在當(dāng)今競爭激烈的市場環(huán)境和全球化的背景下，產(chǎn)品要迅速并成功地占領(lǐng)國內(nèi)外市場，就必須提高產(chǎn)品的可靠性。而環(huán)境試驗(yàn)是用于考核產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性以及考核產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平、制造過程中的生產(chǎn)工藝水平是否滿足設(shè)計(jì)或規(guī)范要求的重要手段之一。通過環(huán)境試驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、元器件選型等方面的缺陷，通過對產(chǎn)品試驗(yàn)過程中暴露缺陷的改進(jìn)，可以使產(chǎn)品的可靠性得到進(jìn)一步提高，從而使產(chǎn)品能夠更加符合客戶的預(yù)期，迅速牢牢地占領(lǐng)市場。

 01、環(huán)境試驗(yàn)項(xiàng)目概述

目前，企業(yè)進(jìn)行的環(huán)境試驗(yàn)項(xiàng)目主要包括高溫、低溫、濕熱、低氣壓、振動、沖擊、溫度循環(huán)、鹽霧等，企業(yè)會根據(jù)產(chǎn)品的預(yù)期的使用環(huán)境，選擇適合的試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行環(huán)境試驗(yàn)。一般而言，軍用產(chǎn)品將按照《GJB 4239-2001裝備環(huán)境工程通用要求》的相關(guān)規(guī)定，采用相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)(如GJB 150A、GJB 367A、GJB 1621.7A、GJB 899A等)進(jìn)行環(huán)境與可靠性試驗(yàn)，以考核產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性和可靠性。民營企業(yè)則參照各自行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如GB/T 2423、GB/T 4798、EN 300019、IEC 60068等)，并對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟眉艋蜓a(bǔ)充后，進(jìn)行環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)。大型的民營企業(yè)會根據(jù)歷史數(shù)據(jù)(主要為產(chǎn)品故障數(shù)據(jù))和經(jīng)驗(yàn)，選擇簡單的試驗(yàn)剖面和試驗(yàn)方案對產(chǎn)品進(jìn)行可靠性試驗(yàn)。一些中小民營企業(yè)，因?yàn)闀r(shí)間和費(fèi)用的因素，一般不會進(jìn)行可靠性試驗(yàn)，只通過環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)的數(shù)據(jù)來評估產(chǎn)品的可靠性，從而造成產(chǎn)品在使用過程中故障率和返修率快速升高，從而給企業(yè)造成沉重的負(fù)擔(dān)。

 02、環(huán)境試驗(yàn)對產(chǎn)品缺陷的篩選

在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造過程中，引入的缺陷主要為：設(shè)計(jì)缺陷、工藝缺陷和元器件缺陷。因此，如果我們能在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，通過環(huán)境與可靠性試驗(yàn)，將引入的缺陷篩選到低于一定的量級后，則產(chǎn)品的可靠性將大大的得到提升。

據(jù)資料顯示(如圖1)，在環(huán)境試驗(yàn)項(xiàng)目中，溫度循環(huán)可篩選出75%～85%的缺陷，隨機(jī)振動應(yīng)力可篩出15%～25%的缺陷，而如果兩者結(jié)合的話篩選率可達(dá)90%。因此，在經(jīng)費(fèi)和時(shí)間周期有限的情況下，要提高產(chǎn)品的可靠性，應(yīng)首先選擇進(jìn)行溫度循環(huán)試驗(yàn)，其次是振動試驗(yàn)。尤其是溫度循環(huán)試驗(yàn)，具有極高的性價(jià)比。

傳統(tǒng)的環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)為《GJB 1030-1990電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法》，如圖2所示。實(shí)踐證明，通過進(jìn)行10～20個(gè)循環(huán)，就能夠?qū)a(chǎn)品絕大部分缺陷篩選出來。

 圖2

 溫度循環(huán)試驗(yàn)

影響溫度循環(huán)的故障篩選率的因素主要有：高低溫極值范圍、駐留時(shí)間、溫變率、循環(huán)數(shù)。一般而言，高低溫極值范圍越大，溫變率越高、循環(huán)數(shù)越多，篩選的效果就越好。

a) 高低溫極值范圍一般不小于88℃。波音、通用電氣采用的溫度范圍為：-53℃～55℃，摩托羅拉采用的溫度范圍為： -53℃～71℃，德州儀器采用的溫度范圍為：-55℃～55℃。

b) 溫變率： 5℃/min～20℃/min。一般，組件級15℃/min，系統(tǒng)級5℃/min；

c) 循環(huán)數(shù): 組件級20個(gè)～40個(gè)，系統(tǒng)級10個(gè)～20個(gè)。

d) 駐留時(shí)間：使試驗(yàn)樣品產(chǎn)生熱漲冷縮的應(yīng)力變化即可，一般為試驗(yàn)時(shí)，樣品的溫度達(dá)到穩(wěn)定。若駐留時(shí)間太短，樣品無法達(dá)到穩(wěn)定溫度，影響篩選效果；若駐留時(shí)間太長，對篩選效果影響不大，但是浪費(fèi)時(shí)