段中，产品失效率近似为一常数，故设λ(t)=λ(常数) 由可靠度这一式表明设计算公式得:
备的可靠度于失效率成指数关系.
效率随时间的延长而急速增加,主要原因是器re)；是指相邻两次故障之
义是什么?
. e
t
t
dt t EXP t R λλ?∫=
?=0
))(()( 第三阶段是耗损失效期(Wearout);该阶段的失件的损失己非常的严重,寿命快到尽头了,可适当的维修或直接更换了.
3.平均无故障工作时间MTBF(Mean Time Between Failu 间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。它仅适用于可维修产品。同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF 。
λ
=
=
故障数MTBF 1
总的工作时间思考题:
1 产品的可靠性定2提高产品的可靠性有哪几方面的重要意义3 度量一种产品的可靠性常用的指标是什么.
第二节、可靠性相关计算
一、可靠性分布
1指数分布
这种分布是可靠性工作中最重要的一种分布,并且几乎是专门用于电子设备可靠性预计的一种分布.它描述瞬时故障率是常数的情况. 这种模型的一些具体应用有:
1)其故障率随着工作时间的增长没有很大变化的产品; 2)没有过多余度的复杂的可修复设备;
3)在某一合理的时间内经过进行老化面消除早期故障或固有故障的设备
例2.1 某计算机故障率是恒定的,若每17天发生一次错误,设有一个需要5小时才能解决的问题,问该计算机解决问题的可靠度是多少? e
t
t R λ?=)(θ=17*24=408小时 λ=1/θ=1/408=0.0024错误数/小时
99
.0)(5
*0024.0===??e
e
t
t R λ 2
标准正态分布
对可靠性来说,正态分布有两种用途:
1) 用于分析由于磨损(如机械装置)而发生的帮障产品.(磨损故障往往最接近正态分布)
2) 对制造的产品及性能是否符合规范进行分析.
例2.2现已证明微波发射管服从正态分布,其均值μ为5000小时,标准差σ为1500小时, 试求出当任务时间为4100小时时,这种管子的可靠度?
3、威布尔分布；与指数分布相比，只是变量λ不一样。威布尔分布的R(t)= e^(-t/a)^b ；当b ＝1时，R(t)= e^(-t/a)
二、筛选强度
在进行环境应力筛选设计时，要对所设计的方案进行强度计算。这样才能更有效的析出产品缺陷。在典型筛选应力选择时，一般恒定高温筛选用于元器件级，温度循环用于板级以上产品；温度循环的筛选强度明显高于恒定高温筛选。下面介绍一些筛选强度（SS）的数学模型。
1、恒定高温筛选强度
SS=1-exp [-0.0017(R+0.6)0.6t]
式中：R—高温与室温(一般取25℃)的差值；t—恒定高温持续时间(h)；
例2.3：用85℃对某一元器件进行48H的筛选，则其筛选强度为:61.6 % =1- EXP(-0.0017*((60+0.6)^0.6)*48)；
2、温度循环的筛选强度
SS=1-exp{-0.0017(R+0.6)0.6[Ln(e+v)]3N}
式中：R—温度循环的变化范围（℃）；V—温变率（℃/min）；N—温度循环次数；
例2.4：用60℃到－40℃以10℃/min的速率做15次循环（每个循环20min，15个共计5H）则对应的筛选强度为：
99.87%=1-EXP(-0.0017*((100+0.6)^0.6)*((ln(2.718+10))^3)*15)；
3、随机振动的筛选强度
SS=1-exp{-0.0046(G rms)1.71·t}
式中：t—为振动时间（min）；Grms---单位振动加速度均方根值m/s2
三、可信度系数和加速因子计算
1.可信度系数A
测试时间＝A×MTBF, 根据给定的MTBF值,确定出可信度系数A,就可算出需测试的时间了.
A＝0.5*χ2（1-a，2(r+1)）
X2（1-a，2(r+1)）是自由度为2(r+1)的X平方分布的1-a的分位数；
a 是要求的信心度；r 是允许的失效数，由你自己决定
例2.5某种产品，要求在90%的信心度,允许失效1个下的可信度系数A?
此分布值可以通过EXCEL来计算，在EXCEL中对应的函数为CHIINV；
允许失效1次时，A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=0.5*CHIINV(0.1,4)＝0.5*7.78＝3.89
2. 加速因子Accelerated Factor
对于某些测试时间较长的试验,若按常规的方法去做,则耗时耗力,使用加速试验,可以加快试验时间,节约试验经费.常用有阿列纽斯(Arrhenius Model)和 1) Arrhenius Model(热-压效应)
AF:加速因子 Ea:激活能 Tu:使用环境温度 Tt:试验环境温度
β:电压加速度常数(经验值) Vu:使用电压 Vt:试验电压. k=8.6171×10-5eV
)]
1
1(exp[Tt
Tu k Ea Aft ?×=)]
(exp[Vu Vt Afv ?×=β)
(exp[)]11(exp[Vu Vt Tt
Tu k Ea
AF ?××?×=β 阿列纽斯(Arrhenius Model)由热和电压加速度组成,可独立使用,也可组合.广泛用于建立产品寿命与温度的关系模型.这一关系式用于表示某个失效机理对温度的敏感度和产品的热加速因数
Ea 根据原材料的不同，有不同的取值，一般情况下：
氧化膜破坏 0.3Ev
离子性（SiO2中Na 离子漂移） 1.0—1.4Ev 离子性（Si-SiO2界面的慢陷阱） 1.0eV 由于电迁移而断线 0.6eV 铝腐蚀 0.6—0.9eV 金属间化合物生长 0.5—0.7eV 下表是根据不同器件的Ea 值: Example：
Ea (eV) N
Ea(eV) x N Transformers 0.5 10.5
Resistors 0.56 6335.28 R-Pacs 0.56 3 1.68 Inductors 0.56 2 1.12 Capacitors 0.6 3018 Linear Modules 0.7 9 6.3 Diodes 1 1414 Transistors 1
10
10
共计:
132
86.88
0.65818182
2) 温度-湿度效应(Hallberg-Peck)
)]
11(exp[)(3Tt
Tu k Ea RHu RHt Af ?××=R Hu:相对湿度下的使用环境; RHt:相对湿度下的测试环境.
其它参数同上.
这一式子常用于估计温、湿度效应的加速度因子。该模型也可用于无偏压HAST 试验。
根据不同的环境和失效机理来选择各种模型，当然还有其它的加速模型，参考其它文献。
附：不同状态下的失效机理：
Ⅰ.电压加速的失效机理：即时间相关介质击穿、栅氧化缺陷、电荷增益等（偏压寿命试验EIA JESD-22-A108）
Ⅱ. 温度循环（EIA JESD-22-A104）失效机理：芯片开裂、芯片上的短路开路、钝化层开裂、芯片连接上的空隙、塑料封装开裂/裂纹、线焊焊盘凹孔、线焊金属间化合物过量、焊点不良。 Ⅲ高压蒸煮（EIA JESD-22-A102）失效机理：金属化腐蚀、潮湿进入和分层。
Ⅳ.温湿度偏压（EIA JESD-22-A10）失效机理：电解/电池腐蚀、分层和开裂延伸。常见的失效位置包括指状引脚与封装材料、线焊、焊盘以及芯片金属化之间的接合面。
Ⅵ.高加速应力试验（EIA JESD-22-A110）：这一试验是要加速有关金属化腐蚀、材料界面处的分层、线焊失效和绝缘电阻下降的失效机理。(将在以后详解半导体的可靠性及退化机理)
四、MTBF 计算
1、基本MTBF 的计算
在实际工作过程中，很多时候并不需要精确在知道某个产品的MTBF ，只需要知道是否可以接受此产品。这时，只需要对产品进行摸拟运行测试，当产品通过了测试时，就认为产品达到了要求的MTBF ，可以接受此产品。
如何确定产品应该进行什么样的测试，也就是我们应该用多少样品进行多长时间的测试？根据MTBF （平均失效间隔时间）的定义，从“平均”这一个看来，失效的次数越多计算值就越能代表“平均值”，当然失效的次数越多对应的总测试时间也就越长；一般情况下要求：只要测试时间允许，失效的次数就应该取到尽可能地多。
例:某种产品，要求在90%的信心度下MTBF 为20000H ，因单价较贵，只能提供10台左右的产品做测试，请问如何判定此产品的可靠性是否达到规定的要求？
小提示:在测试中若预估出测度时间较长,一般可增加台数,这样总的台时数增加,测试时间有所降低;也可使用上面介绍的加速试验. 对一般电子产品而言，多用高热加速，有时也用高温高湿加速。
若允许一次失效，在90%的置信度下，需要测试的时间为：Ttest=A*MTBF ，
A 的计算同上用EXCEL 计算，即：A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=0.5*CHIINV(0.1,4)＝0.5*7.78＝3.89
)]
11(exp[)(3Tt
Tu k Ea RHu RHt Af ?××=根据产品的特性，取Ea 为0.6eV ，则在75℃下做测试1h ，相当于在室温25℃的加速倍数为：
9
.28)]348
1
2981(617.8106.0exp[)]11(exp[5=?××=?×=Tt Tu k Ea Aft 所以要求的室温下的测试时间为：Tu=3.89*20000＝77800H ； 换算后，在高温下的测试时间为：Tt ＝77800/28.9＝2692Hrs ；
最后，测试方案就是：将10台设备在75℃的下进行2269.2Hrs 的测试，如果失效次数小于或等于一次，就认为此产品的MTBF 达到了要求。
2根据器件总的失效率来计算MTBF
下面简单介绍几个器件的失效率的计算公式,可详见GJB299B 和MIL-HDBK-217F 等相关
预计标准.
晶体管失效率. 功率快恢复二极管失效率
λp=λb*πQ*πE λp=λb*πT*πS*πC*πQ*πE 电解电容失效率 连接器 PCB 的失效率
λp=λb*πCV*πQ*πE λp=λb*πK*πP*πE λp:器件失效率
λb:器件基本失效率 πQ:质量系数 πE:环境系数 πT:温度应力系数 πS:应力系数 πC:结构系数 πK:种类系数 πCV:电容量系数.
总
λ1
=
MTBF
将所有器件的失效率类加起来得到总的失效率,其倒数即为MTBF 值,一般情况下可用EXCEL 表格制作出MTBF 计算表,现多用可靠性分析统计类软件来计算.
第三节、可靠性试验
可靠性试验通常分为工程试验与统计试验两大类。工程试验的目的在于暴露产品的可靠性缺陷并采取纠正措施加以排除，在试验过程中，如果产品出现可靠性缺陷，需要对失效原因进行分析，采取有效的措施予以修复或纠正，提高产品的可靠性。统计试验的目的在于确定产品的可靠性，而不是暴露产品的可靠性缺陷。当然，对于在统计试验中暴露出来的重大缺陷，承制方有责任找到原因并采取纠正措施。
一、环境试验
环境试验是由于产品在使用过程中，有不同的使用环境（有些安装在室外、有些随身携带、有些装有船上等等），会受到不同环境的应力（有些受到风吹雨湿、有些受到振动与跌落、有些受到盐雾蚀侵等等）；为了确认产品能在这些环境下正常工作，国标、行标都要求产品在环境方法模拟一些测试项目，这些测试项目包括：
1). 高温测试；2). 低温测试
3). 高低温交变测试4). 高温高湿测试
5). 机械振动测试6). 机械冲击测试；
7). 开关电测试；8). 电源拉偏测试；
9).冷启动测试；10).盐雾测试；
11).淋雨测试；12).尘砂测试；
说明：上面12项比较全面地概括了产品在实现使用过程中碰到的外界环境；实际测试时，因为各产品本身属性的相差较远、使用环境相差也很大，公司可以根据产品的特点，适当选取、增加一些项目来测试（此产品对应的国/行标中要求的必测试项目，当然是必须测试的）；也可
以根据产品特定的使用环境与使用方法，自行设计一些新测试项目，以验证产品是否能长期工
作。
筛选强度：二战期间美空军调查：由环境引起的产品损坏占52％，其中温度占21％，
振动占14％，潮湿占10％，砂尘盐雾占7％。
60年代对环境试验的研究已趋成熟，并逐步形成相应规范，目前基础通用类主要有：民用产品：IEC68－2/3（GB2423/2424）
军用产品：MIL－STD－810F（GJB150）
失效机理:
电压加速的失效机理：即时间相关介质击穿、栅氧化缺陷、电荷增益等（偏压寿命试验EIA JESD-22-A108）
温度循环（EIA JESD-22-A104）失效机理：芯片开裂、芯片上的短路开路、钝化层开裂、芯片连接上的空隙、塑料封装开裂/裂纹、线焊焊盘凹孔、线焊金属间化合物过量、焊点不良。
高压蒸煮（EIA JESD-22-A102）失效机理：金属化腐蚀、潮湿进入和分层。
温湿度偏压（EIA JESD-22-A10）失效机理：电解/电池腐蚀、分层和开裂延伸。常见的失效位置包括指状引脚与封装材料、线焊、焊盘以及芯片金属化之间的接合面。
高加速应力试验（EIA JESD-22-A110）：这一试验是要加速有关金属化腐蚀、材料界面处的分层、线焊失效和绝缘电阻下降的失效机理
失效机理对分析产品是如何失效的起很大的帮助作用.其它方面详见下面的各试
验对产品的影响介绍.
本节介绍常用的内置电源环境试验测试要求
1、低温试验
1) 低温对产品的影响
橡胶等柔韧性材料的弹性降低，并产生破裂；
金属和塑料脆性增大，导致破裂或产生裂纹；
由于材料的收缩系数不同，在温变率较大时，会引起活动部件卡死或转动不灵；
润滑剂粘性增大或凝固，活动部件之间摩擦力增大，引起动作滞缓，甚至停止工作；
元器件电参数发生变化，影响产品的电性能；
结冰或结霜引起产品结构破坏或受潮等。
2) 低温贮存试验
采用标准GB/T 2423.1-1989 试验条件/参数：-40℃,24H
试验曲线：
低温测试的温度TL必须低于产品技术条件规定的低温工作温度。研发测试最低，样机测试次之，例行测试最高；通常状况下三个阶段的TL都取－40℃。
3) 低温工作试验
采用标准GB/T 2423.1-1989 试验条件/参数： -5℃,24h电压范围:U1低压~U2常压~U3高压，注：常见高、低、额定电压定义：(U1、U2和U3以下类同)
1） 直流输入电源：U1=38.4Vdc(低压) U2=48Vdc(常压) U3=72Vdc(高压)
2）交流宽输入(90V-264Vac): U1=100Vac(低压) U2=220Vac(常压) U3=264Vac(高压)
3）交流窄输入(110Vac): U1=88Vac(低压) U2=110Vac(常压) U3=132Vac(高压)
4）交流宽输入(220Vac): U1=176Vac(低压) U2=220Vac(常压) U3=300Vac(高压)
其中3,4条的高低压值可根据实际情况而定
试验曲线：
3、高温试验
1) 高温对产品的影响
由于各种材料的膨胀系数不同，导致材料之间的粘结和迁移；
润滑剂流失或润滑性能降低，增加活动部件之间的磨损；
密封填料、垫圈、封口、轴承和旋转轴等的变形；
由于粘结引起机械失灵或完全失效；
元器件电参数发生变化，影响产品的电性能
变压器、机电组件过热；
易燃或易爆材料引起燃烧或爆炸；
密封件内部压力增高引起破裂；
有机材料老化、变色、起泡、破裂或产生裂纹;
绝缘材料的绝缘性能降低。
2) 高温存贮
采用标准GB/T 2423.2-1989 试验条件/参数： +70℃,24h
高温测试的温度TH必须高于Tmax（Tmax指产品技术条件规定的高温工作温度）。
开发测试时温度最高(一般取Tmax+20℃)、小批量试产测试时温度次之(一般取Tmax+15℃)、例行测试最低(一般取Tmax+10℃)
3) 高温工作
采用标准GB/T 2423.2-1989 试验条件/参数： +62℃,24H电压范围:U1低压~U2常压~U3高压。
5、温度循环
1) 温度变化对产品的影响
落、灌封材料和密封化合物龟裂甚至破密封外壳开裂、填充料泄漏等，使得元器
产品，温度变化时产品受热不均匀，导致产品变形、密封产品开裂、玻璃或玻
在高温时蒸发或融化，如
温度循环试验3H,2 元器件涂覆层脱件电性能下降；
由不同材料构成的璃器皿和光学器等破碎；
较大的温差，使得产品在低温时表面会产生凝露或结霜，此反复作用的结果导致和加速产品的腐蚀。 2)
采用标准GB/T 2423.22-1989 试验条件/参数： (-5℃~+62℃,1℃/MIN),极端值保持各个循环
高温保持温度同高温测试温度；低温保持温度同低温测试温度。 温变率大于1℃/min,但应小于5℃/min 。
循环次数大于2次（开发测试）或8次（小批量测试）。
温度保持时间大于0.5小时（对无外壳单板）或2小时（对整机）。
6、交变湿热
1) 湿热对产品的影响
潮湿环境可以引起材料的机械性能和化学性能的变化，如体膨胀、机械强度降低等。
由于吸潮，使密封产品的密封性能降低或遭破坏、产品表面涂敷层剥落、产品标记模糊不清等。
由于凝露和吸附作用，使绝缘材料的表面绝缘电阻下降。
由于水分的吸收和扩散作用，使绝缘材料的体积电阻下降，从而产生漏电流。
对于整机设备，将会导致灵敏度降低、频率漂移等。
湿热的腐蚀作用是由于空气中含有少量的酸、碱性杂质，或由于产品表面附着如焊渣、汗渍等污染物质而引起间接的化学和电化学腐蚀作用。
对于不同的金属材料、金属和非金属材料之间，即使在没有污染物质存在的条件下，只要有适宜的湿度条件或有凝露，由于化学或电化学作用的结果，也会引起不同程度的腐蚀。
2) 交变湿热试验
参数： (+25℃~+62℃,95%RH,48H)
采用标准GB/T 13543-1992 GB/T 2423.4-1989 试验条件/
1）振动试验机介绍
上图就是一个简单的振动试验系统，其动作方式为：我们先在振动控制器（Vibration Control）输入试验条件，控制器就将讯号送到放大器(Amplifier)，放大器再将讯号放大去推动
振动机(Shaker)，使振动机产生振动； 推力计算: F=(M1+M2+M3)*a*1.3
安全欲度
(G)
以一个待测物210Kg ，平台重量200Kg ， 电枢重量50kg ，加速度1.3G 做计算
推力F=(210+200+50)*1.3*1.3 =778 Kgf 承载重量:
一般振动试验机有其荷重上的限制，而此荷重在大型试件上尤其重要，通常制造商会告知振动试验机的最大荷重，而此时所指最大荷重即为M1+M2不可超过的重量，例如：一振动试验机的最大荷重为300kg ，如平台M2重260kgw ，则M1就不可超过40kgw 位移计算:
振动试验机的位移量，也是选择振动试验机的一个重要参数，由以下近似的公式可计算出我们所需的位移量要多少 2
002.0)(f
A
mm D p p ×?
? A :加速度(G peak ) f :频率(Hz) 例.一振动试验条件为频率10~500Hz 、加速度 10 G
2
10002.010
)(×?
?mm D p p =50mm 故我们要选择位移量在50mm 以上的振动机
振动机控制器
要依照试验条件的需求，选择控制功能
a. 共振搜寻(Resonance Search)
一般待测物上有各种零组件，而每一个不同的零组件，皆有其不同的共振频率，同时会因形状、重量、固定方式不同而在振动发生时产生不同的共振频率及放大倍率，因此需对特定零组件搜寻它的共振特性，再依其特性执行共振点的加振试验。
一般情况下，可根据共振搜索，找出共振点，然后再定频振动，最后再作扫频振动（正弦或随机）试验。
b. 正弦振动(Sine) 最好能有多点控制
频率范围：依实际规定。
*频率（Hz ）：每秒钟的振动次数。 振动量：通常以加速度(G)或位移(mm)来表示。 *加速度单位为：G 或m/s 2，1G=9.8 m/s 2。 *位移单位：mm 。
扫描方式(SWEEP MODE)：一般采用对数扫描，也有部分试验采用线
性扫描
扫描速度(SWEEP SPEED)：指从最低频率扫描到最高频率的速度
*Oct/min ：每分钟多少倍频 Oct=log 2(f2/f1) 例：若扫描速度为1 Oct/min ；表示5-10Hz 需1 min ，而10-20Hz 同样为1min *Dca/min(极少使用)：每分钟多少10倍频 Dca= log(f2/f1) *min ：从最低频率扫描到最高频率多少分钟 振动时间或次数：总测试时间或扫描次数来表示，其中扫描次数又可
分为单次扫描次数(例：5-500Hz 算一次)及来回扫描(例：5-500-5 Hz 算 一次)。 振动方向：通常分为前后、上下、或左右方向的振动。
例如：条件如下，则依条件设定后可得一图形
5Hz到15.76Hz 定振幅10 mm
15.76Hz到100Hz 定加速度5 G
100Hz到200Hz 定加速度3 G
200Hz到500Hz 定加速度2 G
500Hz到2000Hz 定加速度1 G
c. 随机振动(Random)
频率范围：振动的频率产生的范围。
功率频谱密度（Power Spectrum Density缩写PSD）：单位为G2/Hz。
加速度谱密度（Acceleration Spectrum Density 缩写ASD）：单位为m2/s3
测试时间：执行测试所需时间，单位为min或hr。
例如：试验条件5-2000Hz，每轴10min，频谱如下
5Hz到50Hz 以斜率12dB/Oct上升
50Hz PSD为0.1 G2/Hz
100Hz PSD为0.1 G2/Hz
200Hz PSD为0.2 G2/Hz
300Hz PSD为0.2 G2/Hz
300Hz到2000Hz 以斜率-36dB/Oct下降
d. 冲击(Shock)
加速度： m/s2，脉宽： ms ；冲击强度g
冲击试验主要是用来确定元器件、设备和其他产品在使用和运输过程中经受非多次重复的机械冲击的适应性，以及评价结构的完好性，可用于元器件的内强度试验。产品在使用和运输过程中所经受的冲击主要是车辆的紧急制动和撞击。产品受冲击所产生的损坏，不同于累积损伤效应所造成的破坏，而属于相对于产品结构强度来说是极限应力的峰值破坏。这种峰值破坏造成结构变形，安装松动，产生裂纹甚至断裂，还会使电气连接松接触不良，造成时断时通，使产品工作不稳定。这种峰值破坏还能产品内部各单元的相对位置发生变化，造成性能下降或超差，甚至冲断元器件或部件，使其无法工作。冲击试验通常采用等效损伤原理，使用规定的标称冲击脉冲波形
如常用开关电源包装冲击试验：冲击波形:半正弦波;峰值加速:300m/s2;脉冲宽度:6ms;冲击轴向:3轴向;冲击次数:每个轴向正反3次
附:常见冲击类型:
半正弦波后峰锯齿波梯形波
2) 振动试验对产品的影响
对结构的影响主要是指变形、弯曲、产生裂纹、断对结构的影响主要是指变形、弯曲、产生裂纹、断裂和造成部件之间的相互撞击等；
裂和造成部件之间的相互撞击等；对工作性能的影响主要是指振动使运动部件动作不对工作性能的影响主要是指振动使运动部件动作不正常、触点接触不良、带电元件相互接触或短路、正常、触点接触不良、带电元件相互接触或短路、继电器产生误动作、产生强电噪声、指示灯闪烁、继电器产生误动作、产生强电
噪声、指示灯闪烁、导线摩擦或断裂等，从而导致工作不正常、不稳导线摩擦或断裂等，从而导致工作不正常、不稳定，甚至失灵、不能工作等；定，甚至失灵、不能工作等；
对工艺性能的影响主要是指紧固件松动、连接件和对工艺性能的影响主要是指紧固件松动、连接件和焊点脱开等
3) 振动试验类型
详细方法可参考GB/T 2423.10/11/12/13/14 等标准。
8、包装自由跌落试验
相关跌落次数高度等参数，可参考GB/T 2423.8
下表是开关电源常用的跌落参数:
重量范围跌落高度
50~100kg 30cm
40~50kg 40cm 30~40kg 50cm 20~30kg 60cm 15~20kg 80cm ≤15kg 100cm 跌落面数:6个面;跌落次数:每个面各1次,包装最易损伤的那个角跌落1次.有时可归纳为1角3棱6面,共10次.
9、其它试验
包括：高/低温极限试验，盐雾试验，淋雨，尘砂试验等
二、EMC试验
随着电子产品越来越多地采用低功耗、高速度、高集成度的LSI电路，使得这些系统比以往任何时候更容易受到电磁干扰的威胁。而与此同时，大功率设备及移动通讯和无线寻呼的广泛应用等，又大大增加了电磁骚扰的发生源，因此我们应提高产品本身抗干扰能力，即要求产品必须具备在一定的电磁环境下能正常工作的能力。某些产品在EMC方面的测试是国家强制要求进行的。通常状况下，EMC需要测试如下项目：
传导发射；辐射发射；静电抗扰性测试；
电快速脉冲串抗扰性测试；浪涌抗扰性测试；
射频辐射抗扰性；传导抗扰性：电源跌落抗扰性；
工频磁场抗扰性；电力线接触；电力线感应；
三、HALT和HASS试验
1、什么是HALT试验
HALT（Highly Accelerated Life Test）的全称是高加速寿命试验，是一种试验方法（思想），采用的环境应力比加速试验更加严酷。主要应用于产品开发阶段，它能以较短的时间促使产品的设计和工艺缺陷暴露出来，从而为我们做设计改进，提升产品可靠性提供依据。
2、HALT的常用的概念
UDL -Upper Destruct Limit (temp and vibration)破坏限上限值
UOL -Upper Operating Limit (temp and vibration)运行限上限值
LOL -Lower Operating Limit (temperature)运行限下限值
LDL -Lower Destruct Limit (temperature)破坏限下限值
FLT -Fundamental Limit of Technology根本技术限制
Margin -余度，即产品设计限与运行(破坏)限的差值