軍用電子元器件的可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)方案研究

韓璞輝　劉娟

在軍用電子元器件的開發(fā)程序中，必須要經(jīng)過十分嚴(yán)格且多次的驗(yàn)證試驗(yàn)，用來驗(yàn)證元器件是否符合通用標(biāo)準(zhǔn)。可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)是最主要的驗(yàn)證試驗(yàn)之一，它對于識別元器件的弱點(diǎn)和加強(qiáng)元器件的可靠性十分重要。

可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)需要在軍用電子元器件的機(jī)理的不改變的前提下，不斷施加越來越大的環(huán)境應(yīng)力，以快速地發(fā)現(xiàn)軍用電子元器件中的質(zhì)量薄弱點(diǎn)。可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)?zāi)軌蛴行У匕l(fā)現(xiàn)電子元器件的質(zhì)量缺陷，從基礎(chǔ)上為電子產(chǎn)品的可靠性把關(guān)，因此是世界范圍內(nèi)常用的質(zhì)量考核手段之一。

本文設(shè)計(jì)改進(jìn)原有的強(qiáng)化試驗(yàn)方法，創(chuàng)造了更加合理的試驗(yàn)環(huán)境，以期增強(qiáng)軍用電子元器件可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)的效率。

（一）傳統(tǒng)可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)方案的薄弱點(diǎn)分析

常用的傳統(tǒng)增強(qiáng)可靠性的試驗(yàn)計(jì)劃中進(jìn)行相同類型的單個試驗(yàn)，可以有效地提高一些具有高可靠性和低故障率的產(chǎn)品的測試效率。

然而，對于軍用電子元器件來說，單一的可靠性強(qiáng)化內(nèi)容不一定會觸發(fā)故障點(diǎn)，引發(fā)故障，但是在連續(xù)試驗(yàn)內(nèi)容或者在更大的應(yīng)力下，會引發(fā)次生故障，可能會對后續(xù)試驗(yàn)的過程造成影響。如果在可靠性增強(qiáng)試驗(yàn)期間有任何部件產(chǎn)生故障，就會增加修復(fù)時間，造成試驗(yàn)進(jìn)程效率低下。在可靠性試驗(yàn)前，這些電子元器件已經(jīng)過環(huán)境測試，一定程度上會導(dǎo)致其可靠性下降;然而傳統(tǒng)的測試，故障出現(xiàn)的概率雖然是隨機(jī)的，但是與試驗(yàn)順序的安排、施加應(yīng)力的大小、試驗(yàn)強(qiáng)度對引發(fā)故障的門限閾值都有關(guān)聯(lián)，因此需要對可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)作出調(diào)整。

（二）可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)改進(jìn)措施

試驗(yàn)的設(shè)計(jì)是提高可靠性試驗(yàn)工作的核心。測試試驗(yàn)的開發(fā)必須首先明確電子元器件檢測的缺點(diǎn)，也應(yīng)該規(guī)避在試驗(yàn)過程中施加的應(yīng)力，而改變的元器件本身的機(jī)理。以及在試驗(yàn)過程中遇到的問題，應(yīng)盡早停止試驗(yàn)。

改進(jìn)的試驗(yàn)方案可以很好地保證后試驗(yàn)過程的進(jìn)展，有效地防止過度應(yīng)力所造成的影響。改進(jìn)方案分為兩個階段進(jìn)行試驗(yàn)：

第一階段的核心是運(yùn)用較低的應(yīng)力，在技術(shù)條件限制極限以上，與相同類型的軍用電子元器件的經(jīng)驗(yàn)相對比，在最終應(yīng)力大小與限制條件應(yīng)力極限值之間設(shè)置一定的余量。

第二階段的核心是在試驗(yàn)中分段提高所施加的應(yīng)力。在第一階段的試驗(yàn)中電子元器件狀態(tài)完好，表明該器件尚未受到極限應(yīng)力值，則轉(zhuǎn)入第二階段試驗(yàn)，逐漸增大所施加的應(yīng)力，直到達(dá)到元器件測試指標(biāo)的要求，或者達(dá)到元器件設(shè)計(jì)指標(biāo)的上限值。

因?yàn)榭煽啃詮?qiáng)化試驗(yàn)存在著極限，在試驗(yàn)中逐漸地加大應(yīng)力，存在著電子元器件故障暴露的問題，并且對試驗(yàn)設(shè)備也要求很大，在以前試驗(yàn)中曾出現(xiàn)因?yàn)樵O(shè)備故障影響試驗(yàn)進(jìn)程的情況發(fā)生，所以改進(jìn)后的試驗(yàn)方案對最大應(yīng)力進(jìn)行了極限設(shè)置。

（一）試驗(yàn)準(zhǔn)備

根據(jù)改進(jìn)后的軍用電子元器件的可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)方案，對某軍用電子元器件的7個部件實(shí)施可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)，以測試改進(jìn)方案的有效性。元器件的狀態(tài)和試驗(yàn)設(shè)備在試驗(yàn)前經(jīng)過檢查，參試儀器與設(shè)備均在檢定有效期內(nèi)，被試軍用電子元器件外觀檢查良好，具備正常功能。對此7個部件開展改進(jìn)的可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)。具體情況如表1所示。

本次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，容易出現(xiàn)故障的環(huán)節(jié)是：受到試驗(yàn)所加應(yīng)力影響，部分器件出現(xiàn)焊點(diǎn)松動、疲勞斷裂等現(xiàn)象，尤其在溫度試驗(yàn)中故障更易被觸發(fā)。

（二）結(jié)果分析

分析試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該軍用電子元器件在一個成熟的試驗(yàn)中得到了充分的實(shí)現(xiàn)，在其他模型中驗(yàn)證了一些薄弱點(diǎn)，這個軍用電子元器件可靠性增強(qiáng)試驗(yàn)中的每個部件的故障數(shù)量較低，總體可靠性水平較高。試驗(yàn)揭示了一些項(xiàng)目和流程中仍然存在的缺陷，這是進(jìn)一步改進(jìn)的基礎(chǔ)。

試驗(yàn)表明，傳統(tǒng)方法在試驗(yàn)環(huán)境中容易出現(xiàn)故障，會對軍用電子元器件的可靠性產(chǎn)生一定影響，也對后面強(qiáng)化可靠性試驗(yàn)產(chǎn)生影響。而改進(jìn)后的軍用電子元器件可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)則避開了這些問題，有效地提高了試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和效率。

本文對軍用電子元器件可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)在傳統(tǒng)的方法上加以改進(jìn)，分階段進(jìn)行的試驗(yàn)的方案。并通過了實(shí)例分析，驗(yàn)證了改進(jìn)后的方案的正確性和可行性。但是因?yàn)椴煌囼?yàn)個體在經(jīng)受試驗(yàn)的時候可能存在著差異，這個方法還要在不同的測試中不斷改進(jìn)，從而進(jìn)一步加強(qiáng)該試驗(yàn)方案的可行性。