一、標(biāo)準(zhǔn)概述:它是什么?
標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng): GB/T 34986-2017 《產(chǎn)品加速試驗(yàn)方法通則》
標(biāo)準(zhǔn)定位: 這是一份指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn),而非具體的測(cè)試細(xì)則。它提供了如何科學(xué)地規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施和評(píng)估加速試驗(yàn)的通用框架和原則。
核心目標(biāo): 通過(guò)施加比正常使用條件更嚴(yán)酷的應(yīng)力(如更高溫度、更大濕度、更強(qiáng)振動(dòng)),在短時(shí)間內(nèi)激發(fā)產(chǎn)品的潛在缺陷,并預(yù)測(cè)其在正常使用條件下的壽命和可靠性。
核心價(jià)值:為什么需要加速試驗(yàn)?
傳統(tǒng)可靠性試驗(yàn)(如在正常條件下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行)周期長(zhǎng)、成本高。加速試驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)在于:
縮短研發(fā)周期:快速暴露設(shè)計(jì)缺陷,為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持。
降低開(kāi)發(fā)成本:早期發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,避免批量生產(chǎn)后因召回和維修造成的巨大損失。
預(yù)測(cè)產(chǎn)品壽命:通過(guò)加速模型,預(yù)估產(chǎn)品的平均壽命(MTTF)或失效率。
質(zhì)量控制:用于篩選有缺陷的元器件或工藝不一致的產(chǎn)品。
二、加速試驗(yàn)的基本原理
加速試驗(yàn)的理論基礎(chǔ)是:產(chǎn)品的失效是由某些物理或化學(xué)過(guò)程(如氧化、疲勞、腐蝕)引起的,而這些過(guò)程的速率會(huì)隨著應(yīng)力的增加而加快。
核心加速模型:
標(biāo)準(zhǔn)中介紹了多種加速模型,最經(jīng)典的是基于阿倫尼烏斯方程的溫度加速模型:
公式: AF = exp[ (Ea/k) * (1/T_use - 1/T_stress) ]
參數(shù)解讀:
AF: 加速因子。例如 AF=50,表示試驗(yàn)中1小時(shí)相當(dāng)于正常使用50小時(shí)。
Ea: 失效機(jī)理的激活能(單位: eV)。這是關(guān)鍵參數(shù),不同失效模式(如電解電容干涸、半導(dǎo)體老化)的 Ea 值不同。
k: 玻爾茲曼常數(shù)。
T_use: 正常使用時(shí)的絕對(duì)溫度(開(kāi)爾文)。
T_stress: 加速試驗(yàn)時(shí)的絕對(duì)溫度(開(kāi)爾文)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō):提高溫度可以顯著加快化學(xué)反應(yīng)速率,從而快速引發(fā)失效。
三、加速試驗(yàn)的主要類(lèi)型
GB/T 34986-2017 闡述了以下幾種基本類(lèi)型:
| 類(lèi)型 | 核心思想 | 適用場(chǎng)景 | 舉例 |
| 定量加速試驗(yàn) | 已知加速模型,目標(biāo)是通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)精確估算產(chǎn)品在正常應(yīng)力下的壽命 | 壽命預(yù)測(cè)、可靠性驗(yàn)證。 | 對(duì)芯片進(jìn)行高溫工作壽命試驗(yàn),預(yù)測(cè)其10年后的失效率。 |
| 定性加速試驗(yàn) | 不關(guān)心具體壽命,目標(biāo)是通過(guò)高應(yīng)力快速激發(fā)并識(shí)別產(chǎn)品的失效模式和薄弱環(huán)節(jié)。 | 設(shè)計(jì)驗(yàn)證、缺陷篩查、工藝改進(jìn)。 | HALT: 通過(guò)逐步加大溫度和振動(dòng)應(yīng)力,快速找到產(chǎn)品的操作極限和破壞極限 |
| 加速壽命試驗(yàn) | 定量試驗(yàn)的一種。在加大應(yīng)力下進(jìn)行壽命試驗(yàn),利用加速模型外推正常使用條件下的壽命分布。 | 評(píng)估耐磨性、疲勞壽命等。 | 對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行加速機(jī)械疲勞測(cè)試,預(yù)估其可點(diǎn)擊次數(shù)。 |



