專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)溫度和振動復(fù)合環(huán)境下可靠性測試的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機(jī)設(shè)備的測試技術(shù)，更確切地說是涉及與計算機(jī)相關(guān)的電子產(chǎn)品在溫度和振動復(fù)合環(huán)境下實(shí)現(xiàn)可靠性測試的方法。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)50年代以后，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和電子產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，可靠性指標(biāo)已經(jīng)和電子產(chǎn)品的性能、費(fèi)用、體積、重量等指標(biāo)相提并論，成為衡量電子產(chǎn)品質(zhì)量的主要指標(biāo)之一，所謂可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。
可靠性指標(biāo)之所以如此重要，有電子產(chǎn)品和企業(yè)兩個方面的原因，首先對于電子產(chǎn)品本身來說，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使電子產(chǎn)品更加復(fù)雜，不提高電子產(chǎn)品的可靠性，電子產(chǎn)品的故障率就會大大上升，從而導(dǎo)致電子產(chǎn)品幾乎無法使用，并且電子產(chǎn)品可能會在各種各樣的環(huán)境中使用的特點(diǎn)也要求電子產(chǎn)品具有高的可靠性；而對于企業(yè)來說，為了搶先占領(lǐng)電子產(chǎn)品的市場，就必須要縮短電子產(chǎn)品的研制周期，而如果要減少研制過程中的反復(fù)，就必須對電子產(chǎn)品的組成元件和整個系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行預(yù)測和控制。
眾所周知，在服務(wù)器、PC、筆記本電腦等計算機(jī)類電子產(chǎn)品的使用環(huán)境中，諸如溫度、振動、濕度、沖擊、電網(wǎng)電壓波動等各種惡劣因素對該類產(chǎn)品性能的影響很大，對于振動因素來說，瞬間或長時間持續(xù)的振動都可能導(dǎo)致該類產(chǎn)品的整機(jī)系統(tǒng)無法正常工作，而對于溫度因素來說，溫度過高、過低或溫變速度過快都可能導(dǎo)致該類產(chǎn)品的整機(jī)系統(tǒng)無法正常工作，更為惡劣的情況是溫度和振動都存在，這種情況對產(chǎn)品性能的影響尤為明顯。整機(jī)系統(tǒng)在振動和溫度環(huán)境惡劣的情況下出現(xiàn)故障的主要原因都有兩個一個是電子元器件出現(xiàn)故障；另一個是整機(jī)系統(tǒng)的性能出現(xiàn)波動。由于目前的電子元器件和整機(jī)系統(tǒng)只針對溫度或振動有一個大概的可工作范圍，且這個范圍很不準(zhǔn)確，同時，也沒有一個準(zhǔn)確的方法預(yù)估計算機(jī)產(chǎn)品的系統(tǒng)和電子元器件在溫度和振動復(fù)合疲勞破壞環(huán)境下的使用壽命。當(dāng)計算機(jī)產(chǎn)品在復(fù)雜的溫度和振動復(fù)合環(huán)境中工作時，很可能就會有某個電子元器件出現(xiàn)故障，或整機(jī)性能出現(xiàn)波動，從而導(dǎo)致整機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)故障。
因此，在計算機(jī)類電子產(chǎn)品的研制階段，生產(chǎn)制造商需要非常重視該類產(chǎn)品的電子元器件及整機(jī)系統(tǒng)的振動可靠性，了解電子元器件及整機(jī)系統(tǒng)在不同的溫度和振動環(huán)境下的失效模式，分析失效原因，找出薄弱環(huán)節(jié)，以便采取相應(yīng)措施以提高電子元器件及整機(jī)系統(tǒng)的溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可靠性水平，從而提高整機(jī)的可靠性。而目前業(yè)界并沒有針對溫度和振動復(fù)合環(huán)境的測試方法，只是在產(chǎn)品生產(chǎn)之后，進(jìn)行產(chǎn)品是否滿足國標(biāo)給出的溫度或振動范圍的合格性檢測，如果不合格，則替換被損壞或不合格的器件后再重新測試，直到合格為止。這樣的檢測有以下不足首先，溫度和振動的檢測往往是分開的，進(jìn)行分別檢測需要占用較多的時間，并且溫度和振動單一測試所施加在測試樣機(jī)上的環(huán)境破壞應(yīng)力也較溫度、振動復(fù)合環(huán)境測試所施加在測試樣機(jī)上的應(yīng)力小得多，較難全面發(fā)現(xiàn)計算機(jī)產(chǎn)品的缺陷。少數(shù)條件較好的科研單位雖然配備有溫度和振動復(fù)合環(huán)境測試設(shè)備，但試驗的溫度應(yīng)力和振動應(yīng)力較小，無法快速、全面發(fā)現(xiàn)計算機(jī)產(chǎn)品及其電子元器件的缺陷；其次，這樣的檢測只能得知整個系統(tǒng)是否能夠符合國標(biāo)的規(guī)定，而不能獲知系統(tǒng)或某個器件應(yīng)該達(dá)到何種標(biāo)準(zhǔn)更合適，更不能全面衡量一個系統(tǒng)中各種元器件應(yīng)滿足何種溫度和振動標(biāo)準(zhǔn)相互匹配才更合理，系統(tǒng)整體性能更好，現(xiàn)有技術(shù)中并沒有能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的溫度和振動復(fù)合環(huán)境可靠性的測試方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種針對計算機(jī)類電子產(chǎn)品的溫度和振動復(fù)合環(huán)境可靠性的測試方法，以使技術(shù)人員在研制計算機(jī)類電子產(chǎn)品時，能夠及時了解電子元器件及整機(jī)系統(tǒng)在不同的溫度和振動復(fù)合環(huán)境下的失效模式，以便提高計算機(jī)類電子產(chǎn)品的整機(jī)性能。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種實(shí)現(xiàn)溫度和振動復(fù)合環(huán)境下可靠性測試的方法，適用于計算機(jī)類產(chǎn)品，該方法包括以下步驟a1.設(shè)定本次測試的起始溫度、起始隨機(jī)振動加速度的均方根值、隨機(jī)振動頻率范圍和起始快速溫變速度；a2.從起始溫度開始逐步改變當(dāng)前的測試溫度，在每個溫度穩(wěn)定后進(jìn)行一次或一次以上功能可靠性測試，每次測試結(jié)束后判斷當(dāng)前被測產(chǎn)品的功能是否出現(xiàn)異常，如果是，則進(jìn)入步驟a3，否則，以當(dāng)前溫度作為測試起始溫度，返回步驟a2；a3.將溫度恢復(fù)至所設(shè)定的測試起始溫度，在該溫度穩(wěn)定后進(jìn)行一次或一次以上功能可靠性檢測，每次測試結(jié)束后判斷被測產(chǎn)品的所有功能是否全部恢復(fù)正常，如果是，則將步驟a2中功能出現(xiàn)異常之前的溫度設(shè)置為溫度可操作界限，并進(jìn)入步驟a4；否則，減小每次的溫度改變量，以步驟a2中功能出現(xiàn)異常之前的溫度作為測試起始溫度，返回步驟a2；a4.從起始快速溫變速度開始逐步改變快速溫變速度，并以每個快速溫變速度改變當(dāng)前測試溫度，到達(dá)溫度可操作界限時，在溫度穩(wěn)定后進(jìn)行一次或以上的功能可靠性測試，測試結(jié)束后判斷被測產(chǎn)品的功能是否出現(xiàn)異常，如果沒有功能出現(xiàn)異常，則將該溫變速度設(shè)置為快速溫度傳導(dǎo)的可操作界限，并進(jìn)入步驟a6；否則，進(jìn)入步驟a5；a5.降低步驟a4中的快速溫變速度，并返回步驟a4；a6.從起始振動加速度開始逐步增大當(dāng)前的測試振動加速度，在步驟a1設(shè)定的振動頻率范圍內(nèi)，以每個振動加速度進(jìn)行隨機(jī)振動，并在每次隨機(jī)振動的同時，在溫度可操作界限內(nèi)，以快速溫變速度的可操作界限值為溫變變化率從起始溫度開始改變溫度，在到達(dá)溫度可操作界限且隨機(jī)振動和溫度穩(wěn)定后，進(jìn)行一次或以上的功能可靠性測試，判斷當(dāng)前被測產(chǎn)品的功能是否出現(xiàn)異常，如果出現(xiàn)異常，則進(jìn)入步驟a7，否則，將當(dāng)前的振動加速度作為起始振動加速度，并返回步驟a6；a7.將振動恢復(fù)至起始振動加速度，將溫度恢復(fù)到起始溫度，并在溫度和振動穩(wěn)定后進(jìn)行一次或以上的功能可靠性檢測，判斷被測產(chǎn)品的所有功能是否全部恢復(fù)正常，如果是，則將溫度可操作界限、快速溫度傳導(dǎo)的可操作界限與功能出現(xiàn)異常之前的振動加速度設(shè)置為溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可操作界限，如果功能不能恢復(fù)正常，則減小振動加速度的增加量，將前一振動加速度作為起始振動加速度，返回步驟a7。
步驟a3中如果所有功能全部恢復(fù)正常，所述步驟a3進(jìn)一步包括a31.以功能出現(xiàn)異常的溫度作為起始溫度；a32.繼續(xù)逐步改變當(dāng)前的測試溫度，當(dāng)溫度穩(wěn)定后，將當(dāng)前測試溫度恢復(fù)至起始溫度，在溫度穩(wěn)定后進(jìn)行一次或以上的功能可靠性檢測，每次測試結(jié)束后判斷當(dāng)前被測產(chǎn)品的功能是否出現(xiàn)異常，如果是，則將當(dāng)前測試溫度設(shè)置為溫度破壞界限，否則，以當(dāng)前溫度作為測試起始溫度，返回步驟a32。
步驟a3中如果功能不能恢復(fù)正常，所述步驟a3進(jìn)一步包括將當(dāng)前測試溫度設(shè)置為溫度破壞界限。
步驟a7中如果功能恢復(fù)正常，所述步驟a7進(jìn)一步包括a71.以功能出現(xiàn)異常的振動加速度為起始振動加速度；a72.繼續(xù)逐步增大振動加速度，并在進(jìn)行快速溫度傳導(dǎo)測試的同時，分別進(jìn)行一段時間的隨機(jī)振動，之后將隨機(jī)振動恢復(fù)至起始振動環(huán)境，將溫度恢復(fù)到起始溫度，在振動和溫度穩(wěn)定后進(jìn)行一次或以上的功能可靠性檢測，判斷當(dāng)前被測產(chǎn)品的功能是否出現(xiàn)異常，如果出現(xiàn)異常，將快速溫度傳導(dǎo)的可操作界限及當(dāng)前的振動加速度設(shè)置為溫度和振動復(fù)合環(huán)境的破壞界限，否則，將當(dāng)前的振動加速度作為起始振動加速度，返回步驟a72。
步驟a7中如果功能不能恢復(fù)正常，所述步驟a7進(jìn)一步包括將快速溫度傳導(dǎo)的可操作界限及當(dāng)前的振動加速度設(shè)置為溫度和振動復(fù)合環(huán)境的破壞界限。
所述的功能可靠性檢測為對被測產(chǎn)品的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)進(jìn)行表面損傷掃描，檢查被測產(chǎn)品各電子元器件的功能以及各個接口的性能是否正常；或檢測整個被測產(chǎn)品的系統(tǒng)在滿負(fù)載運(yùn)行的情況下，各個部件或系統(tǒng)整體運(yùn)行的穩(wěn)定性和兼容性；或檢測計算機(jī)類產(chǎn)品對電網(wǎng)環(huán)境的適應(yīng)能力；或以上三種測試的任意組合。
所述對計算機(jī)類產(chǎn)品的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)進(jìn)行表面損傷掃描由配置了磁盤掃描測試包的系統(tǒng)測試軟件WinPie3.24實(shí)現(xiàn)。
所述滿負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下對穩(wěn)定性和兼容性的檢測通過運(yùn)行模塊化的系統(tǒng)測試軟件WinPie3.24和網(wǎng)絡(luò)測試軟件Drive Reaper實(shí)現(xiàn)。
所述對電網(wǎng)環(huán)境適應(yīng)能力的檢測通過交流電源供應(yīng)器模擬各種市電波形失真實(shí)現(xiàn)。
所述改變當(dāng)前測試環(huán)境由綜合環(huán)境試驗系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
所述步驟a4中以同一個快速溫變速度進(jìn)行一次以上的溫度速度變化測試。
本發(fā)明方法通過對電子元器件的溫度和振動復(fù)合環(huán)境可靠性進(jìn)行測試，可以得到不同電子元器件準(zhǔn)確的溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可操作界限及破壞界限，以及在各個復(fù)合環(huán)境下電子元器件在機(jī)械特性、電特性及功能特性上的缺陷，使設(shè)計人員在進(jìn)行整機(jī)設(shè)計時能夠充分考慮電子元器件的各種特性，根據(jù)需要改進(jìn)電子元器件的設(shè)計以提高其溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可靠性，或更換溫度和振動復(fù)合環(huán)境可靠性更高的電子元器件，從而使整機(jī)的溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可靠性性能更加穩(wěn)定，并能通過各個電子元器件的溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可靠性對整機(jī)的溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可靠性有一個較為準(zhǔn)確的估計；通過對系統(tǒng)的溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可靠性進(jìn)行測試，得到系統(tǒng)準(zhǔn)確的溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可操作界限及破壞界限，使設(shè)計人員在設(shè)計時可以根據(jù)需要進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，從而提高系統(tǒng)的溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可靠性。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本發(fā)明的核心思想是利用一個能夠同時進(jìn)行較大范圍溫度快、慢速變換和在一定頻率范圍內(nèi)做較大隨機(jī)振動的綜合環(huán)境測試裝置，將計算機(jī)可靠性測試樣機(jī)放置在該振動裝置中，首先在逐步增高或降低溫度的同時進(jìn)行測試樣機(jī)的一次或以上的功能可靠性測試，得到被測產(chǎn)品的電子元器件或系統(tǒng)能夠正常工作的溫度可操作界限和溫度破壞界限。然后在該可操作界限內(nèi)快速增大或減小溫度，同時進(jìn)行測試樣機(jī)的一次或以上的功能可靠性測試，得到被測產(chǎn)品的電子元器件或系統(tǒng)能夠正常工作的最大溫變速度，并將其作為電子元器件或系統(tǒng)快速溫度傳導(dǎo)的可操作界限；最后，在溫度可操作界限內(nèi)，以快速溫度傳導(dǎo)的可操作界限作為快速溫度傳導(dǎo)的測試條件，重新進(jìn)行快速溫度傳導(dǎo)測試，同時進(jìn)行振動應(yīng)力測試，以加速計算機(jī)類產(chǎn)品的老化效果，并在溫度到達(dá)每個溫度可操作界限時，對溫度和振動都穩(wěn)定一段時間，在溫度和振動穩(wěn)定后進(jìn)行一次或以上的功能可靠性測試，得到被測產(chǎn)品的電子元器件或系統(tǒng)的溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可操作界限和破壞界限。
其中，所述溫度或快速溫度傳導(dǎo)的可操作界限為在溫度可靠性試驗過程中發(fā)生的計算機(jī)電子元器件或系統(tǒng)的功能故障在溫度應(yīng)力消除后即可自動恢復(fù)的溫度應(yīng)力臨界點(diǎn)；所述溫度破壞界限為計算機(jī)電子元器件或系統(tǒng)的功能故障在溫度應(yīng)力消除后依然存在的溫度應(yīng)力臨界點(diǎn)；所述溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可操作界限為在溫度和振動復(fù)合環(huán)境可靠性試驗過程中發(fā)生的計算機(jī)電子元器件或系統(tǒng)的功能故障在溫度和振動復(fù)合應(yīng)力消除后即可自動恢復(fù)的溫度振動復(fù)合應(yīng)力臨界點(diǎn)；所述溫度和振動復(fù)合環(huán)境的破壞界限為計算機(jī)電子元器件或系統(tǒng)的功能故障在溫度和振動復(fù)合應(yīng)力消除后依然存在的溫度和振動復(fù)合應(yīng)力臨界點(diǎn)。
在上述方案中，對被測設(shè)備或器件所進(jìn)行的功能可靠性測試包括三個方面1)對需要測試的內(nèi)存、光驅(qū)、軟驅(qū)以及硬盤等電子元器件進(jìn)行表面損傷掃描，檢查計算機(jī)各電子元器件的功能以及各個接口的性能是否正常，該檢測可以通過運(yùn)行配置了磁盤掃描測試包的系統(tǒng)測試軟件WinPie3.24實(shí)現(xiàn)；2)檢測整個計算機(jī)系統(tǒng)在滿負(fù)載運(yùn)行的情況下，各個部件或系統(tǒng)整體運(yùn)行的穩(wěn)定性和兼容性，該檢測可以通過運(yùn)行模塊化的系統(tǒng)測試軟件WinPie3.24和網(wǎng)絡(luò)測試軟件Drive Reaper實(shí)現(xiàn)；3)檢測計算機(jī)各電子元器件及系統(tǒng)對電網(wǎng)環(huán)境的適應(yīng)能力，可以通過交流電源供應(yīng)器模擬各種市電波形失真對計算機(jī)各電子元器件及系統(tǒng)進(jìn)行檢測，交流電源供應(yīng)器可以模擬的各種市電波形的失真包括電源瞬間斷電、瞬時突波、電源不足、電壓和頻率緩升降等。
下面針對本發(fā)明方法舉一個具體實(shí)施例。
首先進(jìn)行溫度應(yīng)力測試，該測試包括高溫階段應(yīng)力測試和低溫階段應(yīng)力測試，這兩個測試可以不分先后順序。本實(shí)施例以室溫作為起始溫度，首先進(jìn)行低溫階段應(yīng)力測試，在室溫的基礎(chǔ)上以一個固定溫度值對被測樣機(jī)逐次進(jìn)行降溫，在每次降溫后維持一段時間以使溫度穩(wěn)定，本實(shí)施例將該段時間設(shè)置為15分鐘，之后在這個穩(wěn)定的溫度下進(jìn)行至少一次的功能可靠性測試，如果每次測試都正常，則以該降溫后的溫度進(jìn)行下一次降溫，如果有一次或多次測試出被測樣機(jī)的功能出現(xiàn)異常，則將溫度恢復(fù)至室溫，在恢復(fù)室溫后保持一段時間，之后再進(jìn)行至少一次的功能可靠性測試，如果有一次或多次的測試中所測試的功能不能恢復(fù)，則將該功能出現(xiàn)異常對應(yīng)的溫度稱為低溫破壞界限，并減小降溫的幅度，以該出現(xiàn)功能異常的溫度之前的那個溫度為起始溫度，重新進(jìn)行低溫階段應(yīng)力測試，以獲得低溫可操作界限。如果所有出現(xiàn)異常的功能都能恢復(fù)，則將該功能出現(xiàn)異常之前的溫度稱為低溫可操作界限，并在該功能出現(xiàn)異常對應(yīng)的溫度的基礎(chǔ)上再逐次進(jìn)行降溫以獲得低溫破壞界限，在這種情況下進(jìn)行降溫，同樣在降溫穩(wěn)定后進(jìn)行至少一次的功能可靠性測試，該被測樣機(jī)的功能會在至少一次的測試中出現(xiàn)異常，將溫度恢復(fù)至室溫，在恢復(fù)室溫后穩(wěn)定一段時間，之后再進(jìn)行至少一次的功能可靠性測試，如果所有出現(xiàn)異常的功能都能恢復(fù)，則進(jìn)行下一次的降溫，如果有一次或以上測試出該功能無法恢復(fù)，則將該功能出現(xiàn)異常且無法恢復(fù)對應(yīng)的溫度稱為低溫破壞界限。
在低溫階段應(yīng)力測試完成后，以相似的方法進(jìn)行高溫階段應(yīng)力測試，所不同的是在室溫的基礎(chǔ)上以一個固定溫度值對被測樣機(jī)逐次進(jìn)行升溫，最終找出高溫可操作界限和高溫破壞界限。
得到電子元器件或系統(tǒng)的高、低溫可操作界限之后，進(jìn)行快速溫度傳導(dǎo)測試。在上述溫度階段應(yīng)力測試得到的高、低溫可操作界限之間，從室溫開始，以15℃～60℃/min的快速溫度變化率分別進(jìn)行一個或以上循環(huán)的高、低溫度變化的測試，本實(shí)施例采用了6個循環(huán)的高、低溫度變化，快速溫度變化率的具體選取根據(jù)計算機(jī)的電子元器件或系統(tǒng)的復(fù)雜程度決定，如果計算機(jī)的電子元器件或系統(tǒng)很復(fù)雜，則其對溫度的變化會更敏感一些，因此采用與15℃相近的較小的溫度變化率，否則，可以采用與60℃相近的較大的溫度變化率，在每個循環(huán)中，當(dāng)溫度上升到高溫可操作界限或下降到低溫可操作界限時，保持一段時間使溫度穩(wěn)定，之后再進(jìn)行功能可靠性測試，如果發(fā)現(xiàn)故障，則該故障一定是可恢復(fù)性故障，則將溫度傳導(dǎo)速度減小15℃～20℃/min，再重復(fù)上述的快速溫度傳導(dǎo)測試，該測試同樣進(jìn)行6個循環(huán)，如果在一個或以上的功能可靠性測試中仍然發(fā)現(xiàn)故障，則再減小溫度傳導(dǎo)速度進(jìn)行測試，直到每個循環(huán)都沒有可回復(fù)性故障發(fā)生，則該溫度為快速溫度傳導(dǎo)的可操作界限。
在獲得溫度和快速溫度傳導(dǎo)的可操作界限之后，需要以該溫度可操作界限作為溫度界限，以該快速溫度傳導(dǎo)的可操作界限作為快速溫度傳導(dǎo)的溫變速度值進(jìn)行快速溫度傳導(dǎo)測試，并在以該快速溫度傳導(dǎo)的可操作界限進(jìn)行快速溫度傳導(dǎo)測試的同時，進(jìn)行隨機(jī)振動測試，以加速計算機(jī)類產(chǎn)品的老化效果。在進(jìn)行可靠性測試之前，需要設(shè)置一個振動頻率范圍和初始振動加速度的均方根值，可以分別設(shè)置隨機(jī)振動頻率范圍為3～3000Hz和初始振動加速度為3～7G rms，振動加速度的增加值為5G rms。在初始振動加速度的基礎(chǔ)上逐步增大振動加速度，并以每個振動加速度在振動頻率范圍內(nèi)進(jìn)行隨機(jī)振動，在每次隨機(jī)振動的同時進(jìn)行快速溫度傳導(dǎo)，在溫度到達(dá)溫度可操作界限時，對溫度和振動都穩(wěn)定一段時間，并在溫度和振動穩(wěn)定后進(jìn)行一次或以上的功能可靠性測試，如果有功能出現(xiàn)異常，則返回測試的初始狀態(tài)，并在狀態(tài)穩(wěn)定后，再進(jìn)行功能可靠性測試，如果所有的功能都恢復(fù)正常，則將該功能出現(xiàn)異常之前的溫度和振動復(fù)合狀態(tài)作為計算機(jī)類產(chǎn)品溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可操作界限，并在功能出現(xiàn)異常的狀態(tài)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行溫度和振動復(fù)合環(huán)境的功能可靠性測試，直到在恢復(fù)到初始狀態(tài)時功能也不能恢復(fù)，并將該溫度和振動復(fù)合狀態(tài)作為計算機(jī)類產(chǎn)品溫度和振動復(fù)合環(huán)境的破壞界限；如果在恢復(fù)到初始狀態(tài)，并在狀態(tài)穩(wěn)定后功能也不能恢復(fù)正常，則將該功能出現(xiàn)異常的溫度和振動復(fù)合狀態(tài)作為計算機(jī)類產(chǎn)品溫度和振動復(fù)合環(huán)境的破壞界限，并減小振動加速度的改變量，在該次功能出現(xiàn)異常的前一次溫度和振動復(fù)合狀態(tài)作為初始條件，在其基礎(chǔ)上重新進(jìn)行溫度和振動復(fù)合狀態(tài)的功能可靠性測試，以得到計算機(jī)類產(chǎn)品溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可操作界限。
本發(fā)明還可以采用先進(jìn)行隨機(jī)振動，得到隨機(jī)振動的可操作界限，之后在以隨機(jī)振動的可操作界限作為隨機(jī)振動加速度進(jìn)行隨機(jī)振動的同時，進(jìn)行溫度可靠性測試，得到溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可操作界限和破壞界限。
采用本發(fā)明方法按照先部件、后整機(jī)系統(tǒng)的順序進(jìn)行計算機(jī)類電子產(chǎn)品的溫度和振動復(fù)合環(huán)境可靠性測試，可以科學(xué)地對計算機(jī)類產(chǎn)品實(shí)際使用環(huán)境的老化作用進(jìn)行了更加顯著的快速模擬，通過該測試可以暴露計算機(jī)類電子產(chǎn)品在機(jī)械特性、電特性、溫度特性、振動特性及功能特性上的缺陷，根據(jù)測試結(jié)果解決相應(yīng)的缺陷，便可提高每個部件乃至整個系統(tǒng)的性能，從而可以提高計算機(jī)類電子產(chǎn)品系統(tǒng)的平均無故障時間(MTBF，mean timebetween failures)值，保障新品的溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可靠性，縮短新品的開發(fā)時間，從而加速了新品的上市時間，并降低新品的研發(fā)成本和售后服務(wù)成本。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)溫度和振動復(fù)合環(huán)境下可靠性測試的方法，適用于計算機(jī)類產(chǎn)品，其特征在于，該方法包括以下步驟a1.設(shè)定本次測試的起始溫度、起始隨機(jī)振動加速度的均方根值、隨機(jī)振動頻率范圍和起始快速溫變速度；a2.從起始溫度開始逐步改變當(dāng)前的測試溫度，在每個溫度穩(wěn)定后進(jìn)行一次或一次以上功能可靠性測試，每次測試結(jié)束后判斷當(dāng)前被測產(chǎn)品的功能是否出現(xiàn)異常，如果是，則進(jìn)入步驟a3，否則，以當(dāng)前溫度作為測試起始溫度，返回步驟a2；a3.將溫度恢復(fù)至所設(shè)定的測試起始溫度，在該溫度穩(wěn)定后進(jìn)行一次或一次以上功能可靠性檢測，每次測試結(jié)束后判斷被測產(chǎn)品的所有功能是否全部恢復(fù)正常，如果是，則將步驟a2中功能出現(xiàn)異常之前的溫度設(shè)置為溫度可操作界限，并進(jìn)入步驟a4；否則，減小每次的溫度改變量，以步驟a2中功能出現(xiàn)異常之前的溫度作為測試起始溫度，返回步驟a2；a4.從起始快速溫變速度開始逐步改變快速溫變速度，并以每個快速溫變速度改變當(dāng)前測試溫度，到達(dá)溫度可操作界限時，在溫度穩(wěn)定后進(jìn)行一次或以上的功能可靠性測試，測試結(jié)束后判斷被測產(chǎn)品的功能是否出現(xiàn)異常，如果沒有功能出現(xiàn)異常，則將該溫變速度設(shè)置為快速溫度傳導(dǎo)的可操作界限，并進(jìn)入步驟a6；否則，進(jìn)入步驟a5；a5.降低步驟a4中的快速溫變速度，并返回步驟a4；a6.從起始振動加速度開始逐步增大當(dāng)前的測試振動加速度，在步驟a1設(shè)定的振動頻率范圍內(nèi)，以每個振動加速度進(jìn)行隨機(jī)振動，并在每次隨機(jī)振動的同時，在溫度可操作界限內(nèi)，以快速溫變速度的可操作界限值為溫變變化率從起始溫度開始改變溫度，在到達(dá)溫度可操作界限且隨機(jī)振動和溫度穩(wěn)定后，進(jìn)行一次或以上的功能可靠性測試，判斷當(dāng)前被測產(chǎn)品的功能是否出現(xiàn)異常，如果出現(xiàn)異常，則進(jìn)入步驟a7，否則，將當(dāng)前的振動加速度作為起始振動加速度，并返回步驟a6；a7.將振動恢復(fù)至起始振動加速度，將溫度恢復(fù)到起始溫度，并在溫度和振動穩(wěn)定后進(jìn)行一次或以上的功能可靠性檢測，判斷被測產(chǎn)品的所有功能是否全部恢復(fù)正常，如果是，則將溫度可操作界限、快速溫度傳導(dǎo)的可操作界限與功能出現(xiàn)異常之前的振動加速度設(shè)置為溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可操作界限，如果功能不能恢復(fù)正常，則減小振動加速度的增加量，將前一振動加速度作為起始振動加速度，返回步驟a7。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a3中如果所有功能全部恢復(fù)正常，所述步驟a3進(jìn)一步包括a31.以功能出現(xiàn)異常的溫度作為起始溫度；a32.繼續(xù)逐步改變當(dāng)前的測試溫度，當(dāng)溫度穩(wěn)定后，將當(dāng)前測試溫度恢復(fù)至起始溫度，在溫度穩(wěn)定后進(jìn)行一次或以上的功能可靠性檢測，每次測試結(jié)束后判斷當(dāng)前被測產(chǎn)品的功能是否出現(xiàn)異常，如果是，則將當(dāng)前測試溫度設(shè)置為溫度破壞界限，否則，以當(dāng)前溫度作為測試起始溫度，返回步驟a32。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a3中如果功能不能恢復(fù)正常，所述步驟a3進(jìn)一步包括將當(dāng)前測試溫度設(shè)置為溫度破壞界限。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a7中如果功能恢復(fù)正常，所述步驟a7進(jìn)一步包括a71.以功能出現(xiàn)異常的振動加速度為起始振動加速度；a72.繼續(xù)逐步增大振動加速度，并在進(jìn)行快速溫度傳導(dǎo)測試的同時，分別進(jìn)行一段時間的隨機(jī)振動，之后將隨機(jī)振動恢復(fù)至起始振動環(huán)境，將溫度恢復(fù)到起始溫度，在振動和溫度穩(wěn)定后進(jìn)行一次或以上的功能可靠性檢測，判斷當(dāng)前被測產(chǎn)品的功能是否出現(xiàn)異常，如果出現(xiàn)異常，將快速溫度傳導(dǎo)的可操作界限及當(dāng)前的振動加速度設(shè)置為溫度和振動復(fù)合環(huán)境的破壞界限，否則，將當(dāng)前的振動加速度作為起始振動加速度，返回步驟a72。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a7中如果功能不能恢復(fù)正常，所述步驟a7進(jìn)一步包括將快速溫度傳導(dǎo)的可操作界限及當(dāng)前的振動加速度設(shè)置為溫度和振動復(fù)合環(huán)境的破壞界限。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的方法，其特征在于，所述的功能可靠性檢測為對被測產(chǎn)品的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)進(jìn)行表面損傷掃描，檢查被測產(chǎn)品各電子元器件的功能以及各個接口的性能是否正常；或檢測整個被測產(chǎn)品的系統(tǒng)在滿負(fù)載運(yùn)行的情況下，各個部件或系統(tǒng)整體運(yùn)行的穩(wěn)定性和兼容性；或檢測計算機(jī)類產(chǎn)品對電網(wǎng)環(huán)境的適應(yīng)能力；或以上三種測試的任意組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述對計算機(jī)類產(chǎn)品的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)進(jìn)行表面損傷掃描由配置了磁盤掃描測試包的系統(tǒng)測試軟件WinPie3.24實(shí)現(xiàn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述滿負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下對穩(wěn)定性和兼容性的檢測通過運(yùn)行模塊化的系統(tǒng)測試軟件WinPie3.24和網(wǎng)絡(luò)測試軟件Drive Reaper實(shí)現(xiàn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述對電網(wǎng)環(huán)境適應(yīng)能力的檢測通過交流電源供應(yīng)器模擬各種市電波形失真實(shí)現(xiàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的方法，其特征在于，所述改變當(dāng)前測試環(huán)境由綜合環(huán)境試驗系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟a4中以同一個快速溫變速度進(jìn)行一次以上的溫度速度變化測試。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)計算機(jī)類產(chǎn)品溫度和振動復(fù)合環(huán)境下可靠性測試的方法，該方法首先進(jìn)行溫度可靠性測試，測出計算機(jī)類產(chǎn)品的溫度和快速溫度傳導(dǎo)的可操作界限，在溫度可操作界限之內(nèi)，以快速溫度傳導(dǎo)的可操作界限進(jìn)行快速溫度傳導(dǎo)測試，同時進(jìn)行隨機(jī)振動的可靠性測試，測出計算機(jī)類產(chǎn)品的溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可操作界限。本發(fā)明所提供的測試方法使設(shè)計人員在得到這些界限的同時獲得計算機(jī)類產(chǎn)品在各種溫度和振動復(fù)合環(huán)境下的機(jī)械特性、電特性、溫度特性、振動特性和功能特性上的缺陷，從而可以對產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，提高系統(tǒng)的溫度和振動復(fù)合環(huán)境的可靠性。
文檔編號G06F11/26GK1525331SQ03105290
公開日2004年9月1日 申請日期2003年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月26日
發(fā)明者鄭自堂 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司