军用电子元器件的可靠性强化试验方案研究

韩璞辉　刘娟

在军用电子元器件的开发程序中，必须要经过十分严格且多次的验证试验，用来验证元器件是否符合通用标准。可靠性强化试验是最主要的验证试验之一，它对于识别元器件的弱点和加强元器件的可靠性十分重要。

可靠性强化试验需要在军用电子元器件的机理的不改变的前提下，不断施加越来越大的环境应力，以快速地发现军用电子元器件中的质量薄弱点。可靠性强化试验能够有效地发现电子元器件的质量缺陷，从基础上为电子产品的可靠性把关，因此是世界范围内常用的质量考核手段之一。

本文设计改进原有的强化试验方法，创造了更加合理的试验环境，以期增强军用电子元器件可靠性强化试验的效率。

（一）传统可靠性强化试验方案的薄弱点分析

常用的传统增强可靠性的试验计划中进行相同类型的单个试验，可以有效地提高一些具有高可靠性和低故障率的产品的测试效率。

然而，对于军用电子元器件来说，单一的可靠性强化内容不一定会触发故障点，引发故障，但是在连续试验内容或者在更大的应力下，会引发次生故障，可能会对后续试验的过程造成影响。如果在可靠性增强试验期间有任何部件产生故障，就会增加修复时间，造成试验进程效率低下。在可靠性试验前，这些电子元器件已经过环境测试，一定程度上会导致其可靠性下降;然而传统的测试，故障出现的概率虽然是随机的，但是与试验顺序的安排、施加应力的大小、试验强度对引发故障的门限阈值都有关联，因此需要对可靠性强化试验作出调整。

（二）可靠性强化试验改进措施

试验的设计是提高可靠性试验工作的核心。测试试验的开发必须首先明确电子元器件检测的缺点，也应该规避在试验过程中施加的应力，而改变的元器件本身的机理。以及在试验过程中遇到的问题，应尽早停止试验。

改进的试验方案可以很好地保证后试验过程的进展，有效地防止过度应力所造成的影响。改进方案分为两个阶段进行试验：

第一阶段的核心是运用较低的应力，在技术条件限制极限以上，与相同类型的军用电子元器件的经验相对比，在最终应力大小与限制条件应力极限值之间设置一定的余量。

第二阶段的核心是在试验中分段提高所施加的应力。在第一阶段的试验中电子元器件状态完好，表明该器件尚未受到极限应力值，则转入第二阶段试验，逐渐增大所施加的应力，直到达到元器件测试指标的要求，或者达到元器件设计指标的上限值。

因为可靠性强化试验存在着极限，在试验中逐渐地加大应力，存在着电子元器件故障暴露的问题，并且对试验设备也要求很大，在以前试验中曾出现因为设备故障影响试验进程的情况发生，所以改进后的试验方案对最大应力进行了极限设置。

（一）试验准备

根据改进后的军用电子元器件的可靠性强化试验方案，对某军用电子元器件的7个部件实施可靠性强化试验，以测试改进方案的有效性。元器件的状态和试验设备在试验前经过检查，参试仪器与设备均在检定有效期内，被试军用电子元器件外观检查良好，具备正常功能。对此7个部件开展改进的可靠性强化试验。具体情况如表1所示。

本次试验发现，容易出现故障的环节是：受到试验所加应力影响，部分器件出现焊点松动、疲劳断裂等现象，尤其在温度试验中故障更易被触发。

（二）结果分析

分析试验结果发现，该军用电子元器件在一个成熟的试验中得到了充分的实现，在其他模型中验证了一些薄弱点，这个军用电子元器件可靠性增强试验中的每个部件的故障数量较低，总体可靠性水平较高。试验揭示了一些项目和流程中仍然存在的缺陷，这是进一步改进的基础。

试验表明，传统方法在试验环境中容易出现故障，会对军用电子元器件的可靠性产生一定影响，也对后面强化可靠性试验产生影响。而改进后的军用电子元器件可靠性强化试验则避开了这些问题，有效地提高了试验的准确性和效率。

本文对军用电子元器件可靠性强化试验在传统的方法上加以改进，分阶段进行的试验的方案。并通过了实例分析，验证了改进后的方案的正确性和可行性。但是因为不同试验个体在经受试验的时候可能存在着差异，这个方法还要在不同的测试中不断改进，从而进一步加强该试验方案的可行性。