基于非加速状态的电子设备可靠性试验研究

张培跃 张涛 程德鹏

摘 要：本文主要研究基于非加速状态的电子设备可靠性试验，首先对电子设备可靠性概念及影响因素进行介绍，了解影响电子设备可靠性的主要因素，重点分析军用电子设备可靠性试验的特点及试验方法的选择，在此基础上分析非加速状态的电子设备可靠性试验，希望通过本文的研究能够更加全面的认识电子设备的可靠性试验。

关键词：非加速状态;电子设备;可靠性试验

1引言

电子设备在生产生活各个领域已经得到广泛的使用，电子设备的可靠性也对产品的质量性能产生直接深刻的影响。可靠性试验能够真实了解电子产品的性能缺陷，以便于对其改进，提升品质，尤其是在军用电子设备中进行可靠性试验是十分重要的。因此在现阶段加强对于非加速状态的电子设备可靠性试验研究具有重要的现实意义。

2电子设备可靠性概念及影响因素

2.1 电子设备可靠性概念

电子设备在运行过程中可能会遇到各种不同的运行状况，而可靠性就是指电子设备在在特定条件下维持无故障状态持续执行设备相关指定功能的能力。高可靠性是电子设备高质量的重要标志。通常可以使用失效率、可靠度等指标评价电子设备的可靠性。电子设备的可靠性由基础电子元器件和产品设计可靠性两部分组成，其中电子元器件是基础核心部件，元器件的可靠性保证产品整体可靠性的基础，而可靠合理的设计能够实现各种电子元器件的可靠结合，从而直接影响到产品可靠性高低。

2.2 影响电子设备可靠性的因素

其一是气候条件，电子设备工作使用环境中的湿度、温度以及空气污染情况等都会影响到电子设备的正常运行，在特殊的气候条件下，电子设备内部的零部件容易出现故障，电气元件的传感能力会降低，容易出现电子设备运行迟缓的问题，导致电子设备的电气性能下降，寿命降低，无法正常工作。其二是机械条件，如果电子设备在运行使用过程中受到外界或周边设备的振动冲击就可能会出现内部元器件的失效损坏等问题，从而导致电子设备内部结构件变形甚至断裂，电子设备无法工作。其三是电磁干扰，电子设备中元器件的运行需要保持稳定的电磁场环境，如果周边环境中的电磁波异常，电气元件的运行使用就会受到干扰，容易产生较大的嗓声，而且设备运行的稳定性也会降低，无法保障电子设备的安全性。其四是生产条件，生产条件是电子设备运行使用的基础，合适的生产条件能够保障电子设备的正常使用，如果达不到标准生产条件，电子设备的运行质量就会下降。

3军用电子设备可靠性试验的特点及选择

可靠性试验是检测评定设备可靠性的主要方法，可靠性试验的基本原理就是在被测试设备的规定环境及工作条件，将对应的环境应力和工作模式按照一定的周期反复在受试设备上施加，然后分析处理受试设备的失效情况的。在可靠性试验的基础上能够真实反馈设备质量反馈，并以此为依据改进产品设备的设计、生产制造、运行管理等，从而进一步改进提升设备的可靠性。

军用电子设备属于特殊的产品，相关的可靠性試验主要包括研制阶段的初期试验、可靠性验收增长试验、设备元器件老炼试验以及电子设备过载能力的试验等，具体试验项目的选择要根据设备研制的不同阶段及对应的要求标准确定。

目前关于军用电子设备可靠性试验的方法主要分为以下几种，其一是“试验-问题记录-再试验”模式，这种方法主要是在试验机的批量试验中使用，针对试验中发现问题时，以记录问题为主，暂时不进行改进，在下一个阶段结合设备的失效机理，集中改进。其二是“试验-改进-再试验”模式，利用该方法能够及时暴露产品存在的薄弱问题，试验后及时分析产品失效的原因机理，确定导致问题的根本原因并进行改进，之后再反复验证实改进，不断提升产品的可靠性。这种试验方法一般是在暴露确定电子产品的薄弱环节后进行，而且试验对象和目标的针对性较强。其三是前面两种方式的结合，在试验中发现的问题如果可以及时改进就立即改进，对于延缓类问题则安排在下次试验前改进，这种方法适合在多种问题同时出现时进行。

4非加速状态的电子设备可靠性试验分析

军用电子设备的寿命质量较高，可以通过增加应力的方法，来缩短试验时间，称为加速试验，虽然能够更快的得出结果，但是加速状态下的结果与真实结果会存在差异，因此一般是在非加速状态下进行试验。电子设备的产品寿命与各种试验参量之间的关系是分析可靠性试验数据的基础就是，比如电子设备故障与温度、振动等应力之间的关系、设备故障与设备性能变化的规律。利用回归相关分析法或最小二乘法分析多种数据可以得到数据之间的变量关系，并将数据绘制拟合为函数图表和数学模型，从而确定产品的可靠性指标及参数值。以军用电子设备的故障模式为例，一般可以使用指数分布模型进行描述，在试验中获取目标观测值，利用模型可以得到电子设备的可靠度和失效率，并与预计值进行比较，直到试验值达到指标要求。

在可靠性试验中会得到诸多复杂的信息集体数据，可以根据具体试验目的的不同，针对性选择需要采集的数据，并利用试验取得的观测值对其可靠性特征值进行预估，比如在军用电子产品可靠性试验中，通常使用MTBF作为试验指标，如果是进行检验试验，可以以相关电子设备能够接受的最低MTBF作为检验下限。在实际试验中可以利用点估计结合试验经验基本估算得到相关电子设备的MTBF，从而快速处理相关试验数据。

5结语

通过本文的分析可知，电子设备可靠性试验对于提升电子设备性能，保障电子设备质量具有十分重要的作用，在非加速状态下进行可靠性试验能够真实全面的了解产品品质，针对其存在的问题进行改进，全面提升产品性能。未来随着电子技术的不断发展，电子设备在军用民用等各个领域都会有更广泛的使用，相关的品质要求也会更加严格，可靠性试验将会发挥更加重要的作用。

参考文献：

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[3] 谭磊. 非加速状态下的电子设备可靠性试验分析[J]. 电子世界，2020（7）：188-189.

作者简介：

张培跃（1986—），男，汉族，山东人，工业和信息化部电子第五研究所华东分所工程师，主要从事电子装备环境适应性和可靠性研究工作.