1、引言
     電子產品的可靠性是指產品在規定的條件下及規定的時間內完成規定功能的能力，它是電子產品質量的一個重要組成部分。一個電子產品盡管其技術性能指標很高，但如果它的可靠性不高，它的質量就不能算是好的。產品的可靠性不高將會給生產帶來很大損失，隨著控制系統的大型化，一個系統所用的電子元件越來越多，只要其中一個元件發生故障，一般都會導致整個系統發生故障，由此產生的經濟損失將遠遠超過一個元件本身的價值，所以元件的可靠性越來越重要。電子產品是否適應預定的環境和滿足可靠性指標，必須通過可靠性試驗進行鑒定或考核；有時還需通過試驗來暴露產品在設計和工藝中存在的問題，通過故障分析確定主要的故障模式和發生的原因，進而采取改進措施。所以可靠性試驗不僅是可靠性活動的重要環節，也是進一步提高產品可靠性的有效措施。
2、電子產品可靠性特點
電子產品的可靠性變化一般都有一定的規律，其特征曲線如圖1所示，由于其形狀象浴盆，通常稱之為“浴盆曲線”。從圖1可以看出，在產品試驗和設計初期，由于設計制造中的錯誤、軟件不完善以及元器件篩選不夠等原因而造成早期失效率高，通過修正設計、改進工藝、老化元器件、以及整機試驗等，使產品進入穩定的偶然失效期；使用一段時間后，由于器件耗損、整機老化以及維護等原因，產品進入了耗損失效期。這就是可靠性特征曲線呈“浴盆曲線”型的原因。
通常我們定義，在多次實驗中，某隨機事件出現的次數叫做該事件的頻數。如在M次試驗中，事件A出現的頻數是M，則事件A出現的相對頻數是M / N。在狀態不變的條件下，在多實踐中，事件A出現的相對頻數就反映了該事件A出現的可能性。它是事件A出現的一個大概的百分率，稱為事件A概率，記為P（A）。
P（A）=M / N （N很大） （1）
所以電子產品可靠性定義中的“完成規定功能的能力”，確切的說是完成規定任務的概率。例如，設一批電子產品于t=0時出廠，到時間t時還剩N個發生故障。顯然,N是t的函數，記為N（t）。在t時還在工作的N（t）個中，單位時間出故障的百分率叫做這批電子產品的瞬時故障率，記為λ（t）。
到t+ △t時，還在工作的有N（t+ △t）個，亦即在t到（t+ △t）/△t個，所以
λ（t）=[N（t）-N（t+ △t）] / N（t）△t
≈-N’（t） △t / N（t）△t
=- N’（t） / N（t）
產品故障率的倒數叫產品平均*時間（也稱平均壽命），用它來表示可靠性水平的高低。例如，故障率等于是2%/月，即平均壽命等于50個月表示正在工作的產品中1個月會有2%出故障，這平時（50個月），大體上還有36.4%在工作，到了2倍的平均壽命時，大體上還有13.2%在正常工作。
電子產品的故障規律有其自身的特點，國內外大量可靠性試驗數據都說明：正常運轉期的電子產品的故障率約等于常數。其物理意義是：在任何時間，還在工作的產品，在單位時間內大體上有固定百分比的產品要出故障。例如某種大功率管的故障率為每月2%，如果出廠一萬只管子，則*個月大體上有2%即200只管子出故障，剩下9800只。第二個月內大體上又有2%即196只出故障，……，以此類推，第50個月末，大體還剩3641只。它的特點是在正常運行期內也是不斷出現故障。電子產品質量的好壞在于故障率的高低，不象機械產品那樣，有一個基本上不出現故障的正常工作期。

3、電子產品的可靠性試驗
為了評價分析電子產品可靠性而進行的試驗稱為可靠性試驗。試驗目的通常有如下幾方面：（1）在研制階段用以暴露試制產品各方面的缺陷，評價產品可靠性達到預定指標的情況；（2）生產階段為監控生產過程提供信息；（3）對定型產品進行可靠性鑒定或驗收；（4）
暴露和分析產品在不同環境和應力條件下的失效規律及有關的失效模式和失效機理；（5）為改進產品可靠性，制定和改進可靠性試驗方案，為用戶選用產品提供依據。
對于不同的產品，為了達到不同的目的，可以選擇不同的可靠性試驗方法。可靠性試驗有多種分類方法，如以環境條件來劃分，可分為包括各種應力條件下的模擬試驗和現場試驗；以試驗項目劃分，可分為環境試驗、壽命試驗、加速試驗和各種特殊試驗；若按試驗目的來劃分，則可分為篩選試驗、鑒定試驗和驗收試驗；若按試驗性質來劃分，也可分為破壞性試驗和非破壞性試驗兩大類。但通常慣用的分類法，是把它歸納為五大類，即環境試驗、壽命試驗、篩選試驗、現場使用試驗和鑒定試驗。
（1） 環境試驗是考核產品在各種環境（振動、沖擊、離心、溫度、熱沖擊、潮熱、鹽霧、低氣壓等）條件下的適應能力，是評價產品可靠性的重要試驗方法之一。
（2） 壽命試驗是研究產品壽命特征的方法，這種方法可在實驗室模擬各種使用條件來進行。壽命試驗是可靠性試驗中zui重要zui基本的項目之一，它是將產品放在特定的試驗條件下考察其失效（損壞）隨時間變化規律。通過壽命試驗，可以了解產品的壽命特征、失效規律、失效率、平均壽命以及在壽命試驗過程中可能出現的各種失效模式。如結合失效分析，可進一步弄清導致產品失效的主要失效機理，作為可靠性設計、可靠性預測、改進新產品質量和確定合理的篩選、例行（批量保證）試驗條件等的依據。如果為了縮短試驗時間可在不改變失效機理的條件下用加大應力的方法進行試驗，這就是加速壽命試驗。通過壽命試驗可以對產品的可靠性水平進行評價，并通過質量反饋來提*可靠性水平。
（3） 篩選試驗是一種對產品進行全數檢驗的非破壞性試驗。其目的是為選擇具有一定特性的產品或剔早期失效的產品，以提高產品的使用可靠性。產品在制造過程中，由于材料的缺陷，或由于工藝失控，使部分產品出現所謂早期缺陷或故障，這些缺陷或故障若能及早剔除，就可以保證在實際使用時產品的可靠性水平。
可靠性篩選試驗的特點是：（1）這種試驗不是抽樣的，而是試驗；（2）該試驗可以提高合格品的總的可靠性水平，但不能提高產品的固有可靠性，即不能提高每個產品的壽命；（3）不能簡單地以篩選淘汰率的高低來評價篩選效果。淘汰率高，有可能是產品本身的設計、元件、工藝等方面存在嚴重缺陷，但也有可能是篩選應力強度太高。淘汰率低，有可能產品缺陷少，但也可能是篩選應力的強度和試驗時間不足造成的。
通常以篩選淘汰率Q和篩選效果β值來評價篩選方法的優劣：合理的篩選方法應該是β值較大，而Q值適中。
上述各種試驗都是通過模擬現場條件來進行的。模擬試驗由于受設備條件的限制，往往只能對產品施加單一應力，有時也可以施加雙應力，這與實際使用環境條件有很大差異，因而未能如實地、全面地暴露產品的質量情況。現場使用試驗則不同，因為它是在使用現場進行，故zui能真實地反映產品的可靠性問題，所獲得的數據對于產品的可靠性預測、設計和保證有很高價值。對制定可靠性試驗計劃、驗證可靠性試驗方法和評價試驗性，現場使用試驗的作用則更大。
鑒定試驗是對產品的可靠性水平進行評價時而做的試驗。它是根據抽樣理論制定出來的抽樣方案。在保證生產者不致使質量符合標準的產品被拒收的條件下進行鑒定試驗。

4、可靠性試驗方法
電子產品的可靠性試驗方法有多種，下面介紹幾種常用的方法。
*種方法是“試驗——問題記錄——再試驗”模式。該方法就是把初步研制的產品，通過試驗發現問題時，不是立即進行改進，而是把問題記錄下來，待在一個試驗階段結束以及下一個階段開始之前，根據各種失效模式的失效機理，集中地進行改進，然后再進行試驗。采用這種試驗法，產品可靠性將有較大的躍進。這種試驗法，比較適用于一批試驗機中，出現幾個問題，其中一種問題是占主要地位而其余問題是次要的情況。
第二種方法是“試驗——改進——再試驗”模式。該方法就是把初步研制的產品，通過試驗，暴露產品的薄弱環節，分析產品的失效模式和失效機理，找出問題就立即改進，然后再試驗證實所解決的問題，使產品的可靠性得到增長。這種方法在電子產品的研制階段，通過系統試驗，暴露出產品薄弱環節之后，根據具體情況，立即進行必要的改進是能夠使產品的可靠性有大幅度的增長，這種方法比較適用于試驗中只出現一種比較普遍和嚴重問題的情況，針對性較強。
第三種方法是“含延緩改進的試驗——改進——再試驗”模式。該方法是將方法一和方法二結合起來，通過試驗發現了產品的問題，有些改進在試驗中了產品的問題，有些改進在試驗中立即著手進行，有些延緩到試驗結束后再作改進。在試驗中，對能及時改進的問題，立即采取措施改進產品，提高可靠性，在試驗階段結束后，把延緩的問題至下次試驗開始前進行改進，然后再進行試驗，使產品的可靠性得到較大的增長。這種方法比較適合于試驗中出現幾種問題，并且一些問題能短期容易改進的，另一些問題卻需要相當一段時間才能改進的綜合情況。
對于以上所述的三種方法，電子產品在研制階段中，經過系統的試驗，要根據暴露出的問題作具體分析，靈活應用。可靠性試驗中常用的三種方法往往是周而復始地循環，并且一個循環比一個循環產品的可靠性水平向上增長，另外可靠性試驗除通過系統試驗外，還應根據具體情況通過氣候環境試驗、機械環境試驗和人為正常使用等各方面的試驗來暴露產品生產的薄弱環節，進行綜合的科學分析，做相應的改進，使得電子產品在設計研制階段對其固有可靠性有進一步的提高。
5、結束語
電子產品的可靠性十分重要，是產品質量的主要指標。我國電子儀器的可靠性試驗遵循的標準是GB11463《電子測量儀器可靠性試驗》，一般產品在鑒定時的可靠性指標是300H，如果按常用的定時截尾試驗方案進行可靠性考核，總的試驗時間要達到10000H左右。由于電子產品在設計研制階段經歷了反復多次的“試驗——分析——改進——再試驗”的可靠性增長試驗過程。在這個過程中，由于采取了改進設計及工藝措施等一系列措施來消除失效，使失效的發生逐漸減少，而可靠性得以增長。我國的一些電子產品的可靠性指標比較*標準還有差距，因此必須對國內外相關標準進行充分研究，真正從產品方案的論證、設計、生產、試驗和使用全過程中對可靠性水平作出準確的評價，從而大大提高我國電子產品的可靠性水平，使產品質量達到*水平。


參考文獻
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