浅谈电子产品质量保证中可靠性试验的应用

2020-11-27郝志军

商品与质量 2020年42期

郝志军

中国辐射防护研究院山西太原 030006

电气化时代的到来，让电子产品走进了千家万户，改变了人们的生活方式，让人们的生活水平跨上了一个新的台阶。当前我国正在实行可持续发展战略，提倡节能、高效的生产方式，在这种大环境下，市场竞争越来越剧烈，要想在市场中站稳脚跟，就需要提高生产技术和电子产品的综合竞争力。电子产品性能的稳定性是重要的一方面，因此要做好产品的可靠性试验，从而使电子产品满足人们的应用需求。

1 可靠性试验的概念

可靠性试验进行的目的是为了定性和定量的了解产品的可靠性，指的是电子产品生产完成之后，采用一定的设备和技术手段，对产品的性能和稳定程度进行检测，检验的结果与标准化数据进行比对，发现产品的薄弱环节，从而进行优化和改进。可靠性试验是对电子产品能否稳定发挥功能的有效测试，是产品上市的必要环节，也是提升电子产品综合质量的重要依据。可靠性越好的产品，保持无故障工作的状态时间就越长，同时还能减少产品的售后服务费用和次数，提升企业的形象，增加企业的经济效益。近些年来，随着电子产品的普及和人们对生活方式的智能化要求不断提高，电子产品的需求量与日俱增。从另一个角度来说，市场上充斥着劣质的电子产品，不仅影响了人们的生活质量，还威胁着人们的人身安全，因此提高电子产品的监管和质量是未来电子行业发展的重中之重。从电子行业发展现状来看，电子产品检测设备和手段相对落后，监管人员懈怠、素质较低，产品试验过分依赖检测部门是当前存在普遍问题，不利于电子产品未来的发展[1]。

2 影响产品可靠性的条件

电子产品在生产、运输和贮存的时候都有可能受到外界环境的干扰，进而影响到产品功能运行的可靠性，主要包括气候条件、机械条件、电条件。气候条件是湿度，气压等条件，会腐蚀电子器件的内部结构，影响产品的电性能。机械条件是产品遭受撞击和跌落等外力引起元器件的损坏。电条件是周围的电场环境对电子产品运行的干扰。

3 保证电子产品质量进行的可靠性试验应用

3.1 加速使用寿命

加速使用寿命的试验根据施加应力的不同大致分为三种：恒定应力检测、步进应力检测和序进应力检测。技术发展最为成熟的要数恒定应力检测法，这种试验方法大大缩短了电子寿命试验时间，因此在试验应用中较为广泛。首先将待试验的电子产品分为若干组，每一组施加固定的应力，要保证施加的应力值大于正常发挥功能的条件，直到产品失效分别记录施加应力的时间数据，将若干组的失效时间取平均，即得到电子产品的使用寿命的时间。步进应力使用寿命检测需要确定一组产品样品的应力水平作为参照，然后在此基础上逐渐增加应力水平，当电子产品普遍出现功能丧失或者所施加的应力达到极限值停止试验操作。与步进应力寿命检测不同的是，序进应力检测不需要样品参照，只需要对电子产品施加等速递增的应力水平，待到大部分产品失效或者施加应力达到临界值时停止试验，记录数据进行寿命使用时间的分析。

3.2 电磁兼容性试验

电磁兼容性试验是电子产品中较为普遍的检测方式，也是极为重要的一个环节，检测的内容有EMI和EMC等，这主要是检验电子产品的综合性能。以电容屏的检测为例，对其检测方式一般是电磁脉冲或者EFT，利用检测所处环境对于电子使用产生的影响。因为电容屏的应用范围比较广泛，因此需要采用多种检测方式，只有电容屏通过了技术检验指标，才能够投入生产流通。一是RS检测，它指的是将电容屏置于强电磁场环境中，观察电容屏的使用状态。而是CS检测，它是检测电容屏在使用中的抗干扰能力，这是电容屏检验环节中较为重要的一环，从电容屏的工作原理出发，对电容屏施加电场变化，保证电容屏能够稳定工作。

3.3 环境筛查试验

环境筛查在电子行业检测中又被叫做ESS，它是指电子产品在成型之后，施加振动和环境应力，检验电子产品故障的一种方式。从电子产品的设计到走出生产线投入使用，中间有大大小小的因素会导致产品出现故障。例如在电子产品生产阶段，某一环节使用了劣质的电子元件或在安装制造期间条件控制不规范，操作工艺不严谨都有可能给电子产品带来性能缺陷。如果电子产品的外观结构不完整，可以通过肉眼观测的方式辨别出来，但多数故障多发于产品内部，不能通过常规的检测方式发现，就需要采用更为复杂的方式检测。如果有故障的产品不能通过检测鉴别出来，势必会影响到电子产品的后期使用。环境筛查就是对电子产品中潜伏的故障问题进行发掘，以便于早期发现及时处理。产品只有经过环境筛查，才能保证后期使用的可靠性[2]。

3.4 机械试验

机械检测是电子产品生产的一个必不可少的环节，对于保证产品的质量起到非常重要的作用。它是指对电子产品内部机械部件进行的规律性振动检测，比如碰撞、摔落等都属于机械检测的范畴，通过机械检测，可以较大程度保证电子产品内部零部件稳定运行。例如，市场上销售的手机，防摔系数和防水性能就是手机质量一个重要的指标，手机能够承受多大的外力，防水等级有多少，这些因素都直接影响着手机的销量。再例如PAD产品，使用一段时间很容易出现壳和面板分离的情况，导致的原因一般是在生产期间选择了双面胶进行粘合，之后也没有进行粘合测试，使得产品在使用期间出现问题[3-4]。