恒定应力加速寿命试验及其数据统计分析软件

　　0 概 述

　　寿命试验是一种重要的可靠性试验，是对产品的可靠性进行测试、分析和评价的一种常用方法。随着元器件水平的迅速提高，高可靠、长寿命的产品越来越多，在正常应力水平下进行寿命试验来评定产品的可靠性已不能满足实际需要，代价很高，不现实。目前广泛采用了加速寿命试验，即在不改变产品失效机理的前提下，用加大应力的方法对产品进行寿命试验，快速评价产品的可靠性寿命。

　　在加速寿命试验中，根据应力施加的方式不同，分为三种：恒定应力加速寿命试验、步进应力加速寿命试验和序进应力加速寿命试验。

　　(1 )恒定应力加速寿命试验

　　将一定数量的样品分为几组，各组分别固定在一定的应力水平下进行试验，要求选取的应力水平都高于正常应力水平，试验到各组样品都有一定数量的产品发生失效为止。如图1 所示，S1、S2、S3、S4表示加速应力水平。

　　(2 )步进应力加速寿命试验

    选定一组应力水平（例如S1<S2<S3<S4），都高于正常应力水平S0。试验开始时，把一定数量的样品在应力水平S1下进行试验，试验一段时间后，把应力水平提高到S2，未失效的产品在应力水平S2下继续进行试验。如此逐步提高应力水平，直到一定数量的产品发生失效为止。如图2 所示，S1、S2、S3、S4表示加速应力水平。

　　(3 )序进应力加速寿命试验

　　序进应力加速寿命试验与步进应力加速寿命试验基本相同，不同的是它对样品施加的应力水平随试验时间等速增加。如图3 所示。

　　上述三种加速寿命试验中，恒定应力加速寿命试验方法操作简单，数据处理模型成熟，精度较高，在实际中常被广泛采用。

　　1 恒定应力加速寿命试验方法

　　(1 )选择加速应力

　　产品的失效是由失效机理决定的，要明确失效机理是由何种应力引起，以及何种应力加大能加快产品失效。除了确保选择的应力加大能加快产品失效外，还要求这个应力是容易进行控制、有成熟的加速模型。应力包括机械应力(如压力、振动、撞击、负载等)，热应力(如温度)，电应力(如电压、电流、功率等)。估计电子元器件在常温下的储存寿命特征时，一般选择温度作为加速应力;估计电子元器件在额定条件下的工作寿命特征时，一般选择电压(或电流、功率)作为加速应力。

　　(2 )确定加速应力水平

　　在确定加速应力水平时要遵循一个重要原则：各应力水平Si下产品的失效机理必须与正常应力水平S0下的失效机理相同。加速寿命试验的目的就是在高应力下获取试验数据，估计产品在正常应力下的可靠性特征量，如果失效机理发生改变，那么这种估计将失去依据，导致加速寿命试验的失败。