老化、环境及可靠性试验讲座

1、老化、环境及可靠性试验讲座2022年7月27日讲 座 内 容 第一章 可靠性概论第二章 可靠性试验的分类第三章 可靠性试验第四章 老化试验与筛选第五章 环境试验 第一章 可靠性概论1.1 可靠性的基本概念和理论a可靠性的定义 产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力 产品的主要性能参数在规定条件下随时间变化的稳定程度 产品所能适应的环境应力范围 产品的寿命、失效率或质量等级 必须消除或控制产品的失效模式第一章 可靠性概论1.1 可靠性的基本概念和理论b可靠性发展的历史国外： 40年代重视可靠性，50年代调查分析、统计试验，60年代失效分析，70年代可靠性工程国内: 60年代提出可靠性

2、问题 、70年代开展可靠性研究（军用七专生产线、民用彩电可靠性）80年代可靠性保证、管理、系统工程第一章 可靠性概论1.1 可靠性的基本概念和理论c可靠性概念 可靠性相关因素：工作和环境条件、规定时间 、规定功能 产品的失效分类： 致命失效、漂移性失效、间歇失效、独立失效、从属失效等。 早期失效、偶然失效和耗损失效第一章 可靠性概论1.1 可靠性的基本概念和理论d可靠性指标 可靠度 R(t):产品在规定条件下使用时间t后，还能完成规定功 能的概率. 累计失效概率（寿命分布函数）F(t)：产品在规定条件下工作到时间t的失效概率. 失效概率密度函数f(t)：产品在t时刻的单位时间内的失效概率 第一

3、章 可靠性概论1.1 可靠性的基本概念和理论e寿命特征 在明确一批产品的失效率(t)特征后，可得表征寿命的特征量： 平均寿命(MTBF) 可靠寿命：R(t)=r所经历的工作时间 中位寿命：所经历的工作时间 特征寿命: R(t)=1/e所经历的工作时间第一章 可靠性概论1.1 可靠性的基本概念和理论f常见的分布函数 指数分布：偶然失效期的特征，失效率为常数 正态分布：众多随机因素的综合影响表现为叠加或均匀耗损期的特征， 对数正态分布：众多随机因素的综合影响表现为连乘，半导体器件多符合 威布尔分布：凡由于局部失效而导致整体失效的模型 第一章 可靠性概论1.2 可靠性工作的特点产品的可靠性指标与产品

4、技术性能有着极为密切的联系。产品的可靠性指标，可以针对某些单项技术性能指标而言，也可以针对许多技术性能指标的综合而言。“可靠性”称为“质量的时间指标”。 产品的可靠性指标是一个统计指标，只有在进行可靠性试验、分析及调查研究的基础上，才能对产品的可靠度、失效率、有效度以及寿命特征进行正确的统计评价。 影响产品可靠性的因素是多方面的，既有原材料和元器件方面的因素，也有设备及系统工程方面的因素；既与设计生产技术有关，也与科学管理水平有关。可靠性工作具有科研和管理双重性，可靠性管理和可靠性技术是可靠性工作中两个不可缺少的环节。 第一章 可靠性概论1.3 可靠性工作的技术内容 可靠性技术是研究如何评价、

5、分析和提高产品可靠性的一门综合性的学科。可靠性技术与数学、物理、化学、管理科学、环境科学、人机工程、系统工程以及电子技术各专业学科密切相关并相互渗透。研究产品可靠性的数学工具是概率论与数理统计学；暴露产品薄弱环节的重要手段是进行环境与寿命试验；评价产品可靠性的重要方法是收集可靠性信息并进行统计分析；分析产品失效机理的重要基础是失效物理学；提高产品可靠性的重要途径是加强可靠性管理、制定可靠性计划、研究可靠性理论，暴露并分析产品的薄弱环节、进行信息反馈、应用可靠性技术、开展可靠性设计和可靠性评审。可靠性技术包括可靠性系统分析、可靠性设计、可靠性生产、可靠性维护、可靠性试验、可靠性失效分析以及可靠性

6、数据收集处理和交换技术等等。 第一章 可靠性概论1.4 可靠性试验的意义 (a) 发现产品在设计、材料和工艺方面的各种缺陷。（摸底）(b) 为改善产品完好性、减少维修费用及保障费用提供信息（鉴定）。(c) 确认是否符合可靠性定量要求。（验收）(d) 评价产品的使用寿命。总费用施行可靠性所需费用运用因不可最佳可靠性R=1R=0费用第二章 可靠性试验的分类 2.1 按试验目的分类 工程试验包括: 环境应力筛选试验是应力筛选的一种。是为发现和排除不良零件、元器件、工艺缺陷和防止早期失效的出现在环境应力下所做的一系列试验。典型应力为随机振动、温度变化及电应力。 可靠性增长试验是为暴露产品的可靠性薄弱环

7、节，并证明改进措施能防止可靠性薄弱环节再现(或使其出现率低于容许水平)而进行的一系列可靠性试验。统计试验包括: 可靠性测定试验是为确定产品的可靠性特性或其量值而进行的试验。 可靠性验证试验是为确定产品的可靠性特征量是否达到要求的水平而进行的试验。又分为鉴定（可靠性与设计要求）和验收（产品交付）。 第二章 可靠性试验的分类 2.2 按试验场地分类 可靠性试验可以是实验室试验，也可以是使用现场试验。实验室试验(laboratory test)是在实验室内模拟实际使用条件或在规定的工作及环境条件下进行的试验。使用现场试验(eld test)是在实际使用状态下所进行的试验。系统(设备)的规模庞大，或是

8、单价过于昂贵，在实验室内已不易或不可能进行系统(设备)的可靠性试验时，只能用非直接试验的办法对系统(设备)的可靠性进行分析、估计。 产品的耐久性试验 (endurance test) 亦是一种可靠性试验，是为测定产品在规定使用和维修条件下的使用寿命而进行的试验。它既包括耐久性测定试验，也有耐久性的验证试验，包括耐久性的鉴定试验及耐久性的验收试验。 第二章 可靠性试验的分类 2.3 按试验方法分类专门用来评价产品可靠性特征量或用来确定产品失效模式而作的各类试验。这些试验主要有寿命试验、评价鉴定试验、环境适应性试验等。寿命试验是评价分析产品寿命特征的试验，通过寿命试验可以了解产品寿命分布的统计规律

9、，以作为可靠性分析的基础，作为制定筛选条件和改进产品质量的依据。寿命试验可分为贮存寿命试验、工作（连续静态及连续动态和间断）寿命试验、恒定/步进/序进加速寿命试验等。评价鉴定试验包括对产品选择的比对试验、产品的质量认证试验、交收验收试验（失效率试验）。环境适应性试验包括现场使用试验、天然暴露试验和人工模拟试验等。第二章 可靠性试验的分类 2.4 型式试验（验证试验、定型试验） 型式试验在产品研制和开发阶段同步或后期进行，试验目的是考核研制的产品在满足技术指标情况下对各种环境条件的适应性。为生产的产品取得相应质量许可作准备。型式试验应尽量涵盖环境试验的内容。在开发阶段对元器件、PCB板、连接器等

10、易产生问题的部件要通过试验做到心中有数，生产过程中的部分试验（如焊接温度、焊接时间、固化温度、固化时间、静电防护），成品阶段的产品环境适应性。 第二章 可靠性试验的分类 2.5 例行试验例行试验在产品稳定生产的过程中进行，分批次的例行试验，定期的例行试验，试验内容以高低温、温循、温冲、湿热为主。可以对产品也可对半成品、组件、或关键件进行试验。第二章 可靠性试验的分类 2.6 其他试验（在实际工作中常发生） 在用户的使用中往往会提出比某一项原定技术指标更高要求的使用条件，因此必须进行超额使用的试验。例如230、10秒的耐焊接热元器件，能否在260、6秒的条件下使用。第二章 可靠性试验的分类2.7

11、 可靠性试验的发展统计过程控制体系(Statistical Process Control Systems) 工序能力指数Cpk传统的产品质量检验方法（批试验方法 、寿命试验方法 、数据累计评价方法 ），有赖于最终产品的检验和筛选，这种检验策略是一种事后检验，只有不合格品产生后才能检验出来，往往造成浪费和材料成本增加。而建立一种避免浪费、减少不合格品产生的预防性质量控制策略是更为有效的质量控制方法。Cpk/SPC即是一种通过收集过程信息并分析，对生产过程本身进行控制，达到最终不合格频率能够定量控制的一种技术手段。 第三章 可靠性试验3.1 可靠性试验的要素试验条件：可靠性试验的条件既要考虑到受

12、试产品的固有特性，还要考虑到影响受试产品故障出现的其他因素。 (a)要求或进行可靠性试验的基本理由； (b)预期的产品使用条件的变化； (c)使用条件中的不同应力因素引起产品故障的可能性； (d)不同试验条件下需要的试验费用； (e)可供可靠性试验用的试验设备； (f)可供试验用的时间； (g)预计的不同试验条件下产品的可靠性特征值3.1.2 故障判据：容差限度 、独立故障和从属故障 、误用故障（关联故障和非关联故障及责任故障和非责任故障）第三章 可靠性试验3.2 可靠性试验的基本原则 1可靠性试验计划评审文件: (a)产品环境适应性试验报告; (b)产品环境应力筛选报告; (c)产品的可靠性

13、预计报告; (d)产品的FMEA或FMECA报告等; (e)专项可靠性试验(热测试、振动测定、EMC等)报告。2计划评审时，故障判据及故障分类准则3可靠性试验设备、仪器、仪表工作符合规定要求。4投入可靠性试验的受试产品应该已经过筛选、老炼，排除了早期故障的。5某些专门项目的可靠性测试或验证试验应该在产品的可靠性试验与验证试验之前完成。如热设计、EMC试验等。第三章 可靠性试验3.3 可靠性试验的综合安排 可靠性试验既费时间，又费较大物力的工作项目，因此产品可靠性大纲的试验计划应尽可能把可靠性试验、性能试验、环境试验和耐久性试验结合成一个较全面的综合试验计划，可以避免重复试验，且不遗漏在单项试验

14、中易忽视的缺陷，节省时间、费用。产品性能可靠与否不能只以标准实验室条件下的测试结果作为结论，还应在规定的容许的极限条件下进行测试。在可靠性测定试验、可靠性验证试验、可靠性增长试验之前，应进行产品的筛选、老炼，排除产品的早期故障，使产品的故障率趋于稳定，这样可靠性试验中才可反映产品的固有可靠性，而不是暴露产品的早期故障。 第三章 可靠性试验3.4 可靠性试验与环境试验环境试验不属于可靠性试验范畴，它是考核产品对环境条件的适应性问题，但它又和可靠性试验中环境条件的确定以及故障的分析等密切相关，因此，在系统或设备的可靠性验证试验开始以前，必须对元器件、零部件及设备完成环境试验，即用容许的边缘环境条件

15、考核产品。（1）极限试验（对产品耐极限应力的试验） （2）功能适应性试验 （3）结构完好性试验 第四章 老化与筛选 4.1 环境应力筛选定义及其说明筛选(Screening )： 采用非破坏性应力检查所有产品消除隐患。筛选试验：为了决定理想的筛选试验应力，必须首先分析早期失效和确定最有可能引起这些失效的应力类型。 常用的筛选方法：目视和参数测试筛选、通电老化筛选、环境应力筛选常规筛选与定量筛选：常规筛选以能筛选出早期故障为目标。定量筛选的：达到浴盆曲线底部拐点；交付的产品无可筛选缺陷概率达到规定的水平；筛选成本低于现场维护费用。第四章 老化与筛选 4.2 环境应力筛选作用 环境应力筛选是生产期

16、间排除良好设计产品在制造过程中引入缺陷的工艺手段。可靠性是设计到产品中的，但通过设计使产品的可靠性达到了设计目标值，并不意味着投产后生产的产品的可靠性就能达到这一目标值，实际上由于下列各种原因，产品会引入各种缺陷。产品的缺陷分为明显缺陷和潜在缺陷两类。环境应力筛选的适用范围：包括产品研制阶段（工程设计人员）、批生产阶段和出厂前，着重加强对元器件的筛选。第四章 老化与筛选 4.3 环境应力筛选的基本特性 环境应力筛选是一种工艺，不是一种试验。筛选的目的是迫使存在于产品中的会变成早期故障的缺陷提前变成故障，以便在产品投入现场使用前就加以纠正,因此，筛选是100对产品进行的。筛选是一个动态的闭环过程

17、，生产早期确定的筛选方法同样需要进行改变。（连续监视和效费比）环境应力筛选是可靠性统计(鉴定和验收)试验的预处理工艺。环境应力筛选的有效性是指其迫使潜在缺陷变成可检测出的故障，以便对缺陷源实施改正措施的技术效果及费用效益。 a） 能很快析出潜在缺陷，包括能析出适当数量的固有(设计)缺陷；而不会使正常的产品失效。 b） 不引起不适当的设计故障，诱发附加的故障，消耗产品寿命。 c） 不应对制造过程控制增加不适当限制。 第四章 老化与筛选 4.4 筛选用的典型环境应力 环境应力筛选的机理实质上是利用加剧的应力，在短时间内将产品内部一些潜在缺陷加速扩大，使其变成故障。快速的温度循环造成产品内部各部分温

18、度不均匀而产生的热应力，以及机械振动在产品中产生的振动响应等，是揭露生产中引入产品潜在工艺缺陷的最好方法。恒定高温：恒定高温筛选是析出电子元器件缺陷的有效方法，广泛用于元器件的筛选，但不推荐用于组件级 (印制线路板、单元或系统) 的筛选。 温度变化：温度变化速率越快，筛选度越大。扫频正弦振动 随机振动：组件级产品一般不进行振动筛选第四章 老化与筛选 4.5 温度变化与随机振动效果的比较 在将潜在缺陷转化为早期故障的机理方面，温度循环与随机振动是不相同的。一般说来振动应力对于激发如松弛、碎屑和固定不紧之类的工艺缺陷更为有效，而温度循环对发现参数漂移、污染之类的元器件缺陷更为有效，还有一些种类的缺

19、陷对振动和温度循环都很敏感如内部裂纹，金属互连部位。一般说来，发现缺陷中有20左右是对振动响应的结果，有80左右是对温度响应的结果。 第四章 老化与筛选 4.6 各种应力筛选效果的比较 第四章 老化与筛选4.7 试验方案及评价方法试验方案应包括的主要内容施加环境应力的类型、水平及承受应力的时间；进行环境应力筛选的产品(如元器件、电路板、设备等)；试验期间应监控的产品性能和应力参数；试验持续时间等。选择筛选方案的依据应能迅速而经济地使产品的各种隐患和缺陷暴露出来；不应使正常的产品失效；筛选应力去掉后，不会使产品留下残余应力或严重影响产品的使用寿命；应着重加强对元器件的筛选等。3筛选方案优劣的评价

20、方法可以用许多方法来评价筛选效果。其中之一是利用筛选效果系数B B =（NA）/N100 式中 N 筛选前产品的故障率(l/h); A 筛选后产品的故障率(l/h)。 B越大，则说明该筛选方案越好。第四章 老化与筛选4.8 注意事项 (a)环境应力筛选不应改变产品失效机理； (b)由于筛选的目的是剔除早期故障，因此不必准确模拟产品真实的环境条件； (c)筛选可以提高批产品的可靠性水平，但它不能提高产品的固有可靠性，只有改进设计、工艺等才能提高后者； (d)对于关键设备，应实施三级(元器件级、电路板级、设备级)100%的环境应力筛选； (e)它不是可靠性鉴定、验收试验，但经过筛选的产品有利于鉴定

21、和验收试验的顺利进行。 第四章 老化与筛选4.9 老化试验（针对整机或产品） 老化(Burn-in)： 产品或元器件在投入使用之前试工作一段时间用于稳定产品性能。老化试验：目的是为了通过试验剔除浴盆曲线中的早期失效，常用于整机、组件。为了保证试验时不使产品劣化变质，达到甄选缺陷品的目的，其重点是试验条件如何设定。老化试验时要注意的问题： -使用的应力类型及应力参数； -老化时间； -通/断电要求； -检测要求； -无故障要求。第五章 环境试验 5.1 概述环境试验的发展：始见于第二次世界大战，当时美军出现了诸如从美国运至东南亚60%的机载电子设备到达目的地后不能正常使用、将近一半以上的备用电子

22、设备储备在仓库时就已经失效等问题引起美军的极大重视。经确认大多数设备失效问题是起因于亚洲热带多雨潮湿环境下湿热应力混合作用。 环境试验及与其密切相关的环境条件、环境试验设备及其测量、检定、校准仪器的制造环境防护技术等已成为当今世界的一门新的技术学科环境工程。环境试验是其中的核心，它的发展将推动着整个学科的发展。 环境试验的发展由单项试验、组合试验到综合试验，由浅入深，由简单到复杂。为了使试验室的试验结果与实际环境条件下的使用结果更加一致和等效，不断提高试验的再现性，在较短的时间内得到与产品在长期实际环境条件下相同的结果，摸清试验与使用之间的关系，以及将当今世界的先进技术应用到环境试验中去， 环

23、境试验方法仍在不断的修改和补充，以提高其科学性和先进性。 试验监测技术的发展使得环境试验在不断向高精度短时间迈进，是目前国内外进行研究的主要环境试验技术，这种技术构成了环境试验系统。第五章 环境试验5.1 概述试验系统简介：能够将环境试验与电气测量相结合，并在环境试验中对电子零部件及设备的电气特性进行实时测量、数据处理的系统。试验系统主要是为快速评价试验而研制的设备，设备成本和试验成本较高，但试验数据准确，试验时间短。由于试验样品在试验阶段始终处于工作状态，常规试验难以发现的瞬间失效和特定条件下的失效均能发现。目前试验系统的发展主要针对失效机理的研究和新产品、新工艺的开发研究。第五章 环境试验

24、5.1 概述试验内容和应用范围环境试验可大致可分为气候环境试验、机械环境试验和综合环境试验。与气候有关的环境试验包括温度，湿度与压力等环境应力试验，而机械环境试验则包括冲击和振动等环境应力试验。 机械环境试验： 冲击、碰撞、振动、加速、声振、跌落、运输。 气候环境试验： 温度、湿度、气体腐蚀、霉菌、盐雾、风雨、压力、辐射。 综合环境试验： 机械环境和气候环境相结合的环境因素。 第五章 环境试验5.1 概述试验内容和应用范围 (1)用于研究性试验 (2)用于产品的定型(型式)试验 (3)用于生产检查试验 (4)用于产品的验收试验 (5)用于安全性试验 (6)用于可靠性试验 (7)用于失效分析和失

25、效验证：特定条件失效、失效机理和失效 原因、扩大缺陷 第五章 环境试验5.2 环境试验标准和试验步骤 5.2.1 环境试验标准: 技术规格、IEC、ISO、GB、客供标准等等 5.2.2 试验顺序：试验目的、实际环境因素、最大产品影响、时间和经费5.2.3 试验程序：预处理 、初始检测 、条件试验 、恢复 、终检5.2.4 试验的中断处理 第五章 环境试验5.3 环境应力对产品的影响5.3.1 温度应力对产品的影响 当讨论产品寿命时,一般采用“10规则”的表达方式。具体应用时可以表示为当温度上升10时，产品寿命就会减少一半；当周围环境温度上升20时，产品寿命就会减少到四分之一。 -高温对产品的

26、影响 -低温对产品的影响 -温度变化对产品的影响 第五章 环境试验5.3 环境应力对产品的影响温度失效原因失效模式环境应力条件敏感元件和材料老化抗拉强度和绝缘老化温度时间塑料，树脂化学变化热分解温度塑料，树脂软化，熔化，汽化扭曲、变形温度金属，塑料，热保险丝高温氧化氧化层的结构温度时间连接点材料，连接器热扩散（金属化合物结构）引线断裂温度时间异金属连接部位结构变化分层、位移、变形温度时间金属，塑料半导体热点温度，电压，电子能非均质材料内部击穿短路，绝缘性差高温（200-400）银，金，铜，铁，镁，镍，铅，钯，铂，钽，钛，钨，铝电迁移断开引线断裂温度电流如钨，铜，铝（特别是集成电路中的铝、银引线

27、）金属疲劳疲劳，损坏温度应力时间弹簧，结构元件金属脆化损坏低温体心立方晶体（例如铜，钼，钨）和密排立方晶体（例如锌，钛，镁）及其合金塑料脆化损坏低温低湿度高玻璃化温度(例如纤维素，乙烯氨),低弹性的非晶体(例如苯乙烯，丙烯酸甲酯)焊剂流粘到冷金属表面噪声，连接不实低温连接到印刷电路板上的元件(如开关，连接器件)性能变化无显示，性能改变低温液晶无显示，蓄电池容量降低第五章 环境试验5.3 环境应力对产品的影响5.3.2 湿度对产品的影响 （1）物理性能的变化：潮湿环境可以引起材料的机械性能和化学性能的变化，如体积膨胀、机械强度降低等。由于吸潮，使密封产品的密封性降低或遭破坏、产品表面涂敷层剥落、

28、产品标记模糊不等。 （2）电性能变化：由于凝露和吸附作用，使绝缘材料的表面绝缘电阻下降。另外，由于水分的吸收和扩散（渗透）作用，使绝缘材料的体积电阻下降，损耗角增大，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。 （3）腐蚀作用：湿热试验一般不能作为腐蚀试验。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。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。 第五章 环境试验5.3 环境应力对产品的影响失

29、 效所使用的环境条件敏感元件和材料分类媒介分类或原因失效模式湿度水气吸附吸收扩散膨胀、绝缘性能变差、潮解湿度使用低结晶度的极性树脂(例如聚酰胺、聚乙烯醇、酚醛树脂)封装、覆盖或者构造元件水解化学变化温度+湿度聚碳酸酯、聚酯、聚甲醛、对苯二甲酸丁二酯微细爆裂（细线爆裂，吸气）湿气渗透、绝缘性能变差、潮解湿度、冷热冲击+湿度、温度循环+湿度、温湿度循环用树脂覆盖或者封装元件腐蚀电池腐蚀颜色变化阻抗增加开路湿度与外金属接触所形成的电势连接0.2伏电势的连接器仔细选择电解腐蚀湿度+直流电场例如电阻、封装集成电路的树脂裂隙腐蚀湿度爆裂（例如终端）应力腐蚀爆裂破坏氨（铜合金）、氨化物（不锈钢）合金（例如铜

30、，镍，银，不锈钢）氢脆化金属板酸浴钢迁移离子迁移短路绝缘性能变差湿度+直流电场铋、镉、铜、铅、锡、锌、银湿度+直流电场+卤素离子卤素共存时发生迁移的金属:金铟钯铂银霉菌无绝缘性能变差、质量变化、分解腐蚀温度（25-35）+湿度（最小为90%）塑料材料(例如聚氨酯,聚氯乙烯,环氧树脂,丙烯酸树脂,硅树脂,聚酰胺,苯二甲酸树脂)第五章 环境试验5.3 环境应力对产品的影响5.3.3 机械冲击和振动对产品的影响 正弦振动试验的目的是在试验室内模拟电子电工产品在运输、储存、使用过程中可能受到的正弦振动及其影响。正弦振动主要是由于飞机，车辆、船舶、空中飞行器和地面机械的旋转、脉动、振荡等诸力所引起的。(

31、1)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。这种破坏通常是不可逆的。 (2)对工作性能的影响：主要指振动使运动部件动作不正常、接触部件接触不良、继电器产生误动作、电子管噪声增大、指示灯闪烁，导致工作不正常、不稳定，甚至失灵不工作，通常不属于永久性的破坏。 (3)对工艺性能的影响：这种影响主要是指螺钉松动，连接件或焊点脱开等。这种破坏通常在一个不太长的振动时间内(例如半小时)内就会出现。当产品固有频率和激励频率相等而产生共振时，进而导致响应幅值急剧放大将加速和加重影响的发生。第五章 环境试验5.4 环境试验内容5.4.1 高温试验的试验技术 (1)试验方法的选

32、择：为了确定电子电工产品在高温条件下贮存或工作状态下的适应性，一般采用非散热样品的温度突变或温度渐变的高温试验。散热样品在进行高温试验时，最好采用无强迫空气循环的试验箱(室)；采用有强迫空气循环的试验箱(室)时， 但要求这种箱(室)的风速尽量低。一般不超过05米/秒。(2)试验严酷等级的选择：试验温度主要根据实际的使用或贮存环境条件来确定，还应考虑太阳辐射增温、设备本身发热以及周围热源等诱发的环境影响。试验时间主要根据试验的目的来确定。(3)在同一个试验箱中，有几个样品同时进行试验时，应注意试验样品之间，样品和安装器件之间不致相互干扰，也不应影响箱(室)内的循环气流。(4)试验设备应定期请专业

33、检定机构检定一次。(5)制订产品高温试验标准或需要进行低温试验时，必须规定和掌握以下内容：是否进行预处理；初始检测的条件和项目；试验期间样品的状态；试验严酷等级，包括温度、容差和试验持续时间；试验期间应检测的项目，加负载的情况及时间；恢复条件；最后检测的项目及采用的试验程序与标准试验程序的差别。对于散热或非散热样品，在温度渐变试验中应规定升、降温速率。对于散热样品的试验，应掌握安装和支撑件的性能。 第五章 环境试验5.4 环境试验内容5.4.2 低温试验低温试验用于考核产品在低温环境条件下贮存和使用的适应性，常用于产品在开发阶段的型式试验、元器件的筛选试验。低温试验的技术指标包括：温度、时间、

34、变化速率。注意产品从低温箱取出时由于温度突变会产生冷凝水。 第五章 环境试验5.4 环境试验内容5.4.3 温度变化试验温度冲击试验目的是为了在较短的时间内确认产品特性的变化，以及由于构成元器件的异种材料热膨胀系数不同而造成的故障问题。这些变化可以通过将元器件迅速交替地暴露于超高温和超低温的试验环境中观察到。因急剧的温度变化，将使产品受到一种热冲击力。在热冲击力的作用下，将使电子电工元件的涂覆层脱落、灌封材料或密封化合物龟裂甚至破碎、密封外壳开裂、填充材料泄漏等，引起电子元器件电性能的下降。由不同材料构成的产品，因温度变化时产品受热不均匀，导致产品变形、密封产品开裂、玻璃或玻璃器皿和光学仪器等

35、破碎。因温度变化产生较大的温差，在低温时，产品表面会产生凝露或结霜；在高温时蒸发或融化，如此反复作用的结果导致和加速了产品的腐蚀（有条件腐蚀）。温度变化试验的目的是来确定产品在温度变化期间，或温度变化以后受到的影响。温度变化试验不是模拟使用现场的温度变化对产品的影响，而是用于考核产品的设计、工艺和生产。 第五章 环境试验5.4 环境试验内容5.4.4 湿热试验产品失效因为湿度的影响占40以上，因此湿度试验在环境试验中是必不可少的。常用于寿命试验、评价试验和综合试验，同时在失效分析的验证上起重要作用。尤其对含有树脂材料的产品和不密封的产品，在产品开发和质量评估时该试验是必须的。湿热试验可分为：恒

36、定湿热试验和循环湿热试验。第五章 环境试验5.4 环境试验内容5.4.5 机械振动机械振动试验用来确定机械的薄弱环节，产品结构的完好性和动态特性、常用于型式试验、寿命试验、评价试验和综合试验。机械振动试验中有一类故障的发生，不在一个特定条件下不会发生，或不在这种特定条件中这种故障不会轻易地被测量出来，或是故障的再现性很差（即很难预测到它何时会发生），因此机械振动试验在许多情况下，产品是需要处于工作状态并连续测试的。例如继电器、连接器等。 第五章 环境试验5.4 环境试验内容5.4.6 冲击和碰撞碰撞和冲击一样，是一个非常复杂的物理过程，并且是随机的，能在不同的时间周期上出现。从力学观点来分析，它们都属于同一类问题，都是由于外界激励使系统的运动发生突然的、非稳态的、变化的结果。峰值加速度较大、脉冲持续时间较短、很少重复出现、相对于产品结构强度来说属极限应力的定为冲击。峰值加速度不大、脉冲持续时间较长、不断重复出现、相对于产品结构强度来说是重复应力的定为碰撞。冲击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。破坏会造成结构变形，安装松动，产生裂纹甚至断裂，还会使电气连接松动，接触不良，造成时断时通，使产品工作不稳定。碰撞所