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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410764514.4 (22)申请日 2014.12.11 G01R 31/00(2006.01) (71)申请人 中国电子科技集团公司第二十研究 所 地址 710068 陕西省西安市雁塔区光华路 1 号 (72)发明人 王宏 李军峰 徐江海 (74)专利代理机构 西北工业大学专利中心 61204 代理人 顾潮琪 (54) 发明名称 用加大温度应力的加速寿命试验验证产品可 靠性的方法 (57) 摘要 本发明提供了一种用加大温度应力的加速寿 命试验验证产品可靠性的方法， 首先确定加大温 度应力试验中的起始温度， 然后确定温度加速因 。
2、子和加大温度应力试验的单套样品试验时间， 进 而计算失效样本数， 最后进行加大温度应力的可 靠性验证试验， 统计样品的故障数， 比较故障数和 失效样本数， 就能完成试验。 本发明能够在不改变 故障模式和故障机理的条件下， 缩短试验时间， 节 约试验经费和人力的支出， 能够较准确验证产品 平均故障间隔时间实际水平。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104459408 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104459408 A 1/1 页 2 1. 一种用加大温度应力。
3、的加速寿命试验验证产品可靠性的方法， 其特征在于包括下述 步骤 ： 步骤 1、 将一套试验样品放入高低温箱加电工作， 温箱的温度从 T0开始， T0为 GJB899A-2009 中规定的可靠性试验起始温度， 按 5步进值进行升温， 到达下一个温度点， 加电工作 15 分钟后， 进行检测， 如果试验样本没有出现失效， 继续按照 5步进值进行升温 加电检测， 直至试验样品出现失效， 记录此时的温度值， 记为 Tb， 记上一个温度点为 Ta， 将温 度恢复至上一个温度点 Ta， 样品如果恢复正常， 继续将温度升至 Tc Tb+5， 进行加电检 测， 试验样品又出现失效， 此时将温度再次回复到 Ta，。
4、 样品又恢复正常， 则选择 Ta作为加速 应力试验中的起始温度 ； 步骤2、 将步骤1中确定的T0和Ta代入Arrhenius模型得出温度加速 因子 AF， 其中 ： 为常数， E 为活化能， 值为 11eV， B 为波氏常数， 值为 0.00008623eV/K ； 步骤3、 确定加大温度应力试验的单套样品试验时间n为总的样本数， T为未 施加加速应力的可靠性试验时间 ； 步骤 4、 将步骤 3 中的参数代入公式中， 得到相应的失效样本数 r， 其中 为试验规定的置信度 ； 步骤 5、 将 n 套试验样本在 Ta下同时进行加电工作 ； 按照定时截尾试验方案进行试验， 试验时间为 t， 试验过。
5、程中不对失效样品进行替换， 电应力保持正常应力 ； 试验结束后统计 样品的故障数 r ； 步骤6、 比较r和r， 如果在试验时间t内故障数rr， 那么能够证明受试设备的可 靠性满足指标要求 ； 反之， 如果故障数 r r， 那么无法证明受试设备可靠性达到指标要 求。 权 利 要 求 书 CN 104459408 A 2 1/3 页 3 用加大温度应力的加速寿命试验验证产品可靠性的方法 技术领域 0001 本发明涉及仅受温度影响的电子产品的可靠性验证， 可以在花费较少时间和较少 样本数量的情况下， 得到置信度水平较高的试验数据， 是一种验证该类产品平均故障间隔 时间 (MTBF) 实际水平的方法。
6、。 背景技术 0002 目前， 产品的可靠性指标验证一般是通过可靠性试验来进行。传统的可靠性试验 是用代表性的产品在规定条件下所作的试验， 而规定条件是指产品工作时正常的应力条 件。在整个试验过程中， 产品的负载和使用均在正常工作应力下运行， 根据对试验结果统 计， 产品的试验累计时间和故障数量来判定产品可靠性是否达到指标要求。 0003 近年来， 随着元器件水平的迅速提高， 高可靠、 长寿命的产品越来越多， 特别是当 电子产品的可靠性数据样本很少， 无法确定其寿命分布时， 即使解决了分布类型的问题， 也 还存在着相关分析结果置信度的问题， 而且对于大型、 复杂的电子产品来说， 在正常应力水 。
7、平下进行传统的可靠性试验， 试验周期过长， 试验费用高， 耗费时间较长， 已不能满足实际 需要。 发明内容 0004 为了克服现有技术的不足， 本发明提供一种用加大温度应力的加速寿命试验验证 产品可靠性的方法， 可以解决某些高可靠电子设备可靠性指标的快速评估问题， 旨在缩短 试验时间， 在不改变故障模式和故障机理的条件下， 用加大温度应力的方法进行的可靠性 指标验证试验。 0005 本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤 ： 0006 步骤 1、 将一套试验样品放入高低温箱加电工作， 温箱的温度从 T0开始， T0为 GJB899A-2009 中规定的可靠性试验起始温度， 按 5步进。
8、值进行升温， 到达下一个温度点， 加电工作 15 分钟后， 进行检测， 如果试验样本没有出现失效， 继续按照 5步进值进行升温 加电检测， 直至试验样品出现失效， 记录此时的温度值， 记为 Tb， 记上一个温度点为 Ta， 将温 度恢复至上一个温度点 Ta， 样品如果恢复正常， 继续将温度升至 Tc Tb+5， 进行加电检 测， 试验样品又出现失效， 此时将温度再次回复到 Ta， 样品又恢复正常， 则选择 Ta作为加速 应力试验中的起始温度 ； 0007 步骤 2、 将步骤 1 中确定的 T0和 Ta代入 Arrhenius 模型得出温 度加速因子 AF， 其中 ： 为常数， E 为活化能， 。
9、值为 11eV， B 为波氏常数， 值为 0.00008623eV/ K ； 0008 步骤 3、 确定加大温度应力试验的单套样品试验时间n 为总的样本数， T 说 明 书 CN 104459408 A 3 2/3 页 4 为未施加加速应力的可靠性试验时间 ； 0009 步骤 4、 将步骤 3 中的参数代入公式中， 得到相应的失效样本 数 r， 其中 为试验规定的置信度 ； 0010 步骤5、 将n套试验样本在Ta下同时进行加电工作 ； 按照定时截尾试验方案进行试 验， 试验时间为 t， 试验过程中不对失效样品进行替换， 电应力保持正常应力 ； 试验结束后 统计样品的故障数 r ； 0011 。
10、步骤6、 比较r和r， 如果在试验时间t内故障数rr， 那么能够证明受试设备 的可靠性满足指标要求 ； 反之， 如果故障数 r r， 那么无法证明受试设备可靠性达到指 标要求。 0012 本发明的有益效果是 ： 可以实现仅受温度影响的电子产品的可靠性验证， 可采 用本方法替代传统的可靠性指标验证方法， 在不改变故障模式和故障机理的条件下， 缩短 试验时间， 节约试验经费和人力的支出， 是一种能够较准确验证产品平均故障间隔时间 (MTBF) 实际水平的可行方法。 附图说明 0013 图 1 是本发明加大温度应力试验起始温度 Ta的确认示意图 ； 0014 图 2 是本发明加大温度应力试验流程图。。
11、 具体实施方式 0015 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明， 本发明包括但不仅限于下述实施 例。 0016 本发明包括以下步骤 ： 0017 步骤 1、 确定加大温度应力试验中的起始温度。将一套试验样品放入高低温箱加 电工作， 温箱的温度从 T0开始， T0为 GJB 899A-2009 中规定的可靠性试验起始温度， 按 5 步进值进行升温， 到达下一个温度点， 加电工作 15 分钟后， 进行检测， 如果试验样本没有出 现失效， 继续按照 5步进值进行升温加电检测， 直至试验样品出现失效， 记录此时的温度 值， 记为 Tb， 记上一个温度点为 Ta， 将温度恢复至上一个温度点 Ta， 样。
12、品如果恢复正常， 继续 将温度升至 Tc Tb+5， 进行加电检测， 试验样品又出现失效， 此时将温度再次回复到 Ta， 样品又恢复正常， 则选择 Ta作为加速应力试验中的起始温度。 0018 步骤 2、 确定温度加速因子 AF。将步骤 1 中确定的 T0和 Ta， 代入 Arrhenius 模型 得出温度加速因子AF， 其中 ： 为常数， E为活化能， 值为11eV， B为波氏常 数， 值为 0.00008623eV/K。 0019 步骤 3、 确定加大温度应力试验的单套样品试验时间 t。n 为总的样本 数， T 为未施加加速应力的可靠性试验时间。 0020 步骤 4、 确定判定的标准， 即。
13、失效样本数 r。将步骤 3 中的参数代入公式 中， 得到相应的 r 值。其中 为试验规定的置信度。 说 明 书 CN 104459408 A 4 3/3 页 5 0021 步骤 5、 进行加大温度应力的可靠性验证试验， 统计样品的故障数 r。将 n 套试 验样本， 在 Ta下同时进行加电工作。按照定时截尾试验方案进行试验， 试验时间为 t， 试验 过程中不对失效样品进行替换， 电应力保持正常应力。试验结束后统计样品的故障数 r。 0022 步骤6、 比较r和r， 如果在试验时间t内故障数rr， 那么能够证明受试设备 的可靠性满足指标要求 ； 反之， 如果故障数 r r， 那么无法证明受试设备可。
14、靠性达到指 标要求。 0023 本实施例用于对已经通过传统可靠性试验验证可靠性指标的某地面固定电子产 品， 进行温度应力加速寿命试验， 以验证本发明的方法。 此地面固定产品最低可接受值MTBF 不低于 6000 小时， MTBF 检验下限 1 6000， MTBF 检验上限 0 21056， 鉴别比 d 3.5， 正常应力下进行的试验时间 T 选 1.11， T 6600 小时， 热工作温度为 40， 工作期间无位 移。 0024 根据本发明， 其实施过程如下 ： 0025 确定加大温度应力试验的起始温度 Ta， 见图 1。将试验样品放入高低温工作箱内。 温箱起始温度为 T0 40， 按步进值。
15、 5进行升温至 45， 对样品进行加电， 工作 15 分 钟后， 进行检测， 结果工作正常， 样品未出现失效。继续进行升温、 工作和测试， 直到温度达 到 75时， 样品出现通信接收有漏组现象， 则记录 Tb 75。将温度恢复到上一个温度点 70， 加电后工作正常。再将温度升至 Tc 80， 样品又出现故障， 将温度回降到 70， 加 电后工作又恢复正常。则记录 Ta 70， 确定加大温度应力试验起始温度值为 70。 0026 确定温度加速因子 AF。将 T0、 Ta的代入 Arrhenius 模型中， 求得 加速因子 AF 4。 0027 确定加大温度应力试验的单套样品试验时间 t。T 66。
16、00 小时， 加速因子 AF 4， 试验样品 n 5， 将 T 和 AF， n 值代入确定 t 为 330 小时。 0028 确定判定的标准， 失效样本数 r。置信度 规定为 90， 将所有参数代入公式 中， 得到 r 3。 0029 5 套样品同时施加应力， 电应力的上限电压为 242V， 额定电压为 220V， 下限电压为 187V， Ta 70， 采用 GJB899A-2009 可靠性鉴定和验收试验中定时截尾试验方案号 21 进 行试验。试验结束共出现 r 3 次故障。 0030 比较 r和 r， 得出 r r。即本发明验证结果与传统可靠性试验验证结果相同， 某地面固定电子产品可靠性满足指标要求。 说 明 书 CN 104459408 A 5 1/2 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 104459408 A 6 2/2 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 104459408 A 7 。