本發(fā)明涉及電子產(chǎn)品試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電子產(chǎn)品綜合應(yīng)力強(qiáng)化試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

隨著車輛的智能化、全電化發(fā)展的強(qiáng)勁趨勢(shì)，車載電子部件的數(shù)量增長(zhǎng)迅猛，部件內(nèi)部芯片數(shù)量、集成難度也呈現(xiàn)出指數(shù)曲線上升趨勢(shì)，加之復(fù)雜電路組合后存在特殊、臨界條件下的跳變、漂移、失效等不可預(yù)測(cè)現(xiàn)象，若不進(jìn)行專項(xiàng)可靠性設(shè)計(jì)和試驗(yàn)驗(yàn)證，集成度越高的電子產(chǎn)品其可靠性水平在理論上將越低。

綜合應(yīng)力強(qiáng)化試驗(yàn)屬于提升產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)、可靠性分析的研究性試驗(yàn)。通過提高產(chǎn)品試驗(yàn)的環(huán)境應(yīng)力(高溫、低溫、沖擊、振動(dòng)、濕熱)及電應(yīng)力，達(dá)到在短時(shí)間內(nèi)暴露產(chǎn)品功能及性能薄弱點(diǎn)的目的，進(jìn)而制定技術(shù)改進(jìn)措施，以提高產(chǎn)品可靠性，對(duì)產(chǎn)品的可靠性增長(zhǎng)具有重要的意義。

當(dāng)前類似試驗(yàn)存在如下問題：

1)研究領(lǐng)域尚未形成通行的綜合應(yīng)力強(qiáng)化試驗(yàn)的臺(tái)架試驗(yàn)方案，缺乏可具體執(zhí)行的試驗(yàn)方法及依據(jù)；

2)五項(xiàng)試驗(yàn)(高溫、低溫、沖擊、振動(dòng)、濕熱)都是異步、短時(shí)的性能驗(yàn)證試驗(yàn)，不足以全面考核產(chǎn)品的可靠性；

3)裝甲產(chǎn)品的特殊性，該領(lǐng)域電子產(chǎn)品強(qiáng)化試驗(yàn)的各參數(shù)強(qiáng)化指標(biāo)無法參照航空、航天、船舶等軍工領(lǐng)域。過高的強(qiáng)化指標(biāo)將直接導(dǎo)致產(chǎn)品不可逆損壞；過低的強(qiáng)化指標(biāo)達(dá)不到強(qiáng)化、加速的目的，強(qiáng)化因子界定困難，缺乏工程經(jīng)驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何設(shè)計(jì)一種電子產(chǎn)品綜合應(yīng)力強(qiáng)化試驗(yàn)方法，以降低對(duì)整車的依賴；前移產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)控制，降低研制周期，更精準(zhǔn)、高效的進(jìn)行可靠性薄弱點(diǎn)定位與整改。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電子產(chǎn)品綜合應(yīng)力強(qiáng)化試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

a.將被試品剛性連接到三綜合試驗(yàn)箱內(nèi)的振動(dòng)臺(tái)面上，并確保被試品周圍氣流能夠自由流動(dòng)；

b.將溫度傳感器布置在被試品內(nèi)部的關(guān)注點(diǎn)上，將控制用振動(dòng)傳感器可靠地粘貼在選擇的控制點(diǎn)上，在振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量中確定的關(guān)注點(diǎn)處布置監(jiān)測(cè)用振動(dòng)傳感器；

c.按測(cè)試要求連接好測(cè)試設(shè)備，并對(duì)被試品進(jìn)行試驗(yàn)前常溫通電測(cè)試，確定被試品功能和性能正常；

d.對(duì)被試品施加溫度變化應(yīng)力，對(duì)被試品施加振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力，并同步施加電應(yīng)力；

e.在快速溫度變化應(yīng)力及振動(dòng)應(yīng)力施加的過程中注意電應(yīng)力的變化；

f.當(dāng)被試品出現(xiàn)性能超差或功能喪失時(shí)，停止振動(dòng)，并暫停試驗(yàn)；若是由于振動(dòng)引起的被試品出現(xiàn)性能超差或功能喪失時(shí)，則執(zhí)行g(shù)-l，否則執(zhí)行g(shù)’～j’；

g.將振動(dòng)應(yīng)力降低至初始振動(dòng)量級(jí)；

h.確認(rèn)被試品的功能、性能是否能恢復(fù)，并進(jìn)行故障分析，定位與修復(fù)故障，如不能修復(fù)則進(jìn)行更換；

i.修復(fù)或更換后，在振動(dòng)臺(tái)面的修復(fù)點(diǎn)或更換后與修復(fù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)上加裝監(jiān)測(cè)用振動(dòng)傳感器；

j.直接對(duì)被試品施加性能超差或功能喪失時(shí)的振動(dòng)量級(jí)，驗(yàn)證修復(fù)的有效性；

k.如果故障點(diǎn)是由于應(yīng)力集中所致或?yàn)楣舱顸c(diǎn)，此時(shí)將該故障點(diǎn)從被試品中移出，以避免振動(dòng)激勵(lì)再次造成該點(diǎn)損壞；

l.返回步驟f，直至找到了預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的故障點(diǎn)，或施加的應(yīng)力已足夠大，則結(jié)束試驗(yàn)；

g’.將溫度應(yīng)力恢復(fù)到常溫，溫度穩(wěn)定后觀察被試品工作能否恢復(fù)正常；

h’.若被試品無法恢復(fù)相應(yīng)的功能和性能，說明被試品已損壞，進(jìn)行故障定位和修復(fù)，再次投入試驗(yàn)前，對(duì)修復(fù)的故障點(diǎn)進(jìn)行防快速溫度變化的保護(hù)，如果無法修復(fù)也無法進(jìn)行保護(hù)則進(jìn)行更換；若被試品功能和性能恢復(fù)正常，說明溫度變化應(yīng)力對(duì)被試品未造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞，對(duì)可能的故障點(diǎn)進(jìn)行分析和定位，若能夠定位，則對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行防快速溫度變化的保護(hù)，再次投入試驗(yàn)；若不能依靠分析進(jìn)行定位，則直接投入試驗(yàn)，認(rèn)為找到了薄弱點(diǎn)，并將該薄弱點(diǎn)激勵(lì)成故障點(diǎn)；

j’.返回步驟f，直至找到了預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的薄弱點(diǎn)，則結(jié)束試驗(yàn)。

優(yōu)選地，步驟a中，將被試品通過試驗(yàn)夾具剛性連接到三綜合試驗(yàn)箱內(nèi)的振動(dòng)臺(tái)面上。

優(yōu)選地，步驟e中，所述電應(yīng)力的變化包括電流、電壓和功率的變化。

優(yōu)選地，步驟h’中，防快速溫度變化的保護(hù)方法為：涂敷阻熱材料。

優(yōu)選地，所述電子產(chǎn)品為裝甲車輛電子產(chǎn)品。

(三)有益效果

本發(fā)明在激發(fā)產(chǎn)品可靠性薄弱點(diǎn)上，除外場(chǎng)跑車驗(yàn)證方法之外，提供了一種臺(tái)架驗(yàn)證的試驗(yàn)方案，降低了對(duì)整車的依賴；前移了產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)控制，降低了研制周期；能夠更精準(zhǔn)、高效的進(jìn)行可靠性薄弱點(diǎn)定位與整改。

附圖說明

圖1為快速溫度循環(huán)試驗(yàn)剖面；

圖2為gjb150.16a中履帶車典型譜型(隨機(jī)振動(dòng))；

圖3為綜合應(yīng)力強(qiáng)化試驗(yàn)循環(huán)剖面。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種裝甲車輛電子產(chǎn)品綜合應(yīng)力強(qiáng)化試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

a.將被試品通過試驗(yàn)夾具剛性連接到三綜合試驗(yàn)箱內(nèi)的振動(dòng)臺(tái)面上，并確保被試品周圍氣流能夠自由流動(dòng)；

b.將溫度傳感器布置在被試品內(nèi)部的關(guān)注點(diǎn)上(盡量多點(diǎn)，以確定被試品的溫度穩(wěn)定狀態(tài))，將控制用振動(dòng)傳感器可靠地粘貼在選擇的控制點(diǎn)上，在振動(dòng)響應(yīng)測(cè)量中確定的關(guān)注點(diǎn)處布置監(jiān)測(cè)用振動(dòng)傳感器；

c.按測(cè)試要求連接好測(cè)試設(shè)備，并對(duì)被試品進(jìn)行試驗(yàn)前常溫通電測(cè)試，確定被試品功能和性能正常；

d.按圖1對(duì)被試品施加溫度變化應(yīng)力，按圖2、表1條件對(duì)被試品施加振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力，并按圖3同步施加電應(yīng)力；

表1履帶車固緊貨物的窄帶隨機(jī)振動(dòng)程序數(shù)據(jù)

圖1說明：如果裝甲車輛電子產(chǎn)品的低溫工作極限為-55℃；高溫工作極限為85℃?？紤]產(chǎn)品的溫度循環(huán)過程的余量，一般低溫工作極限設(shè)為-50℃，高溫工作極限設(shè)為80℃。按照快速溫度循環(huán)應(yīng)力試驗(yàn)的常用方法，循環(huán)路徑為“低溫——高溫——低溫……”的循環(huán)試驗(yàn)，其溫變率一般不小于15℃/min(越快溫度循環(huán)應(yīng)力誘發(fā)越強(qiáng))，為滿足試驗(yàn)效果的要求，需要進(jìn)行11次溫度循環(huán)試驗(yàn)；電應(yīng)力的標(biāo)稱值為28v，上限值為33v，下限值為20v，通電的順序應(yīng)按照“上限值——標(biāo)稱值——下限值——標(biāo)稱值——上限值……”。考慮產(chǎn)品試驗(yàn)的時(shí)間、效率和費(fèi)用。該產(chǎn)品綜合應(yīng)力強(qiáng)化試驗(yàn)中的溫度循環(huán)試驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：低溫溫度：-50℃；高溫溫度：80℃；溫度變化速率：15℃/min；每個(gè)溫度穩(wěn)定停留時(shí)間：60min；產(chǎn)品檢測(cè)時(shí)間：10min(產(chǎn)品需開關(guān)5次)。

圖2、表1說明：經(jīng)過論證及試驗(yàn)摸索，裝甲車輛電子產(chǎn)品步進(jìn)振動(dòng)譜型適合參照gjb150.16a中圖c.4中5-500hz履帶車典型隨機(jī)譜型，振動(dòng)數(shù)據(jù)選擇表d.1履帶車固緊貨物的窄帶隨機(jī)振動(dòng)數(shù)據(jù)，以表中的數(shù)據(jù)位初始數(shù)據(jù)，逐步增加量值。每次增10％到150％后每次增5％，直到產(chǎn)品故障或到原有量值的170％。振動(dòng)步長(zhǎng)：初始量值的10％，增加到150％后步長(zhǎng)采用5％；每個(gè)振動(dòng)穩(wěn)定駐留時(shí)間：10min；產(chǎn)品檢測(cè)時(shí)間：10min(產(chǎn)品需開關(guān)5次)；試驗(yàn)持續(xù)到被試品的振動(dòng)故障或試驗(yàn)量值到原來的170％，則停止試驗(yàn)。

圖3說明：按照綜合應(yīng)力強(qiáng)化試驗(yàn)的常用方法，一般是在基于溫度循環(huán)、振動(dòng)步進(jìn)、電應(yīng)力循環(huán)施加的綜合剖面下進(jìn)行試驗(yàn)。溫度循環(huán)按照?qǐng)D1快速溫度循環(huán)應(yīng)力施加，振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力按照?qǐng)D2和表1的型譜和數(shù)據(jù)進(jìn)行施加，電應(yīng)力應(yīng)按照“上限值——標(biāo)稱值——下限值——標(biāo)稱值——上限值……”進(jìn)行施加。同時(shí)考慮低溫時(shí)產(chǎn)品不上電，高溫時(shí)保持產(chǎn)品上電的上電時(shí)機(jī)。

e.在快速溫度變化應(yīng)力及振動(dòng)應(yīng)力施加的過程中注意電應(yīng)力的變化，包括電流、電壓和功率的變化；

f.當(dāng)被試品出現(xiàn)性能超差或功能喪失時(shí)，停止振動(dòng)，并暫停試驗(yàn)(在不影響安全的情況下盡量讓被試品不斷電)；若是由于振動(dòng)引起的被試品出現(xiàn)性能超差或功能喪失時(shí)，則執(zhí)行g(shù)-l，否則執(zhí)行g(shù)’～j’；

g.將振動(dòng)應(yīng)力降低至初始振動(dòng)量級(jí)；

h.確認(rèn)被試品的功能、性能是否能恢復(fù)，并進(jìn)行故障分析，定位與修復(fù)故障，如不能修復(fù)則進(jìn)行更換；

i.修復(fù)或更換后，在振動(dòng)臺(tái)面的修復(fù)點(diǎn)或更換后與修復(fù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)上(或附近)加裝監(jiān)測(cè)用振動(dòng)傳感器，以了解被試品上故障點(diǎn)處的振動(dòng)響應(yīng)情況；

j.直接對(duì)被試品施加性能超差或功能喪失時(shí)的振動(dòng)量級(jí)，驗(yàn)證修復(fù)的有效性；

k.如果故障點(diǎn)是由于應(yīng)力集中所致或?yàn)楣舱顸c(diǎn)，此時(shí)將該故障點(diǎn)從被試品中移出，以避免振動(dòng)激勵(lì)再次造成該點(diǎn)損壞；

l.返回步驟f，直至找到了預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的故障點(diǎn)(薄弱環(huán)節(jié))，或施加的應(yīng)力已足夠大，則結(jié)束試驗(yàn)；

g’.將溫度應(yīng)力恢復(fù)到常溫，溫度穩(wěn)定后觀察被試品工作能否恢復(fù)正常(可對(duì)被試品進(jìn)行重啟觀察)；

h’.若被試品無法恢復(fù)相應(yīng)的功能和性能，說明被試品已損壞，進(jìn)行故障定位和修復(fù)，再次投入試驗(yàn)前，對(duì)修復(fù)的故障點(diǎn)進(jìn)行涂敷阻熱材料的防快速溫度變化的保護(hù)，如果無法修復(fù)也無法進(jìn)行保護(hù)則進(jìn)行更換；若被試品功能和性能恢復(fù)正常，說明溫度變化應(yīng)力對(duì)被試品未造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞，對(duì)可能的故障點(diǎn)進(jìn)行分析和定位，若能夠定位，則對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行涂敷阻熱材料的防快速溫度變化的保護(hù)，再次投入試驗(yàn)；若不能依靠分析進(jìn)行定位，則直接投入試驗(yàn)，認(rèn)為找到了薄弱點(diǎn)，并將該薄弱點(diǎn)激勵(lì)成故障點(diǎn)；

j’.返回步驟f，直至找到了預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的薄弱點(diǎn)(環(huán)節(jié))，則結(jié)束試驗(yàn)。

該方法基于電子產(chǎn)品的可靠性試驗(yàn)理論，按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，以及使用環(huán)境特點(diǎn)，結(jié)合長(zhǎng)期工程摸索經(jīng)驗(yàn)，歸納提出一種綜合應(yīng)力強(qiáng)化試驗(yàn)的工程應(yīng)用方法。

本發(fā)明是基于裝甲車輛電子產(chǎn)品的使用環(huán)境、電氣特性、相關(guān)國(guó)軍標(biāo)等依據(jù)，參考航空、航天、船舶等領(lǐng)域的行業(yè)試驗(yàn)方案，充分考慮裝甲車輛電子產(chǎn)品嚴(yán)酷的溫度、振動(dòng)、電應(yīng)力等獨(dú)有特點(diǎn)，經(jīng)過大量的摸索試驗(yàn)以及型號(hào)項(xiàng)目的試驗(yàn)驗(yàn)證之后，歸納提出了一種適合于裝甲車輛電子產(chǎn)品的基于快速溫循、隨機(jī)振動(dòng)和電應(yīng)力的綜合應(yīng)力強(qiáng)化試驗(yàn)方案及試驗(yàn)方法，并明確給定各試驗(yàn)步驟及關(guān)鍵參數(shù)數(shù)值，具有較強(qiáng)的工程可操作性。該試驗(yàn)方案的試驗(yàn)剖面既盡量貼合實(shí)車使用環(huán)境，又加入了適當(dāng)?shù)木C合應(yīng)力強(qiáng)化因子，達(dá)到了通過臺(tái)架試驗(yàn)，利用盡可能少的試驗(yàn)時(shí)間，花費(fèi)盡可能少的試驗(yàn)費(fèi)用，加速暴露模擬產(chǎn)品在實(shí)車使用環(huán)境中可能存在的可靠性薄弱點(diǎn)，縮短查找設(shè)計(jì)不足/隱患的時(shí)間，提升項(xiàng)目開發(fā)效率。

本發(fā)明實(shí)施例1)明確提出了裝甲車輛電子產(chǎn)品基于綜合應(yīng)力的強(qiáng)化試驗(yàn)剖面：由溫循、振動(dòng)、電應(yīng)力組成綜合應(yīng)力；2)明確給定了綜合應(yīng)力強(qiáng)化試驗(yàn)剖面中溫度應(yīng)力的施加方案：采用快速溫循試驗(yàn)方案；3)明確給定了綜合應(yīng)力強(qiáng)化試驗(yàn)剖面中振動(dòng)應(yīng)力的施加方案：采用隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)方案；4)明確給定了綜合應(yīng)力強(qiáng)化試驗(yàn)剖面中電應(yīng)力的施加方案：綜合國(guó)軍標(biāo)、實(shí)車工況及強(qiáng)化考核等多種因素，歸納提出專用電應(yīng)力試驗(yàn)方案；5)明確給定了經(jīng)過充分工程驗(yàn)證的綜合應(yīng)力強(qiáng)化試驗(yàn)剖面下各關(guān)鍵參數(shù)數(shù)值：快速溫循的升溫速率、高溫截止點(diǎn)、低溫截止點(diǎn)；隨機(jī)振動(dòng)的階躍步幅、截止點(diǎn)；電應(yīng)力的上限值、下限值等。

本發(fā)明能夠產(chǎn)生如下有益效果：

1、在激發(fā)產(chǎn)品可靠性薄弱點(diǎn)上，除外場(chǎng)跑車驗(yàn)證方法之外，提供了一種臺(tái)架驗(yàn)證的試驗(yàn)方案，降低了對(duì)整車的依賴。

2、前移產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)控制，降低研制周期。

綜合應(yīng)力強(qiáng)化試驗(yàn)是在研制階段開展，采取“樣機(jī)完成——強(qiáng)化試驗(yàn)——暴露/定位可靠性薄弱點(diǎn)——改進(jìn)設(shè)計(jì)/工藝——回歸驗(yàn)證——新產(chǎn)品改進(jìn)——產(chǎn)品出廠交付”的試驗(yàn)流程，改變?cè)爱a(chǎn)品出廠交付——整車總裝——跑車故障——現(xiàn)場(chǎng)排障/返廠維修——復(fù)裝跑車驗(yàn)證”的流程，把產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)控制前移，顯著降低產(chǎn)品研制周期。

3、更精準(zhǔn)、高效的可靠性薄弱點(diǎn)定位與整改。

綜合應(yīng)力強(qiáng)化試驗(yàn)是通過專用檢測(cè)工裝、三綜合試驗(yàn)臺(tái)等設(shè)備進(jìn)行綜合應(yīng)力的全面注入、工作狀態(tài)的全面監(jiān)控來實(shí)施的。環(huán)境應(yīng)力和電應(yīng)力的注入是從正常應(yīng)力逐步階躍式進(jìn)行施加的，階躍步幅和時(shí)間可根據(jù)故障定位的需要進(jìn)行靈活調(diào)整，到達(dá)精準(zhǔn)確定引起故障時(shí)的環(huán)境應(yīng)力或電應(yīng)力條件。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。