電子元器件可靠性試驗的定義與原理 
可靠性試驗的定義
電子元器件的可靠性指標(biāo)通常用失效率(A)來表示。而對電子設(shè)備而言,除特種設(shè)備 外,一般是可以修復(fù)的，其可靠性指標(biāo)往往用平均無故障工作時間(MTBF)來表示。電子 產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)不同于產(chǎn)品的電氣性能指標(biāo)，它有時間性、綜合性和統(tǒng)計性等特點，它不能像電氣性能指標(biāo)那樣直接用儀器、儀表測量。一般是通過下面兩種途徑獲得：
一是通過把產(chǎn)品在現(xiàn)場使用的累汁時間和累計失效數(shù)，經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計方法處理獲得。這種數(shù)據(jù)叫產(chǎn)品現(xiàn)場使用可靠性的統(tǒng)計平均值?；蛘呤怯杏媱澯心康牡貙a(chǎn)品放在現(xiàn)場 使用的典型條件下工作一個規(guī)定的時間，根據(jù)累計工作時間和累計失效數(shù)經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計方 法處理獲得。這種數(shù)據(jù)叫產(chǎn)品現(xiàn)場可靠性試驗驗證值。獲得產(chǎn)品現(xiàn)場可靠性試驗驗證值 的方法叫現(xiàn)場可靠性試驗。
二是通過在實驗室里進行可靠性試驗的方法獲得產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)。這種方法是在 實驗室里用一種規(guī)定的和受控的工作條件及環(huán)境條件，模擬現(xiàn)場的使用條件和產(chǎn)品在現(xiàn) 場所遇到的環(huán)境應(yīng)力進行試驗，將累計試驗時間和累計失效數(shù)經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計方法處理獲得。 這種數(shù)據(jù)叫產(chǎn)品可靠性試驗的驗證值。
這樣，對“什么是可靠性試驗”的問題，可以簡單地回答為:為評價分析產(chǎn)品的可靠性 而進行的試驗，就叫可靠性試驗。也可以這樣說，凡是為提髙產(chǎn)品可靠性(如老煉和篩選 試驗）、考核產(chǎn)品可靠性(如例行試驗）、評價產(chǎn)品可靠性.(如壽命試驗)和分析產(chǎn)品可靠性 (如失效分析試驗)的試驗通稱可靠性試驗。除特別注明外，通常所稱的可靠性試驗,就是 指室內(nèi)的模擬可靠性試驗。BP:在實驗室里，用模擬現(xiàn)場工作條件和環(huán)境條件進行試驗， 借以確定電子元器件可靠性的方法，就叫做可靠性試驗。
應(yīng)該特別指出，電子元器件的可靠性試驗方法和要求與電子設(shè)備的可靠性試驗方法 和要求是不完全一樣的。對電子元器件的可靠性試驗來說,既包含有模擬現(xiàn)場使用條件 的一般失效率試驗，又包含有大應(yīng)力強度的加速壽命試驗。而對電子設(shè)備而言,則是指模 擬現(xiàn)場工作條件和環(huán)境條件而進行的可靠性試驗。
所以，任何與故障或故障效應(yīng)有關(guān)的試驗都可認為是可靠性試驗。廣義而言，每種試 驗(包括環(huán)境試驗、例行試驗、篩選試驗等)的最終目的都是為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，每當(dāng)觀察 到失效時，都要認真記錄和進行深入細致的失效機理分析,進行質(zhì)量反饋。
老煉期
在這個階段中由于存在早期失效，失效率較高。這個區(qū)域通常也稱為早期失效區(qū)。 其特點是產(chǎn)品的失效率隨時間的增長而迅速下降。
使用壽命期
通常也稱偶然失效區(qū)。這一階段的特點是時間長，產(chǎn)品的失效率，并且穩(wěn)定為一
個常數(shù)。
耗損期
在這一階段中由于有壽命期的元器件開始老化產(chǎn)生老化失效,失效率較高。這個區(qū) 域通常也稱耗損失效區(qū)。其特點是產(chǎn)品失效率隨時間增加而增加，表現(xiàn)為機械零件損壞， 元器件大量衰老,故這個區(qū)域也可稱為衰老期。
通常，可靠性試驗是在使用壽命期中進行,因為用戶對這一階段最感興趣。當(dāng)產(chǎn)品處 工作時間產(chǎn)品壽命期失效率曲線 在使用壽命期內(nèi)，只要工作時間相同，產(chǎn)品的可靠度是相等的，因為其失效率為常數(shù)，事實 上產(chǎn)品總是“像新的那樣好”，此時還沒有產(chǎn)生能引起產(chǎn)品失效的性能退化耗損。在整個 使用壽命期內(nèi)，在同一工作期限內(nèi)，產(chǎn)品的隨機失效的概率是相同的，失效率不受時間或 “年齡”影響。對設(shè)備而言,在使用壽命期間經(jīng)過某些使用和維修之后，沒有什么理由會使 MTBF發(fā)生變化。
當(dāng)設(shè)備處于使用壽命期內(nèi)時，其失效率非常低，如圖1.4.1中的A。故MTBF非常 高，有時可達幾千小時，幾萬小時，甚至更高。然而如果設(shè)備的MTBF為1萬小時，并不 意味著設(shè)備可用1萬小時而無故障。根據(jù)圖1. 2.1所示的指數(shù)分布的可靠度函數(shù)，當(dāng)設(shè) 備工作時間等于其MTBF時，設(shè)備成功的概率即設(shè)備的可靠度只有36. 8%。所以 MTBF只能表示一個設(shè)備在其使用壽命期內(nèi)的可靠程度，它與耗損壽命無關(guān)。具有較高 可靠性水平的元器件，只要它工作時間不超過規(guī)定的使用壽命，那就可以組成很可靠的系 統(tǒng)。然而，我們必須記住，即便是可靠性非常髙的系統(tǒng)也會發(fā)生某些偶然失效。
一般，可靠性試驗是在使用壽命期內(nèi)進行的，但有時也可能在其他壽命期內(nèi)，這時就 應(yīng)該特別注意。產(chǎn)品在不同的壽命期內(nèi)做可靠性試驗時,其失效與時間關(guān)系曲線的特征 是不一樣的,相應(yīng)的可靠度函數(shù)也是不一樣的。因此，統(tǒng)計試驗方案、判決標(biāo)準(zhǔn)及試驗結(jié) 果數(shù)據(jù)的分析與處理方法也是不一樣的。