规范可靠性试验流程
来源：CEOB2B晶振平台
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发布日期：2018-02-06 10:34:21【大 中 小】
1.可靠性试验评价流程
由于公司条件限制,目前Z公司对于可靠性试验的重视程度比较薄弱,好的产品是需要经过一系列可靠性试验测试出来的,为了提高石英晶振的可靠性规范Z公司的可靠性试验流程是必要的。结合Z公司实际情况,应该规范公司全寿命可靠性试验评价流程,并引入先进一些先进的可靠性试验技术。本文设计的Z公司产品全寿命可靠性试验评价流程如图4-5所示。
2.引入可靠性强化试验程序
可靠性强化试验(RET)的主要目的是通过施加一系列的试验应力来加速贴片晶振产品出现故障和失效,从而发现产品的设计缺陷,并对造成故障的原因进行分析, 从而改进设计,提高产品可靠性。
在设计可靠性强化试验时,需要对不同型号的晶振设计不同的试验方案。因为每型晶振的设计要求是不同的,相应的试验方案当然也是不同的。设计试验时主要考虑施加应力的类型、应力的方式、应力的大小和试验的结束条件等。首先需要结合晶振容易出现的故障模式,分析产品故障与环境应力的关系,进而确定施加应力的类型和方式。其次,根据石英晶振的特点确定初始的应力条件。最后, 根据前两步的分析,制定出晶振可靠性试验实施方案,可靠性强化试验方案具体制定步骤如图4-6所示。
(1)低温步进应力试验
对试验产品进行逐级的低温试验,不断降低环境温度,直到产品出现故障, 从而发现产品的缺陷。当在某一个温度点是出现故障时,需要对故障进行分析, 如果故障已经无法修复,那么试验就可以停止。如果故障可以修复,那么记录故障并修复以后就可以继续进行低温步进应力试验,逐步降低环境温度,直到出现新的故障为止。
(2)高温步进应力试验
高温步进应力试验方法与低温步进应力试验比较相似。对试验石英晶体谐振器产品进行逐级的高温试验,不断升高环境温度,直到产品出现故障,从而发现产品的缺陷。当在某一个温度点是出现故障时,需要对故障进行分析。如果故障已经无法修复, 那么试验就可以停止,如果故障可以修复,那么记录故障并修复以后就可以继续进行高温步进应力试验,逐步升高环境温度,直到出现线新的故障为止
（3）快速温度循环试验
设置环境温度进行快速的变化,从而发现石英晶体振荡器产品在温度变化剧烈时由于设计不合理造成的缺陷
(4)振动步进应力试验
将产品置于振动试验设备上,通过不同频率的振动来发现产品性能的不是从而找出产品的设计缺陷。
（5）综合环境应力试验
结合低温、高温、振动应力的试验信息,制定综合环境应力试验剖面,采用微控制技术,通过综合环境应力试验对故障进行定位。
(6)试验后数据收集
将采集的实验数据进行整理、分析,并对提出的改进方案进行汇总,从而为设计人员的提供可靠性试验参考,提高设计能力。
3.建立经济有效的试验和评价方法
可靠性试验当然是做的越充分越好,但由于可靠性试验需要耗费大量的人力、财力以及时间,对于资源有限的公司,可靠性试验要在保障试验效果的情况下,尽量利用最少的资源来实现,根据企业的实际需要来设计可靠性试验。
可靠性试验和评价分为可靠性试验与环境应力筛选两个部分,可靠性试验又分为可靠性强化试验、环境试验和功能试验。目前,Z公司仅仅采用了一些环境试验和功能试验,这是远远不够的,为了提高Z公司可靠性试验水平,Z公司还需要引入可靠性强化试验和环境应力筛选。
目前Z公司拥有高低温试验箱,主要用来做环境试验,为了加强可靠性强化试验,可以利用高低温试验箱来对晶振进行低温步进应力试验与高温步进应力试验,对于振动试验,Z公司目前还没有专门的试验设备,振动试验又是可靠性强化试验不可或缺的设备,建议Z公司引进振动试验台来进行振动试验,提高公司可靠性试验水平。
4.实施环境应力筛选保障产品早期失效率的降低
建立有效的环境应力筛选试验方案可以发现产品的早期失效,提高产品可靠性,目前,比较常用的环境应力筛选试验有HASS(高加速应力筛选试验)、三综合设备的综合应力筛选以及组合应力筛选三种常见方案,三种筛选方式的比较如表4-2所示。
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