可靠性实验室工作规划.doc

可靠性实验室工作规划
一、可靠性实验室的目的
1、 通过对产品的可靠性试验，能准确定位和量化我司产品适应使用环境的能力及衡量产品质量等级。
2、 评估我司产品的可靠性并及时发现潜在的质量隐患。
3﹑通过可靠性试验，能为产品的设计或升级、改良提供客观的证据和建议。
4﹑为产品的失效分析﹑可靠性测试及新产品定型试验提供测试平台。
二、试验项目及内容
1﹑EMS（电磁抗扰度）相关试验项目及内容
⑴ 群脉冲抗扰度试验
根据GB/T 3797-2005 电气控制设备第4.13.3条规定，电气控制设备应通过电源端2KV，信号和控制端1KV的电快速群脉冲干扰试验。此项试验属于常规EMS项目之一，通过此项试验验证产品对诸如来自切换瞬态过程切断感性负载﹑继电器触点弹跳等的各种类型瞬态骚扰的抗扰度。具体试验标准参考GB/T 17626.4-1998电快速瞬变脉冲群抗扰度试验标准（EFT）的要求。
⑵ 静电抗扰度试验
根据GB/T 3797-2005 电气控制设备第4.13.3条规定，电气控制设备应通过空气放电8KV及接触放电6KV的静电放电试验。此项试验属于常规EMS项目之一，通过此项试验验证产品对来自外界的各种类型的静电放电（可能由人体或其它物体产生）的抗扰度。具体试验标准参考GB/T 17626.2-1998静电放电抗扰度试验标准（ESD）的要求。
⑶ 1.2/50us及8/20us组合波浪涌（冲击）抗扰度试验
根据GB/T 3797-2005 电气控制设备第4.13.3条规定，电气控制设备应通过线对线1KV，线对地2KV的组合波浪涌（冲击）抗扰度试验。此项试验属于常规EMS项目之一，通过此项试验验证产品对抗击如开关切换、雷击瞬变过压引起的单极性浪涌的抗扰度。具体试验标准参考GB/T 17626.5-1999浪涌（冲击）抗扰度试验标准的要求。
⑷ 电压跌落﹑瞬时中断抗扰度试验
通过电压暂降﹑短时中断和电压变化的抗扰度试验验证产品对来自低压供电电网电压的各种变化（包括电压暂降﹑短时中断和电压变化）的抗扰度。具体试验标准参考GB/T 17626.11电压暂降﹑短时中断和电压变化抗扰度试验标准的要求。
2﹑环境试验相关试验项目及内容
⑴ 高温工作
产品在55℃高温条件下带额定负载工作48h（在额定电压及115％U额各运行24h），试验标准参考GB12085.10-89 光学及光学仪器环境试验方法 综合振动与高温﹑低温5.1节表1规定及GB/T2423.2-89 电工电子产品基本环境试验规程 试验B：高温试验方法。
⑵ 高温高湿工作
产品在40℃，RH93%湿热条件下带额定负载工作24h，试验标准参考GB/T 3797-2005 电气控
制设备第5.2.11.2条规定及GB/T2423.3-93 电工电子产品基本环境试验规程 试验Ca：恒定湿热试
验方法。
⑶ 低温工作
产品在-10℃低温条件下带额定负载工作24h，试验标准参考GB12085.10-89 光学及光学仪器环境试验方法 综合振动与高温﹑低温5.1节表4规定。
⑷ 振动试验
产品能通过10HZ≤f≤55 HZ, 振幅0.35mm 1oct/min 至少持续30 min(按正常使用位置安装，振动方向垂直)振动试验。参考标准GB 10320-1995激光设备和设施的电气安全第5.10节规定及GB/T2423.10-95 电工电子产品基本环境试验规程 试验Fc和导则：振动（正弦）。
⑸ 高低温循环
产品在不包装、不通电的状态下-20℃（3h）~55℃(3h)，温度变化速率1℃/min，共循环4周期。参考GB/T2423.3-93 电工电子产品基本环境试验规程 试验N：温度变化试验方法。
⑹ 电源适应性
产品能在交流电源标称值的±15％电压波动及±2％的频率波动变化范围内工作正常，参考标准GB/T 3797-2005 电气控制设备第4.13.2条规定。
3﹑安规性能方面试验及内容
⑴ 抗电强度
产品各独立部件中电源插头对绝缘电路之间，对壳体之间在经受AC1500V(AC220V供电时)规
定的试验电压应无击穿和飞弧。参考标准GB 10320-1995激光设备和设施的电气安全第5.4.1表一的规定
⑵ 绝缘电阻
产品各独立部件中危险带电零部件与壳体之间绝缘电阻R≥1MΩ。参考标准GB 10320-1995激光设备和设施的电气安全第5.3.2条的规定。
⑶ 接地电阻
电源线接地端子与可触及的金属部件之间接地电阻应少于0.1Ω。参考GB4706.1—1998第27.5条规定。用接地电阻测试仪进行测试，设定测试电流为25A。
⑷ 泄漏电流
产品工作在电压上限值时，对地泄漏电流应少于5mA，参考标准GB 10320-1995激光设备和设施的电气安全第5.6表5的规定。
4﹑产品可靠性运行试验
⑴ 常温可靠性试验
常温下，按要求搭建好试验样品的测试平台，将输入电压按其电源的适应范围进行调节，对于
交流供电的样品,试验电压调节在额定值的±15％范围内，试验总时间T要求不少于1200台·小时。
⑵ 高温可靠性试验
按要求搭建好试验样品的测试平台，将试验样品放入高温箱（或高温房）中，先将温度设定在40℃，然后将输入电压按其电源的适应范围进行调节，对于交流供电的样品,试验电压调节在额定值的±15％范围内，试验总时间T要求不少于1200台·小时。
5﹑电子及电气零部件可靠性试验
⑴ 分离器件的高温功率老化试验
由于目前常用的中小功率晶体管主要来自国内部分生产厂家，生产水平参差不齐，故有必要对进行高温功率老化；电解电容失效也会对产品性能造成很大危害，通过高温动态老化能剔除性能较差的电解电容，能有效控制器件不良引起的批量质量问题。
⑵ 分离器件的高温反偏老化试验
对二极管以及桥式整流器等进行的高温反偏老化筛选试验可剔除部分性能较差的器件。
⑶ 部分零部件的可靠性试验
对功率电阻﹑交流接触器﹑继电器﹑按钮开关等易失效的器件进行可靠性寿命试验。
三、可靠性实验室目前的现状
目前可靠性实验室处于刚组建阶段，现有的主要试验设备有：H-PTH-10008KH恒温恒湿箱（宏瑞达品牌），一台；ES-3型电动振动试验仪，一台；耐压绝缘测试仪，南京长盛CS5601型号一台及多路温度测试仪﹑电流放大器等。
但目前几台设备的利用率较低，很多工作都处于摸索阶段，专业技术人员欠缺陷，试验方法和试验标准也不够明确。仅靠目前的试验设备，还不能真正发现和解决所有潜在的质量问题，甚至有些问题已经表现出来，但一直未能找出真正的症节。
四、可靠性实验室的总体规划
1﹑初期规划（3个月内实现）
在申购部分目前急需试验设备的同时将充分利用实验室的现有资源，确定一些常规的试验项目并对产品进行摸底试验。对前期返修率﹑投诉率较高的产品作为重点试验对象，逐步规范新产品的定型试验项目。
优先规范的试验项目有：
⑴ 群脉冲抗扰度试验；⑵ 静电抗扰度试验；
⑶ 高温工作（考虑整机体积过大，将针对主控箱及电源箱部分进行试验）；
⑷ 高温高湿工作；⑸ 低温工作；
⑹ 高低温循环；⑺ 振动试验；⑻ 电源适应性；⑼ 抗电强度；
⑽ 绝缘电阻；⑾ 接地电阻；⑿ 泄漏电流；⒀ 常温可靠性试验；
所需资源有：
设备配置及到位时间：望1个月内到位。
⑴ 群脉冲发生器 日本NOISEKEN，FNS-AX3-B50 约13万左右。
⑵ 静电发生模拟器 上海三基 NS61000-2K 约8万左右。
⑶ 变频稳压电源 青岛艾诺 AN97030TTH（程控功能） 约10万左右。
⑷ 泄漏电流 青岛艾诺 9620TH 约3万左右。
人员计划及工作安排：初期计划配置3人，目前已到位1人。
工程师（一名，已到位）：主要负责可靠性实验室总体规划和协调，主导可靠性试验项目计划
实施及具体试验方法和相关试验标准的制定，指导和实施具体试验的项目，整理试验报告。
技术员（两名，需招聘，望半个月内到位）：主要配合工程师进行具体的试验项目的实施，记
录试验数据，处理异常故障。由于部分环境试验及产品的常温可靠性试验均为不间断性试验，需24
小时有人值班，初步计划两班倒 。
员工上班安排：
⑴ 采用白、中班、晚班倒班制度，；
⑵ 白班时间：由每日早上8：40至下午5：30；
⑶ 中班时间：由每日下午1：30至下午10：30；
⑷ 晚班时间：由每日晚上10：30至次日早上8：40；
⑸ 中、晚班由技术员轮流值班，原则上执行5天制（周末加班例外），每半个月倒班一次；
⑹ 白班时间由工程师值班，工程师按正常5天半上班；
⑺ 按5天制上班时间每天8小时计算，超过8小时按加班。
2﹑二期规划（1年内实现）
在初期规划的各项试验条件的基础上，计划增加的试验项目：⑴ 1.2/50us及8/20us组合波浪涌（冲击）抗扰度试验 ；⑵ 电压跌落﹑瞬时中断抗扰度试验；⑶ 部分零部件的可靠性试验（初步计划对功率电阻，电容器，交流接触器，继电器等进行试验）；⑷ 高温可靠性试验。
所需资源有：
设备配置及到位时间：望1年内到位。
⑴ 雷击（浪涌）组合波信号发生器 上海三基 SKS-0506 约15万左右。
⑵ 周波跌落仪（或电压跌落仪） 日本NOISEKEN VDS-2002 约13万左右。
⑶ 高温老化房（约30m2，按同时老化5台较大体积的产品估算） 约10万左右。
⑷ 在现有基础上增加40 m2位置布置高温老化房。
人员计划：计划配置5人
主管（1名）：主要负责例行试验室总体规划和协调，主导例行试验项目和元器件筛选的计划及实施，相关标准编制的策划和组织。
工程师（1名）：主要负责具体试验方法和相关试验标准的制定，指导和实施具体试验的项目、参与编写相关标准。
技术员（3名）：主要配合工程师进行具体的试验项目的实施，记录试验数据，处理异常故障。
一名主要负责零部件的可靠性试验，另两名负责产品的可靠性试验（两班倒）。
3﹑三期规划（2年内实现）
在基本完善产品可靠性试验条件的基础上，考虑对电子及电气零部件进行可靠性试验。计划增加的试验项目：⑴ 分离器件的高温功率老化试验；⑵ 分离器件的高温反偏老化试验。
所需资源有：
设备配置及到位时间：望2年内到位。
⑴ ELEC-V多功能综合老化系统 杭州可靠性仪器厂 约15万左右；
⑵ DEVC-V电容器高温老化系统 杭州可靠性仪器厂 约18万元左右；
⑶ 在现有基础上增加20 m2放置元器件可靠性试验仪器。
人员计划：计划配置7人
主管（1名）：主要负责例行试验室总体规划和协调，主导例行试验项目和元器件筛选的计划及实施，相关标准编制的策划和组织。
工程师（2名）：1名主要产品负责具体试验方法和相关试验标准的制定，指导和实施具体试验的项目、参与编写相关标准。另一名主要零部件的可靠性试验方法和相关试验标准的制定，指导和实施具体试验的项目。
技术员（4名）：主要配合工程师进行具体的试验项目的实施，两名主要负责零部件的可靠性试验，另两名负责产品的可靠性试验（两班倒）。

2008-04-26