可靠性增长试验是通过系统性施加应力暴露并纠正产品缺陷、逐步提升可靠性水平的核心手段,而试验样品验收标准是确保试验有效性的前置关键——它既需排除非相关性缺陷干扰,又要为增长试验提供可重复、可对比的基准样品,直接影响缺陷定位精度与试验结论可信度。本文围绕可靠性增长试验的核心需求,拆解试验样品验收标准的关键维度与具体要求。
试验样品验收的核心目标
可靠性增长试验的样品验收并非“合格判定”的简单重复,其核心是筛选出能真实反映产品设计/工艺状态、具备缺陷暴露能力、支持试验重复与数据追溯的样品。例如,若样品存在未发现的早期工艺缺陷(如虚焊),增长试验中施加振动应力时,该缺陷应能被触发并记录——而非因样品“先天不足”导致试验中断。
验收需保障样品“可重复性”:同一批次样品的设计、工艺、材料必须完全一致,确保缺陷暴露规律具备可比性。若两台样品的关键元器件批次不同,试验中缺陷可能源于元器件差异,而非产品设计本身,会严重干扰增长分析。
此外,验收需确保样品“可测性”:需具备采集试验数据的能力(如内置传感器、测试接口),能实时记录温度、电压等参数。若样品无数据采集能力,即使出现故障,也无法回溯故障时的环境与性能状态,导致缺陷无法有效纠正。
样品与试验目标的设计状态匹配性
样品的设计状态需与增长试验的目标状态完全一致,这是验收的基础。样品应处于“设计冻结”状态——经过正式设计评审(如PDR、CDR),BOM表、图纸、工艺文件均已固化。若设计未冻结,试验中改设计会使前期数据失效,无法形成连续的可靠性增长曲线。
样品配置需与目标应用场景一致:若目标产品是车载电子设备,样品需包含所有车载专用接口(如CAN总线)、防护结构(如防尘罩)——简化版样机无法模拟真实应用环境,暴露的缺陷不具备实际意义。
需验证样品设计成熟度:需经过工程验证(如DV试验),排除明显设计缺陷。例如,若电机的电源电路未经过过载保护验证,增长试验中施加过载应力时会直接烧毁电源,导致试验终止,这类问题应在验收时排除。
硬件特性的验收标准
硬件验收需覆盖元器件、结构与性能三大维度。首先是元器件选型验证:关键元器件(如CPU、电源模块)需经过可靠性筛选(如高温老化、电压筛选),并提供供应商可靠性数据(如MTBF);外购件需有完整批次追溯信息,避免假冒或不合格批次混入。例如,未经过高温筛选的电容,增长试验中可能因早期失效导致设备停机,这类非相关性缺陷应在验收时排查。
其次是结构件工艺验证:需提供工艺检验报告(如焊接X射线检测、组装扭矩测试)。例如,金属结构件的未焊透缺陷,增长试验中施加振动应力时会开裂,应通过超声检测在验收时排除。
最后是性能参数基线测试:需记录硬件初始性能参数(如电机转速偏差、传感器精度)。例如,某电机初始转速偏差±2%,增长试验中需对比该参数变化——若试验后偏差增大至±5%,说明存在可靠性下降缺陷,需进一步分析。
软件特性的验收标准
软件验收需聚焦版本一致性、兼容性与可测试性。首先是版本一致性:样品软件需为最新冻结版本,提供版本号、冻结日期及说明文档,确保无未授权变更。若使用未冻结的开发版本,试验中可能出现内存泄漏问题,导致设备死机,这类缺陷应通过版本验证排除。
其次是软件与硬件兼容性:需通过兼容性测试(如驱动稳定性、通信协议一致性)。例如,软件驱动与新传感器不兼容会导致数据采集错误,这类问题应在验收时通过联调解决。
最后是软件可测试性:需具备内置测试接口(如JTAG、网络接口),能监控CPU使用率、内存占用率。例如,工业软件若有内存泄漏监控功能,增长试验中可实时发现异常,快速定位代码模块,提升缺陷纠正效率。
环境适应性的前置验证
增长试验需施加环境应力(如温度循环、振动),样品需先通过环境适应性前置验证。首先是环境应力筛选(ESS):需经过温度循环(-40℃至+85℃,10循环)、随机振动(10-2000Hz,0.5g),排除早期工艺缺陷。例如,未经过温度循环的电子产品,可能因 solder joint 开裂导致接触不良,这类缺陷应在验收时通过ESS排除。
其次是环境适应性试验:需经过极端环境下的性能保持测试(如高温存储、低温运行)。若户外设备在-20℃下无法启动,增长试验中施加低温应力时会直接失效,这类问题应在验收时通过低温试验解决。
需验证环境应力下的可靠性:需经过环境应力寿命测试(如温度循环下1000小时运行)。若电池管理系统在温度循环500小时后出现过充保护失效,这类缺陷应在验收时通过寿命测试排查。
历史数据的可追溯性要求
样品历史数据需完整可追溯,包括设计、工艺、试验三类文档。设计文档需提供BOM表、图纸、ECN变更记录——若设计变更未记录,验收时无法确认样品是否包含该变更,可能导致试验中出现未预期缺陷。
工艺数据需提供焊接温度、组装扭矩等参数记录、SPC报告、外购件LOT号——若PCB板焊接温度超出规范(如250℃ instead of 220℃),验收时通过工艺数据可发现问题,避免焊接不良导致的试验缺陷。
试验数据需提供之前的DV报告、ESS报告、FRACAS缺陷记录、CAR纠正措施——若样品之前出现过电源模块失效且未解决,验收时需拒绝该样品,避免试验中再次出现同类缺陷。
缺陷状态的清零规则
样品验收前需确保所有已知缺陷已清零。设计缺陷需验证:所有设计问题(如结构强度不足)已通过设计变更解决,并经过重新测试(如强度测试)。例如,结构件增加加强筋后,需提供新的强度报告确认缺陷清零。
工艺缺陷需验证:所有工艺问题(如焊接不良)已通过工艺改进解决,并经过重新检验(如X射线检测)。例如,调整焊接参数后,需提供新的焊接报告确认缺陷清零。
外购件缺陷需验证:所有外购件问题(如元器件失效)已更换合格批次,并提供供应商合格证明。例如,电容批次漏电流过大,需更换批次并提供新的测试报告确认缺陷清零。
验收后的状态保持要求
样品通过验收后,需保持状态避免新缺陷。存储环境需控制在规范范围内(温度15-25℃,湿度40-60%),提供温湿度监控记录——若精密电子设备存储在湿度80%环境中,可能因PCB受潮短路,这类问题应通过环境控制避免。
搬运需使用专用防护包装(防静电袋、缓冲泡沫)——若传感器在搬运中受剧烈振动,可能导致内部元件移位,试验中出现性能偏差,这类损伤应通过防护措施避免。
试验前需进行状态检查:包括外观、性能测试、软件版本验证。若样品存储后外观有划痕,需检查是否影响内部结构;若性能测试中电压偏差增大,需重新验证状态,避免试验中出现非相关性缺陷。
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