可靠性強化測試技術在電子產品測試中的應用研究

楊春

中國電子科技集團公司第七研究所 廣東 廣州 510310

前言

隨著互聯網技術的快速發展，對電子產品提出更高要求。通過提升電子產品硬件模塊化和集成化，提升電子產品運行速度。此外，為給人們提供更加舒適的用戶體驗度，電子產品也得到較好發展。目前，電子產品規模逐漸擴大，且也越來越復雜，人們在使用電子產品過程中時常出現問題，導致電子產品無法正常使用。因此，如何有效解決缺陷，確保電子產品高效、快速、持續穩定運轉，已成為當下熱點關注話題。現階段，市面上對電子產品測試內容主要是產品性能及功能，只要產品能順利進行即可，缺乏對可靠性的測試，導致電子產品運行不穩定。由此可見，加強可靠性強化測試技術對電子產品測試具有十分重要意義。

1 可靠性強化測試技術簡介

1.1 主要內容

可靠性強化測試技術也稱為高加速壽命試驗，是一種對物理故障的測試技術，其主要是測試電子產品的故障和失效兩個方面。該技術主要是通過給電子產品主動施加逐漸增大的環境和強化應力（振動、高溫、電應力等），讓電子產品主動出現故障，暴露出設計環節、生產工藝、加工環節等多方面的問題及不足，并在之后進行完善與改進，從而提升電子產品測試的可靠性。通過循環施加強化應力和改進方式，使得電子產品具備較強應力承受能力，利于電子產品測試可靠性提升，減少故障發生。該技術主要是應用電子產品所能承受的最大應力，減少電子產品在正常情況下發生故障時間，對出現故障進行優化，提升用戶體驗感。由于可靠性強化技術具有縮短故障發生時間，快速優化故障等優勢，因此在電子產品測試中應用可靠性強化技術具有十分重要作用。同時，在電子產品上市前，使用可靠性強化技術除了能提升用戶滿意度、減少故障發生幾率，還能有效降低故障維修成本，提升經濟效益，從而樹立良好口碑，利于未來更好發展。

1.2 技術原理

可靠性強化測試技術的技術原理是強度-應力干涉理論。電子產品出現故障原因不僅僅是因為使用年限較長，零部件損耗所致，還包括電子產品設計、生產過程中出現的失誤，導致故障發生。由此可見，只需將電子產品潛在的缺陷降到最低，可靠性才能明顯提高。比如電子產品承受應力一定，電子產品強度一定情況下，當電子產品承受應力和強度上限時，將出現故障或失效，如果電子產品性能較好情況下，出現故障或失效可能性較低。電子產品在初樣生產過程中，嚴格進行質量控制，確保承受應力和強度，避免出現故障或失效。但是電子產品在批量生產過程，由于生產數量過度，無法嚴格進行質量控制，將提升電子產品出現故障或失效幾率。因此，加強可靠性強化測試技術應用，充分暴露出電子產品生產薄弱環節，然后優化生產環節，提升電子產品可靠性。

2 可靠性強化測試技術在電子產品測試

2.1 核心技術

從可靠性強化測試技術原理角度出發，給電子產品施加超過其承受范圍的應力，導致電子產品出現故障，從而得以優化電子產品，將故障降到最低。由此可見，該技術主要是給電子產品施加足夠的應力大小，縮短故障暴露時間。在實際操作過程中，不僅應從電子產品種類角度考慮施加應力大小，還應從產品的本質特點進行研究。因為產品與硬件失效或出現故障原因不同，硬件出現故障與時間有很大關系，使用時間越長，硬件出現故障幾率越大。而產品缺陷是指當引發缺陷所有條件都滿足情況下，一旦觸發，就會導致缺陷暴露，引起電子產品故障。故在可靠性強化測試技術過程中，主要研究引起電子產品出現故障的觸發條件，從故障角度出發，解決問題。此外，由于電子產品種類較多，在測試過程中最好使用黑盒測試技術，根據黑盒測試技術特點，進行測試環境、測試輸入和測試輸出。由此可見，可靠性強化測試核心技術包括：①構建測試環境；②輸入滿足電子產品故障的測試輸入；③得到預期測試結果。

2.2 溫度應力測試

溫度應力測試是指將溫度由低到高進行應力測試，測試溫度從20℃開始，測試溫度按10℃增加，如果電子產品溫度承受能力較差，可縮小溫度增加量，且測試過程中每階溫度持續10mim，在此時間內進行電子產品測試。接下來，逐步增加溫度值，直到達到電子產品承受溫度應力上限，出現故障為止。在溫度應力上限時，電子產品無法正常運行，故通過降低溫度應力，觀察電子產品是否能正常工作，從而得出電子產品的運行和溫度極限。

2.3 快速溫變循環測試

快速溫變循環測試是在溫度應力測試后進行，根據溫度應力測試上限結果，在此溫度基礎上增減或減少5～10℃，循環測試5次。每次循環測試過程中，在極限位置維持10min，進行產品功能測試。

2.4 振動應力測試

振動應力測試根據電子產品類型及測試環境確定振動大小、頻率和步長。每次振動時間維持在10min，接下來進行功能測試和上下電測試。在高頻率振動測試過程中，由強變弱進行測試，判斷電子產品出現故障后是否能恢復正常運行。

2.5 綜合應力測試

綜合應力測試是指隨機溫度和隨機振動相結合測試方式。溫度變化過程中進行5次循環，同時在循環過程中逐步施加不同振動應力大小。一般情況下，起始振動應力大小為上限的1/5，溫度在每次循環過程中維持10min，進行功能測試和上下電測試。

結語

綜上所述，隨著電子產品越來越復雜，在電子產品測試中應用可靠性強化測試具有十分重要意義。