標題:汽車電子三綜合試驗解析:環(huán)境應力協(xié)同作用下的可靠性驗證核心
文章正文
一、試驗目的與核心價值
1.
模擬真實環(huán)境:車輛行駛過程中,電子部件同時承受著來自發(fā)動機的溫度、路面的振動以及天氣帶來的濕度影響。三綜合試驗能夠高度復現(xiàn)這種多應力疊加的真實環(huán)境。 2.
激發(fā)潛在故障:多種應力的協(xié)同效應會產(chǎn)生“一加一大于二”的效果,能夠更快、更有效地激發(fā)那些在單一應力測試中難以發(fā)現(xiàn)的潛在缺陷,如材料不匹配導致的微裂紋、連接器在振動與溫變下的接觸不良等。 3.
加速壽命驗證:通過施加高于正常水平的應力,在不改變故障機理的前提下,加速產(chǎn)品的老化過程,從而在較短時間內(nèi)評估其長期可靠性,縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。 4.
提升產(chǎn)品 robustness:通過發(fā)現(xiàn)并改進這些協(xié)同效應下的薄弱環(huán)節(jié),顯著提升產(chǎn)品的整體魯棒性(Robustness)和質(zhì)量。
二、試驗構成與常用標準
1.
溫度應力:由溫濕度試驗箱提供,用于模擬高低溫變化。 ?
常用標準參考:ISO 16750-4 (道路車輛 電氣電子設備的環(huán)境條件和試驗) 2.
濕度應力:同樣由溫濕度試驗箱提供,用于模擬高濕環(huán)境。 ?
常用標準參考:IEC 60068-2-30 ( damp heat cyclic) 3.
振動應力:由振動臺提供,用于模擬路面激勵。 ?
常用標準參考:ISO 16750-3 (機械負荷)
?
IEC 60068-2-53: 《環(huán)境試驗 第2-53部分:試驗和指南:組合試驗(溫度/濕度)和振動(正弦)》為基礎方法提供了指導。 ?
各主機廠標準:如通用(GM)、大眾(VW)、福特(Ford)等均有其內(nèi)部標準,對溫度范圍、濕度、振動譜、測試時長等參數(shù)有明確且嚴格的規(guī)定。
三、典型測試流程
1.
試驗方案設計:根據(jù)產(chǎn)品安裝位置(如發(fā)動機艙、儀表臺、底盤)和主機廠標準,確定具體的溫度剖面、濕度條件和振動譜(如隨機振動PSD)。 2.
初始檢測:對試驗樣品進行全面的外觀、機械和電氣性能檢查,記錄初始數(shù)據(jù)。 3.
樣品安裝:將樣品通過專用夾具可靠地安裝在振動臺上,并確保其處于溫濕度箱的有效工作區(qū)內(nèi)。 4.
執(zhí)行測試:啟動設備,運行既定的綜合環(huán)境應力剖面。在整個過程中,通常會對待測產(chǎn)品通電并實時監(jiān)控其功能與性能。 5.
中間檢測:在測試過程中或特定應力階段后,可暫停設備進行檢查,以捕捉間歇性故障。 6.
恢復與最終檢測:測試結束后,將樣品在標準大氣條件下恢復,然后進行最終的外觀、機械和電氣性能檢測,并與初始數(shù)據(jù)進行對比分析,出具測試報告。
四、常見失效模式與改進方向
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電氣故障:信號中斷、電源波動、間歇性重啟(多由連接器在振動和溫變下接觸不良導致)。 ?
機械結構故障:PCB板上的大型元器件焊點斷裂、支架或外殼固定點開裂、螺絲松動。 ?
材料性能故障:液晶屏在低溫下受振出現(xiàn)顯示異常、密封件在溫濕循環(huán)下老化導致防護等級下降。


