元件、产品、系统在一定时间内、在一定条件下无故障地执行指定功能的能力或可能性。可通过可靠度、失效率、平均无故障间隔等来评价产品的可靠性。
可靠性测试介绍
可靠性测试就是为了评估产品在规定的寿命期间内，在预期的使用、运输或储存等所有环境下，保持功能可靠性而进行的活动。是将产品暴露在自然的或人工的环境条件下经受其作用，以评价产品在实际使用、运输和储存的环境条件下的性能，并分析研究环境因素的影响程度及其作用机理。
可靠性测试的目的
通过使用各种环境试验设备模拟气候环境中的高温、低温、高温高湿以及温度变化等情况，加速反应产品在使用环境中的状况，来验证其是否达到在研发、设计、制造中预期的质量目标，从而对产品整体进行评估，以确定产品可靠性寿命。
可靠性测试的必要性
通过可靠性测试发现产品缺点；确认产品加工及制作工艺缺陷；提出改进意见及建议，帮助企业改进工艺水平，提升产品寿命和质量；为企业的研发生产提供技术支持，从而创造高品质产品，提高企业市场竞争力。
浴盆曲线”又称“寿命特性曲线”
"浴盆曲线"用来描述机械零件在使用期限内的故障特征，或者说用来描述零件的寿命特性，不同零件的"澡盆曲线"的形态不一。
盆浴曲线
可靠性项目分为三类：电气性能测试、零部件环境可靠性、零部件机械类可靠性。
1、电气性能测试
2、零部件环境可靠性
3、零部件机械类可靠性
测试项目介绍
1、电气性能测试
| 大类 | 项目介绍 | 标准与设备 |
|---|---|---|
| 击穿电压 | 在规定的试验条件下，试样发生击穿时的电压，单位KV | 参考标准：ASTM D149-09(2013)GB/T 1408.1-2006IEC 60243-1-2013ASTM D1000-10GB/T 4677-2002 |
| 介电强度 | 在规定的试验条件下，击穿电压与施加电压的两电极之间距离（即样品厚度）的商。单位KV/mm | |
| 介电常数 | 电容器的电极之间及电极周围的空间全部充以绝缘材料时，其电容Cx与同样电极构成的真空电容C0之比εr=Cx/C0 | 参考标准：GB/T 1409-2006GB/T 1693-2007ASTM D150-11 |
| 介质损耗 | 由绝缘材料作为介质的电容器上锁施加的电压与由此而产生的电流之间的相位差的余角为介质损耗角，其正切值为介质损耗因数。 | |
| 体积电阻率 | 在绝缘材料里面的主流电场强度和稳态电流密度之商，即单位体积内的体积电阻；单位为Ω·cm或Ω·m | 参考标准：GB/T 3048.3-2007GB/T 1410-2006GB/T 15662-1995ASTM D257-14 |
| 表面电阻率 | 在绝缘材料的表面层里的直流电场强度与线电流密度之商，即单位面积内的表面电阻；单位为Ω/sq | |
| 耐电压 | 耐电压是一项检测绝缘耐受工作电压或过电压的能力和检查电气设备绝缘制造或检修质量的实验，需要使用耐电压测试仪。耐压测试是测量耐电压强度的仪器，它可以直观、准确、快速、可靠地测试各种被测对象的耐受电压、击穿电压、漏电流等电气安全性能指标.它主要达到如下目的：a.检测绝缘耐受工作电压或过电压的能力。b.检查电气设备绝缘制造或检修质量。c.排除因原材料、加工或运输对绝缘的损伤，降低产品早期失效率。d.检验绝缘的电气间隙和爬电距离。 | 参考标准：EIA-364-20C设备参数：Agilent/34420A |
| 接触电阻 | 接触电阻，对导体间呈现的电阻称为接触电阻。一般要求接触电阻在10-20 mohm以下。有的开关则要求在100-500uohm以下。有些电路对接触电阻的变化很敏感。应该指出， 开关的接触电阻是开关在若干次的接触中的所允许的接触电阻的最大值。在电路板上是专指金手指与连接器之接触点，当电流通过时所呈现的电阻之位。为了减少金属表面氧化物的生成，通常阳性的金手指部份，及连接器的阴性卡夹子皆需镀以金属，以抑制其“接载电阻”的发生。其他电器品的插头挤入插座中，或导针与其接座间也都有接触电阻存在。 | 参考标准：EIA-364-06C设备参数：Agilent/34420A |
| 绝缘电阻 | 现代生活日新月异，人们一刻也离不开电。在用电过程中就存在着用电安全问题，在电器设备中，例如电机、电缆、家用电器等。绝缘物在规定条件下的直流电阻。绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。对于低压电气装置的交接试验，常温下电动机、配电设备和配电线路的绝缘电阻不应低于0.5MΩ(对于运行中的设备和线路，绝缘电阻不应低于1MΩ/kV)。低压电器及其连接电缆和二次回路的绝缘电阻一般不应低于1MΩ；在比较潮湿的环境不应低于0.5MΩ；二次回路小母线的绝缘电阻不应低于10MΩ。I类手持电动工具的绝缘电阻不应低于2MΩ。绝缘电阻：加直流电压于电介质，经过一定时间极化过程结束后，流过电介质的泄漏电流对应的电阻称绝缘电阻。 | 参考标准：EIA-364-21C设备参数：台湾固纬/GPT-9803 |
| 温升 | 温升是指电子电气设备中的各个部件高出环境的温度。导体通流后产生电流热效应，随着时间的推移，导体表面的温度不断地上升直至稳定。稳定的条件是在3个小时内前后温差不超过2℃，此时测得导体表面的温度为此导体的最终温度，温度的单位为度（℃）。上升的温度中超过周围空气的温度（环境温度）的这一部分温度称为温升，温升的单位为开氏（K）。有些关于温升方面的文章和试验报告及试题中，经常把温升的单位写成（℃），单位用度（℃）来表示温升是不妥当的。应该用（K/W）来表示。为验证电子产品的使用寿命、稳定性等特性，通常会测试其重要元件（IC芯片等）的温升，将被测设备置于高于其额定工作温度（T=25℃）的某一特定温度（T=70℃）下运行，稳定后记录其元件高于环境温度的温升，验证此产品的设计是否合理。电气类产品中：电动机的额定温升，是指在设计规定的环境温度(十40℃)下，电动机绕组的最高允许温升，它取决于绕组的绝缘等级。温升取决于电动机运行中发热情况和散热情况。常根据温升判断电动机散热是否正常。电动机温度是指电动机各部分实际发热温度，它对电动机的绝缘材影响很大，温度过高会使绝缘老化缩短电动机寿命，甚至导致绝缘破坏·为使绝缘不致老化和破坏，对电动机绕组等各部分温度作了一不定期的限制，这个温度限制就是电动机的允许温度。 | 参考标准：EIA-364-70B设备参数：Agilent/34970 |
2、零部件环境可靠性
| 大类 | 项目介绍 | 测试要求 |
|---|---|---|
| 盐雾试验 | 盐雾试验模拟的是海洋或潮湿地区气候的环境，用于考核产品、材料及其防护层抗盐雾腐蚀的能力。有盐雾试验和交变盐雾两种试验。常用于在特殊条件下的质量评估、失效验证。 | 测试范围：NSS,AASS,CASS测试参数：900*600mm测试参数：1 m3测试范围：NSS测试参数：2400*1500mm |
| 防尘防水试验/IP等级 | 防尘防水试验/IP等级主要针对在户外或使用环境恶劣的电子产品及设备，表示法为IPXX，第一位特征数字所表示的防止接近危险部件和防止固体异物进入的防护等级，第二位特征数字所表示的防止水进入的防护等级。 | 测试范围：IP XX测试参数：防尘: 1~4X防尘: 5~6X防水: X1~7 |
| 高温试验 | 高温对产品有很多影响，如老化、氧化、化学变化、热扩散、电迁移、金属迁移、熔化、汽化变形等，通常周围环境每上升10℃，产品寿命就会减少到四分之一；当周围环境温度上升20℃，产品寿命就会减少一半，产品寿命遵循“10℃规则”，因而高温试验作为最常用的试验，用于元器件和整机的筛选、老化试验、寿命试验、加速寿命试验，同时在失效分析的验证上起重要作用。 | 测试范围：＜200℃测试参数：小于1m3 16m3 |
| UV紫外光老化试验 | 用于模拟对阳光、潮湿和温度对材料的破坏作用;材料老化包括褪色、失光、强度降低、开裂、剥落、粉化和氧化等。 | 测试范围：UVA340/UVB313/ UVA351测试参数：单个样品尺寸为6*9cm |
| 低温试验 | 低温对产品有很多影响，如脆化、结冰、粘度增大、固化、机械强度的降低及物理性收缩等， 低温试验用于考核产品在低温环境下贮存和使用的适应性，常用于产品在开发阶段的型式试验、元器件的筛选试验等。 | 测试范围：0℃~ -70℃测试参数：小于1m3 1m3 18.9m3测试范围：-40℃~ -70℃测试参数：无要求 |
| 冷热冲击试验 | 温度冲击的试验目的是为了在较短的时间内确认产品特性的变化，以及由于构成元器件的异种材料热膨胀系数不同而造成的故障问题。这些变化可以通过将元器件迅速交替地暴露于超高温和超低温的试验环境中观察到。冷热冲击不同于环境模拟试验，它是通过冷热温度冲击发现常温状态下难以发现的潜在故障。 | 测试范围：温度: -75~220℃转换时间，＜10秒测试参数：770*650*610mm |
| 快速温度变化试验 | 快速温变是规定了温度变化速率的温度变化，常常模拟昼夜温差大的地区环境，也可用于寿命试验，用以考核元器件或产品的外观、机械性能及电气性能。 | 测试范围：温度:-70℃~150℃测试参数：温度变化速率≤10℃/分钟温度变化速率10~25℃/分钟 |
| 交变湿热试验 | 交变湿热是模拟热带雨林的环境，确定产品和材料在温度变化，产品表面凝露时的使用和贮存的适应性。常用于寿命试验、评价试验和综合试验。 | 测试范围：温度：-70℃~180℃湿度：5%~98%测试参数：小于1m3 1m3 18.9m3湿度＜20%（只能用C340的箱子，低温度≥-40℃） |
| 恒温恒湿试验 | 产品失效原因湿度的影响占40%以上，因此湿度试验在环境试验中是必不可少的。常用于寿命试验、评价试验和综合试验，同时在失效分析上起重要作用。尤其对含有树脂材料的产品在产品研发和质量评估时该试验是必须的。常做的双85指的就是温度85℃，湿度85%RH。 | 温度/湿度环境、温度驻留时间测试范围：温度：-70℃~180℃湿度：5%~98%测试参数：小于1m3 1m3 18.9m3湿度＜20% |
| 气体腐蚀试验 | 气体腐蚀主要应用于接触点和连接件，试验后的评定标准是接触电阻变化，其次是外观变化。主要的腐蚀气体为二氧化硫、硫化氢、二氧化氮、氯气，可依据使用环境选择一种或多种气体进行试验。 | 测试范围：SO2/ H2S/ NO2/Cl2 浓度：0.01~100ppm；温度：0℃~90℃ ；湿度：10%~98%测试参数：870*735*520mm |
| 低气压试验 | 低气压试验箱主要用于航空、航天、信息、电子等领域，确定仪器仪表、电工产品、材料、零部件、设备在低气压、高温、低温单项或同时作用下的环境适应性与可靠性试验。 | 测试范围：压力:常压~10KPa温度：常温~200℃测试参数：1立方 |
| 臭氧测试 | 臭氧测试适用于适用于测试橡胶制品非金属材料、有机材料（如：涂料、油漆、橡胶、塑胶、及其制品）的耐臭氧老化性能和老化龟裂试验。 | 测试范围：浓度: 0~500pphm温度: 室温~50℃测试参数：550*500*700mm |
| 高压蒸煮（HAST） | 高压蒸煮试验采用高压高湿条件，考核塑料封装的半导体集成电路等电子器件的综合影响，是用高加速的试验方式评价电子产品耐湿热的能力，常用于产品开发、质量评估、失效验证。 | 测试范围：温度：105~142.9℃湿度：75%~100%压力：0.02~0.186Mpa测试参数：400*280*270mm |
| 氙灯老化/太阳辐射 | 用模拟全阳光光谱的氙弧灯来再现不同环境下存在的破坏性光波，可以为科研、产品开发和质量控制提供相应的环境模拟和加速试验。 | 测试范围：黑板温度范围为25℃~90℃测试参数：XE-3-HSC |
3、零部件机械类可靠性
| 大类 | 项目介绍 | 测试要求 |
|---|---|---|
| 跌落试验 | 用来模拟产品在搬运期间或使用过程中可能经受的跌落。包括（1）非包装状态产品在搬运期间可能经受的自由跌落，样品通常按照规定的姿态从规定的高度跌落到规定的表面上。（2）模拟负载电缆上的连接器、小型遥控装置等在使用中可能经受的重复自由跌落。（3）包装跌落 | 测试范围：＜100 kg测试参数：跌落高度：30-150cm |
| 振动试验 | 振动试验是仿真产品在运(Transportation)、安装(Installation)及使用(Use)环境中所遭遇到的各种振动环境影响，本试验是模拟产品在运输、安装及使用环境下所遭遇到的各种振动环境影响，用来确定产品是否能承受各种环境振动的能力。振动试验是评定元器件、零部件及整机在预期的运输及使用环境中的抵抗能力。 | 测试范围：正弦、随机振动2吨以下振动台 10吨振动台 |
| 冲击和撞击试验 | 许多产品在使用、装卸、运输过程中都会受到冲击。冲击的量值变化很大并具有复杂的性质。因此冲击和碰撞试验适用于确定机械的薄弱环节，考核产品结构的完整性。 | 测试范围：半正弦波,加速度＜500gn 半正弦波,加速度:500-5000gn测试参数：台面尺寸：450*450mm测试范围：方波Max:85gn测试参数：台面尺寸：450*450mm |
| 插拔力测试 | 适用于连接器的插入力、拔出力、塑料保持力以及使用寿命等多种测试，透过计算机的分析，可精确测量待测物的荷重、行程及相对应变化曲线，并可准确控制连接器插拔力测试行程、速度、目标测定次数及暂停时间。尤其是各项专用的夹、治具，可在测试时让连接器更能自动求心并对准，不会有“吃单边”的问题发上。 | 插拔次数插拔力度标准公母插头 |
| 加速寿命试验HALT/HASS试验 | HALT (Highly Accelerated Life Test)高加速寿命试验---是一种用于发现产品的薄弱点或缺陷，通过设计改进，提高可靠性的试验手段。其核心是采用步进方式，逐渐增大试验应力，逐步发现与排除缺陷，达到快速提高可靠性的目的。 | 测试范围：温度：-100℃~200℃振动：5-50Grms测试参数：1360*1370*1400mm |
| 碰撞试验 | 用于评定运输包装件在运输过程中承受多次重复性机械碰撞的耐冲击强度及包装对内装物的保护能力，它既可作为单项试验，也可以作为一系列试验的组成部分。 | 测试范围：负载：0~100kg,加速度：5-100gn测试参数：台面尺寸：500*700mm |
| 三综合试验 | 产品在实际使用中会受到各种环境因素的作用，从而使产品的各薄弱环节在自然和诱发环境因素的作用下产生故障。三综合试验设备可进行高温、低温、温度循环、温度冲击、恒温恒湿、交变湿热、正弦定频、正弦扫频、随机振动、冲击、高温机械冲击、低温机械冲击、温度-冲击响应普、温度-振动、温度-振动-湿度等产品的环境试验。将单独的环境应力施加在产品上可激发出产品的故障，那么用三种不同的环境应力施加在产品上则可轻易地得到3～5倍的加速效果，通过将不同的环境应力综合还能激发出单独应力施加时所不能出现的故障，因而三综合试验常常用以早期发现产品缺陷，进而改良产品，提高产品的可靠性。 | 测试范围：温度：-70℃~150℃湿度：25%-98%测试参数：温度+湿度+振动 |