加速可靠性試驗綜述


1　基本概念
目前正在研究和應用的加速可靠性試驗主要有可靠性強化試驗(Reliability Enhancement Testing ,RET) 、高加速壽命試驗(Highly Accelerated Life Testing , HALT) 、高加速應力篩選(Highly Accelerated Stress Screening , HASS) 、加速壽命試驗(Accelerated Life Testing ,ALT) 、高加速應力試驗(Highly Accel2erated Stress Testing , HAST) [ 124 ] 。一般認為,可靠性強化試驗(RET)包括高加速壽命試驗(HALT)和高加速應力篩選(HASS) 。加速可靠性試驗可分為3種:可靠性強化試驗、加速壽命試驗和高加速應力試驗。
雖然加速可靠性試驗都是采用加速環境應力的方式進行試驗,但是各類加速可靠性試驗的試驗目的和試驗方法有較大差異?？煽啃詮娀囼瀸儆诠こ淘囼灧懂?。與傳統的環境模擬試驗( Simulation Test)相反,可靠性強化試驗是一種激發試驗( Stimulation Test) 。該技術的理論依據是故障物理學( Physics of Failure) ,它通過施加加速環境應力使設計和生產中缺陷以故障的形式暴露出來,通過故障原因分析、失效模式分析和改進措施消除缺陷,提高產品可靠性,并大幅度提高試驗效率,降低成本。
加速壽命試驗屬于統計試驗范疇。它是在進行合理工程及統計假設的基礎上,利用與物理失效規律相關的統計模型對在超出正常應力水平的加速環境下獲得的可靠性信息進行轉換,得到產品在額定應力水平下可靠性特征可復現的數值估計的一種試驗方法。簡言之,加速壽命試驗是在保持失效機理不變的條件下,通過加大試驗應力來縮短試驗周期的一種壽命試驗方法。加速壽命試驗采用加速應力水平來進行產品的壽命試驗,從而縮短了試驗時間,提高了試驗效率,降低了試驗成本。按照試驗應力的加載方式,加速壽命試驗通常分為恒定應力加速壽命試驗、步進應力加速壽命試驗和序進應力加速壽命試驗等3種基本類型。除了這3種基本加速壽命試驗以外,部分學者還提出過循環應力加速壽命試驗、隨機應力加速壽命試驗、步退應力加速壽命試驗以及加速退化試驗等方法。
另外,還有一種類型的加速可靠性試驗———高加速應力試驗,該試驗容易和前面所講的兩種加速可靠性試驗相混淆。國內有的學者認為高加速應力試驗就是高加速壽命試驗和高加速應力篩選[ 526 ] 。據文獻[ 3 ] ,高加速應力試驗與高加速壽命試驗或高加速應力篩選是兩個完全不同的概念,高加速應力試驗的主要特點是采用高溫(超過100℃) 、高濕(約85% )和高壓(可達4 atm) ,它是為了代替傳統的溫度/濕度試驗而開發的一種新的環境試驗。