移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)備可靠性篩選試驗(yàn)的應(yīng)力條件?

胡詩(shī)妍，趙德良

移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)備可靠性篩選試驗(yàn)的應(yīng)力條件?

胡詩(shī)妍1，趙德良2

（1.中國(guó)人民公安大學(xué)安全防范系，北京100038；2.大唐聯(lián)誠(chéng)信息系統(tǒng)技術(shù)有限公司，北京100191）

結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，以產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用環(huán)境條件為基礎(chǔ)，總結(jié)了移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)備可靠性篩選試驗(yàn)的邊界條件，探討了非加速和加速應(yīng)力篩選試驗(yàn)的應(yīng)力選取方法和原則。在傳統(tǒng)的可靠性篩選試驗(yàn)基礎(chǔ)上，增加了電磁應(yīng)力的新研究?jī)?nèi)容。這更貼近產(chǎn)品實(shí)際工作的應(yīng)力環(huán)境，在測(cè)試案例中取得了很好的結(jié)果。對(duì)科學(xué)合理地激發(fā)產(chǎn)品缺陷提出了新的思路和方法。

移動(dòng)通信；系統(tǒng)設(shè)備；可靠性；電磁應(yīng)力；邊界條件；極限條件；組合應(yīng)力；HALT；HASS

1 引言

隨著第三代和第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G和4G）設(shè)備的相繼問(wèn)世和迅猛發(fā)展，寬帶高速的信息化移動(dòng)新生活正逐步進(jìn)入千家萬(wàn)戶。

上至國(guó)家，下至普通用戶對(duì)3G和4G設(shè)備的可靠性寄予了厚望。但是必須看到，由于全球自然氣候條件惡化和人為導(dǎo)致的電磁干擾和破壞因素的加劇，要求現(xiàn)代移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)備要具有比以前更高的可靠性和兼容性，才能適應(yīng)復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境的新需求。

我國(guó)電子制造業(yè)的可靠性工作起步較晚，行業(yè)技術(shù)背景薄弱，可靠性試驗(yàn)需要增加產(chǎn)品成本，而多數(shù)公司對(duì)質(zhì)量和可靠性的重視程度不夠。目前，我國(guó)行業(yè)內(nèi)的可靠性篩選試驗(yàn)大多停留在元器件級(jí)，國(guó)外卻早就進(jìn)入系統(tǒng)級(jí)。國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇，使得提高國(guó)產(chǎn)設(shè)備質(zhì)量已迫在眉睫。做好可靠性篩選試驗(yàn)工作，是提高質(zhì)量的重要因素之一，明確可靠性篩選試驗(yàn)的應(yīng)力條件是可靠性篩選試驗(yàn)的基礎(chǔ)。

對(duì)于移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)備來(lái)說(shuō)，目前缺乏全面論述可靠性篩選試驗(yàn)應(yīng)力條件的技術(shù)文獻(xiàn)，移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)備的國(guó)內(nèi)制造商大多也缺少全面的企業(yè)級(jí)可靠性篩選試驗(yàn)規(guī)范，有些設(shè)備廠家無(wú)準(zhǔn)確產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境條件定義，有些僅按照國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)定義其可靠性試驗(yàn)應(yīng)力條件。

基于以上對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀的分析，研究移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)備的可靠性篩選試驗(yàn)的應(yīng)力條件，找出適合我國(guó)3G和4G系統(tǒng)設(shè)備可靠性篩選工作的切實(shí)可行的條件、方法或原則，將有著重要的意義。

2 環(huán)境應(yīng)力條件與邊界條件

移動(dòng)通信系統(tǒng)的可靠性試驗(yàn)是檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要手段之一?？煽啃栽囼?yàn)一般包含種類(lèi)較多，而其中的可靠性篩選試驗(yàn)又有元器件級(jí)、單元級(jí)和系統(tǒng)級(jí)。篩選試驗(yàn)需關(guān)注的因素有試驗(yàn)應(yīng)力條件的選取、試驗(yàn)剖面的制定以及監(jiān)控和過(guò)程控制等，尤為重要的是應(yīng)力條件的確定。

環(huán)境應(yīng)力（Environmental Stressor）是指產(chǎn)品受所處環(huán)境的影響而使產(chǎn)品受到的環(huán)境壓力的因素。電子產(chǎn)品的一般環(huán)境應(yīng)力通常指環(huán)境四應(yīng)力，即溫度應(yīng)力、濕度應(yīng)力、振動(dòng)應(yīng)力、電應(yīng)力，加上氣壓應(yīng)力和電磁應(yīng)力，也有稱(chēng)環(huán)境六應(yīng)力。而我們常說(shuō)的環(huán)境適應(yīng)性是指產(chǎn)品對(duì)工作背景下的自然和社會(huì)環(huán)境的適應(yīng)能力，若為加快激發(fā)產(chǎn)品的缺陷，有時(shí)選取高于自然和社會(huì)環(huán)境應(yīng)力的條件和剖面，也就是常說(shuō)的加速應(yīng)力。

2.1 篩選試驗(yàn)應(yīng)力選取的現(xiàn)狀和問(wèn)題

首先，一般篩選試驗(yàn)的初始條件依據(jù)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的應(yīng)力條件選取，因標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的應(yīng)力條件門(mén)檻低，對(duì)高可靠性產(chǎn)品，不易很快激發(fā)產(chǎn)品缺陷，往往費(fèi)時(shí)費(fèi)力，增加試驗(yàn)成本；其次，一些篩選試驗(yàn)的組合應(yīng)力目的性不明確；第三，多數(shù)綜合試驗(yàn)箱提供的應(yīng)力不夠全面，往往不能全面激發(fā)產(chǎn)品缺陷，如大多無(wú)法同時(shí)提供電磁條件，但產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用中電磁條件卻客觀存在；第四，試驗(yàn)過(guò)程中的監(jiān)控方法科學(xué)性和全面性重視不夠，如有些同行試驗(yàn)中只監(jiān)視局部的軟件功能等。

由于上述現(xiàn)狀，多數(shù)同行在試驗(yàn)中往往會(huì)遇到一些尷尬的問(wèn)題。不使用加速應(yīng)力時(shí)，面臨長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法找到產(chǎn)品缺陷的窘境；使用加速應(yīng)力時(shí)，加速因子或步進(jìn)應(yīng)力一旦控制不好，往往造成不必要、不正確，甚至破壞性的故障觸發(fā)，不僅浪費(fèi)人力物力，而且并不能說(shuō)明一定是產(chǎn)品的缺陷。

因一般篩選試驗(yàn)應(yīng)力選取具有上述的不足，為了提高篩選試驗(yàn)效率，全面覆蓋環(huán)境應(yīng)力，本文結(jié)合多年可靠性篩選試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，提出了邊界條件的概念。

2.2 邊界條件概念的提出

工作條件是指產(chǎn)品使用地區(qū)的自然和社會(huì)環(huán)境對(duì)應(yīng)的應(yīng)力條件。邊界條件是指產(chǎn)品全部應(yīng)用環(huán)境中的工作條件的上下限值所包含的應(yīng)力范圍。邊界條件可以對(duì)應(yīng)一個(gè)應(yīng)力或多個(gè)組合應(yīng)力，包含異常環(huán)境條件。

在電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的抗擾度條件，定義為標(biāo)準(zhǔn)電磁條件；在設(shè)備實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中可以發(fā)生的，無(wú)法衡量是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電磁條件的條件，定義為非標(biāo)準(zhǔn)電磁環(huán)境條件。

2.3 邊界條件經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的總結(jié)

參照國(guó)家和行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中能發(fā)生的為前提，實(shí)際工作中通常選用的試驗(yàn)應(yīng)力的邊界條件如下。

（1）電磁邊界條件

電信中心環(huán)境取超過(guò)EMC最新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)一個(gè)等級(jí)，若沒(méi)有明確的更高等級(jí)，取超標(biāo)范圍為標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力值的10%（一般為標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力限值的波動(dòng)最大值）；非電信中心和室外應(yīng)用條件下還可以更嚴(yán)酷一些。

（2）溫度邊界條件

電信中心環(huán)境取低溫0℃，高溫+40℃；非電信中心室內(nèi)溫度邊界環(huán)境條件：低溫-10℃，高溫+55℃；室外應(yīng)用的溫度邊界環(huán)境條件：低溫-40℃，高溫+70℃［1］。

（3）電壓邊界條件

電信中心環(huán)境取額定電壓的±20%；非電信中心和室外應(yīng)用甚至可以設(shè)計(jì)為額定電壓的±30%。

（4）濕度邊界條件

電信中心環(huán)境取相對(duì)低濕10%，相對(duì)高濕95%［1］；室外和非電信中心的濕度范圍甚至可以選擇5%～98%。

（5）振動(dòng)邊界條件

一般選10～1 000 Hz的正弦或隨機(jī)平譜加梯形譜，能級(jí)0.001～0.003 g2／Hz。振動(dòng)加速應(yīng)力條件可選頻率在20～2 000 Hz（80～350 Hz時(shí)為0.04 g2／Hz），一般6 g（均方根值），最大可用10 g，每個(gè)軸向振5～10 min［2］。

（6）氣壓邊界條件

民用設(shè)備一般選取45（例如青藏高原）～106 kPa（軍用設(shè)備低氣壓一般選18.8 kPa（12 000 m高空））。

邊界條件是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和測(cè)試時(shí)必須重點(diǎn)考慮的重要因素之一，上述邊界條件數(shù)值僅供大家參考。在可靠性篩選試驗(yàn)時(shí)，往往用綜合試驗(yàn)臺(tái)模擬產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用環(huán)境。因此，可靠性篩選試驗(yàn)的環(huán)境應(yīng)力條件應(yīng)作為首選項(xiàng)，記錄在試驗(yàn)報(bào)告或日志上。

2.4 邊界條件提出的意義

首先，因有了全面的試驗(yàn)應(yīng)力的邊界條件，更容易在不加速應(yīng)力的前提下，激發(fā)產(chǎn)品缺陷；

其次，因明確而較準(zhǔn)確地總結(jié)了實(shí)際可發(fā)生的邊界條件應(yīng)力，所激發(fā)的產(chǎn)品缺陷更有說(shuō)服力；

第三，因邊界條件的應(yīng)力門(mén)檻較高，因此，依據(jù)邊界條件規(guī)劃的試驗(yàn)剖面比依據(jù)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃的試驗(yàn)所用時(shí)間少，成本低；

第四，因邊界條件是非加速的范疇，也不易造成不必要的損壞。

3 非加速應(yīng)力篩選試驗(yàn)的應(yīng)力條件

3.1 單應(yīng)力篩選試驗(yàn)

單應(yīng)力常規(guī)篩選試驗(yàn)是在邊界條件下進(jìn)行的驗(yàn)證性試驗(yàn)。通信系統(tǒng)設(shè)備的常規(guī)單應(yīng)力試驗(yàn)有安全試驗(yàn)（機(jī)械結(jié)構(gòu)、發(fā)熱和防火、電氣安全、化學(xué)安全等）、電磁兼容性試驗(yàn)、環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)（溫度、濕度、振動(dòng)、電應(yīng)力、氣壓、太陽(yáng)輻射、覆冰、凍雨和霉菌等）。另外，其他單應(yīng)力試驗(yàn)還有單應(yīng)力加速壽命、單應(yīng)力篩選試驗(yàn)等。

3.2 組合應(yīng)力篩選試驗(yàn)

表1是移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)備常用的環(huán)境應(yīng)力組合方式試驗(yàn)項(xiàng)目列表，其中的溫度、濕度、振動(dòng)、電磁應(yīng)力四綜合試驗(yàn)是嘗試性的組合應(yīng)力試驗(yàn)，因?yàn)樵囼?yàn)環(huán)境是模擬產(chǎn)品的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行的，所以在大量的試驗(yàn)中激發(fā)出了產(chǎn)品的很多潛在問(wèn)題。

根據(jù)用戶需求，應(yīng)提出環(huán)境應(yīng)力篩選項(xiàng)目和要求。確定篩選范圍，如器件、電路板、模塊、組件／分設(shè)備等［3］。非加速篩選試驗(yàn)在邊界條件下進(jìn)行，加速應(yīng)力試驗(yàn)的應(yīng)力條件超過(guò)了邊界條件。

3.3 邊界條件組合應(yīng)力篩選試驗(yàn)案例

圖1是邊界條件下組合應(yīng)力篩選試驗(yàn)的一個(gè)典型例子。

第一次做類(lèi)似剖面試驗(yàn)時(shí)，未添加電磁應(yīng)力［4］，結(jié)果未激發(fā)產(chǎn)品的缺陷；后來(lái)分析產(chǎn)品應(yīng)用的實(shí)際環(huán)境，到現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電磁應(yīng)力的重要性。因此，在改進(jìn)后，依據(jù)邊界條件構(gòu)建剖面時(shí)，合理地增加了電源端口、信號(hào)端口耦合的電磁應(yīng)力。結(jié)果在實(shí)際組合應(yīng)力試驗(yàn)過(guò)程中，僅在第一個(gè)溫度循環(huán)周期內(nèi)，就發(fā)現(xiàn)了一個(gè)工藝隱患，第三個(gè)周期又發(fā)現(xiàn)了設(shè)計(jì)裕度不足的問(wèn)題。這樣，不僅節(jié)省了時(shí)間，而且避免了使用加速應(yīng)力試驗(yàn)可能帶來(lái)的損失。

通過(guò)本案例的多次試驗(yàn)研究，證明組合應(yīng)力剖面模型要以實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)為原型，在合理的基礎(chǔ)上構(gòu)建，才能增加試驗(yàn)的有效性和科學(xué)性。激發(fā)潛在故障和薄弱環(huán)節(jié)的試驗(yàn)技術(shù)，今后將會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用［5］

4 加速應(yīng)力篩選試驗(yàn)的應(yīng)力條件

4.1 極限條件定義

極限條件包括產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境中可能存在的極限環(huán)境條件和用戶需求的條件中更苛刻的條件。極限條件在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和測(cè)試時(shí)，應(yīng)該考慮，但對(duì)產(chǎn)品的可靠性影響不大；一般地，把極限條件作為可靠性強(qiáng)化和產(chǎn)品壽命檢測(cè)的參考條件之一。

工作極限和破壞極限的定義見(jiàn)文獻(xiàn)［6］。

設(shè)計(jì)極限是為了讓產(chǎn)品穩(wěn)定地工作于產(chǎn)品的邊界條件下，滿足期望的工作極限要求，在總體設(shè)計(jì)和指標(biāo)分解時(shí)，規(guī)定的產(chǎn)品設(shè)計(jì)極限，考慮設(shè)計(jì)裕度，有時(shí)設(shè)計(jì)極限的部分指標(biāo)也有低于工作極限的情況。

4.2 邊界條件與極限條件的關(guān)系

邊界條件與工作極限的區(qū)別是工作極限的極限值是產(chǎn)品自身屬性，可以超過(guò)邊界條件所指的產(chǎn)品正常工作的自然和社會(huì)環(huán)境應(yīng)力值。圖2是邊界條件和各種極限條件的應(yīng)力范圍的關(guān)系。

激發(fā)產(chǎn)品缺陷的常用應(yīng)力是環(huán)境四應(yīng)力，應(yīng)力條件選擇常用的原則是參考邊界條件選取。可靠性篩選試驗(yàn)的應(yīng)力選取若按照工作極限來(lái)構(gòu)建試驗(yàn)剖面，有可能形成較大的設(shè)備損壞成本。

然而，現(xiàn)代通信產(chǎn)品的系統(tǒng)級(jí)設(shè)備，因?yàn)槭沁B續(xù)不間斷工作，具有較高的可靠性，僅僅使用邊界條件所做的非加速應(yīng)力，有時(shí)較難很快激發(fā)由于設(shè)計(jì)裕度不足而造成的產(chǎn)品潛在問(wèn)題。因此，除了邊界條件的相關(guān)試驗(yàn)外，有時(shí)還按照略低于極限條件的要求，來(lái)做更深入加速應(yīng)力試驗(yàn)，從而更快地激發(fā)產(chǎn)品的某些缺陷。

5 可靠性篩選試驗(yàn)應(yīng)力條件的選取

可靠性篩選試驗(yàn)結(jié)果的可信度除了與試驗(yàn)剖面的科學(xué)性、試驗(yàn)方法和過(guò)程控制的嚴(yán)謹(jǐn)性有關(guān)外，很大程度取決于應(yīng)力選取的合理和科學(xué)性。

應(yīng)力選取除了依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品的實(shí)際環(huán)境外，有時(shí)也根據(jù)不同的目的，進(jìn)行有側(cè)重的應(yīng)力強(qiáng)度的適當(dāng)加強(qiáng)、減弱，或應(yīng)力數(shù)量的添加或剪裁。

加速試驗(yàn)應(yīng)力，希望最低試驗(yàn)應(yīng)力與實(shí)際使用或額定應(yīng)力條件較接近，即邊界條件，最高試驗(yàn)應(yīng)力水平應(yīng)盡可能高，但不得超過(guò)所能承受的極限應(yīng)力，以免引進(jìn)新的失效機(jī)理［7］。

5.1 單應(yīng)力篩選試驗(yàn)應(yīng)力條件的選取

單應(yīng)力的常規(guī)篩選試驗(yàn)，應(yīng)力條件一般根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用（工作地區(qū)）的環(huán)境邊界條件進(jìn)行選擇。若是為了一定程度的加速壽命，或加大篩選力度，有時(shí)也選擇加嚴(yán)邊界條件或者取接近極限條件來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，但是一個(gè)最重要的原則是加速應(yīng)力激發(fā)的“問(wèn)題”必須在非加速應(yīng)力的其他組合剖面下可復(fù)現(xiàn)或者有很大的復(fù)現(xiàn)趨勢(shì)（即設(shè)計(jì)裕度不足），才能確認(rèn)為有效產(chǎn)品缺陷，構(gòu)建的加速應(yīng)力剖面才是有效的，否則就不能稱(chēng)其為加速應(yīng)力試驗(yàn)，而是破壞試驗(yàn)。

以某室外應(yīng)用的通信終端的溫度循環(huán)試驗(yàn)為例來(lái)說(shuō)明。該終端正常工作的大多數(shù)應(yīng)用環(huán)境邊界條件是高溫60℃，低溫-40℃。但是經(jīng)過(guò)若干循環(huán)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題不明顯或監(jiān)控發(fā)現(xiàn)部分性能有惡化趨勢(shì)。為了激發(fā)問(wèn)題，選擇了異常應(yīng)用條件（如夏季長(zhǎng)時(shí)間太陽(yáng)輻射下的汽車(chē)內(nèi)、高樓夾層中等密閉環(huán)境）的高溫條件70℃～80℃進(jìn)行試驗(yàn)，就激發(fā)了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和工藝缺陷，后來(lái)又針對(duì)該問(wèn)題，在一般邊界條件的組合應(yīng)力試驗(yàn)中復(fù)現(xiàn)了該缺陷。

可見(jiàn)，單應(yīng)力邊界條件也不是一成不變的，只要應(yīng)力施加方法科學(xué)、目的明確、構(gòu)建剖面有理有據(jù)，尤其是監(jiān)控方法準(zhǔn)確、全面，激發(fā)的問(wèn)題就有說(shuō)服力和代表性。

單應(yīng)力的高加速壽命試驗(yàn)（HALT）由于剖面構(gòu)建、加速方法、監(jiān)控手段單一等原因，經(jīng)常造成一些不必要的損失。

5.2 組合應(yīng)力試驗(yàn)應(yīng)力條件的選取

對(duì)于可靠性鑒定和可靠性篩選試驗(yàn)，所選應(yīng)力組合方式和剖面要求，也隨著試驗(yàn)?zāi)康牡牟煌休^大差異。例如，鑒定試驗(yàn)多選邊界條件組合，篩選試驗(yàn)往往突破邊界條件束縛，但是無(wú)論哪種試驗(yàn)，一般有以下原則供大家參考。

（1）組合應(yīng)力選擇的依據(jù)必須是現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用可能發(fā)生的，盡量貼近工程實(shí)際，并參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

（2）即使為了篩選出早期失效，適當(dāng)?shù)母叱龉こ虘?yīng)用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件時(shí)，也必須小心設(shè)置應(yīng)力加強(qiáng)的梯度，最好是有目的地先保持其他應(yīng)力不變，逐步緩慢改變最有可能激發(fā)出問(wèn)題的應(yīng)力，但必須清晰計(jì)算、測(cè)試或預(yù)估出最高應(yīng)力上限，并預(yù)估應(yīng)力增加的每階段可能帶來(lái)的破壞程度，盡量做到在不產(chǎn)生破壞的情況下激發(fā)早期失效。

（3）因器件的非理想性和分布參數(shù)的非線性，理論預(yù)計(jì)可能存在較大偏差，因此在做可靠性篩選試驗(yàn)時(shí)，盡可能地增加對(duì)受試產(chǎn)品監(jiān)測(cè)的種類(lèi)、方式和監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并對(duì)監(jiān)測(cè)的合理性、科學(xué)性，以及各種方式之間的影響等充分評(píng)估后，才能規(guī)劃出合理的監(jiān)控方法。

例如，圖1的案例的監(jiān)控方法就不僅包含了通信鏈路軟件性能、指標(biāo)、軟件告警等，而且包括鏈路波形、關(guān)鍵芯片溫升、輸出功率變化、關(guān)鍵信號(hào)畸變、關(guān)鍵芯片電壓和電流、振動(dòng)強(qiáng)度等。

5.3 HASS試驗(yàn)應(yīng)力條件的選取

高加速應(yīng)力篩選（HASS）試驗(yàn)一般是建立在HALT試驗(yàn)的基礎(chǔ)上。單應(yīng)力的HALT試驗(yàn)還好控制，而HALT組合應(yīng)力試驗(yàn)的關(guān)鍵是如何構(gòu)建科學(xué)的應(yīng)力剖面，使得激發(fā)的極限點(diǎn)只是工作極限，而不是破壞極限。這方面一般原則是根據(jù)單應(yīng)力HALT的數(shù)據(jù)，設(shè)置一些保護(hù)和警告，然后參考HASS的剖面選取合適的HALT應(yīng)力組合剖面，同時(shí)結(jié)合經(jīng)驗(yàn)，使用最小的代價(jià)獲取HALT數(shù)據(jù)。

根據(jù)我們工作實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，結(jié)合國(guó)外和業(yè)界同行的做法，通信系統(tǒng)設(shè)備的HASS試驗(yàn)每個(gè)單應(yīng)力參數(shù)一般選取原則是設(shè)置所選應(yīng)力的數(shù)值為HALT工作極限范圍的80%，或者選取破壞極限的50%［8］。但如果破壞極限的50%超過(guò)了工作極限，則取工作極限的80%。

HASS試驗(yàn)的剖面在具體試驗(yàn)過(guò)程中不一定是一成不變的，應(yīng)在試驗(yàn)過(guò)程中，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的惡化程度，適當(dāng)調(diào)整剖面的應(yīng)力強(qiáng)度，以便將損失減到最低。圖3是一個(gè)HASS試驗(yàn)剖面范例，試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)第二次的低溫啟動(dòng)不成功，并在增加監(jiān)控點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)晶振的輸出波形不正常，因此改變低溫邊界或者減低振動(dòng)強(qiáng)度后，發(fā)現(xiàn)可以成功啟動(dòng)。最后通過(guò)制作評(píng)估板，單獨(dú)對(duì)晶振進(jìn)行篩選試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了晶振的批次問(wèn)題。

在進(jìn)行HASS試驗(yàn)前，須仔細(xì)評(píng)估HALT的各種數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)，做到有重點(diǎn)地監(jiān)控，改變某一種或幾種應(yīng)力的數(shù)據(jù)，結(jié)合設(shè)計(jì)裕度、降額系數(shù)、器件DATASHEET等，合理設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)和監(jiān)控方法，以達(dá)快速激發(fā)和定位問(wèn)題的目的。

6 結(jié)束語(yǔ)

基于對(duì)3G／4G無(wú)線通信系統(tǒng)設(shè)備較多次可靠性篩選試驗(yàn)的條件、結(jié)果、數(shù)據(jù)對(duì)比和案例分析，提出了可靠性篩選試驗(yàn)邊界條件的概念，全面總結(jié)了移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)備可靠性篩選試驗(yàn)中包含電磁應(yīng)力在內(nèi)的邊界條件數(shù)據(jù)，舉例說(shuō)明了可靠性篩選試驗(yàn)常用的應(yīng)力選取方法和原則，在實(shí)際工作中取得了較好的效果。由本文分析可知：

（1）明確、合理的邊界條件為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和可靠性篩選測(cè)試提供了較全面的數(shù)據(jù)參考；

（2）移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)備的可靠性篩選試驗(yàn)邊界條件是參考國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用環(huán)境的應(yīng)力條件為基礎(chǔ)，根據(jù)不同的篩選目的進(jìn)行合理的優(yōu)化而形成的。

繼續(xù)研究該課題，促進(jìn)可靠性工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論體系的不斷完善，形成較完整、科學(xué)的國(guó)內(nèi)可靠性篩選試驗(yàn)應(yīng)力邊界條件數(shù)據(jù)、選取原則規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)，積極推動(dòng)國(guó)產(chǎn)設(shè)備制造商對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的重視，對(duì)縮短國(guó)產(chǎn)設(shè)備與國(guó)外先進(jìn)設(shè)備的質(zhì)量差距，更科學(xué)合理地激發(fā)產(chǎn)品缺陷，提出新的思路和方法，有著積極的推動(dòng)作用和深遠(yuǎn)意義。

［1］YD／T 1082-2011，接入網(wǎng)設(shè)備過(guò)電壓、過(guò)電流防護(hù)及基本環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)要求和試驗(yàn)方法［S］.

YD／T 1082-2011，Access network equipment over voltage，over current protection and environmental adaptability technical requirements and test methods［S］.（in Chinese）

［2］戴慈莊.可靠性工程中設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和環(huán)境的綜述［J］.環(huán)境條件與試驗(yàn)，1991，9（5）：29-33.

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CHEN Qi-miao.U.S.Reliability Enhancement Testing Development Review［J］.Quality and Reliability，1998，13（4）：47-44.（in Chinese）

HU Shi-yan was born in Songtao，Guizhou Province，in 1971.She is now a lecturer and currently working toward the Ph.D. degree.Her research concerns reliability technology in security and protection system.

Email：hsy888＠163.com

趙德良（1970—），男，遼寧大連人，1994年于東北師范大學(xué)獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)為工程師，主要研究方向?yàn)殡姶偶嫒莺涂煽啃约夹g(shù)。

ZHAO De-liang was born in Dalian，Liaoning Province，in 1970.He is now an engineer.His research concerns electromagnetic compatibility and reliability technology.

Email：zdl8＠163.com

Stress Conditions of Reliability Screening Test for Mobile Communication System Equipment

HU Shi-yan1，ZHAO De-liang2
（1.Security and Prevention Department，Chinese People′s Public Security University，Beijing 100038，China；2.Datang Linktech Infosystem Co.，Ltd.，Beijing 100191，China）

On the basis of practical application environment conditions，with interrelated standards，criterions，practical experience and understanding of mobile communication system equipment，the boundary conditions for the reliability screening test are summarized.The stress selecting methods and principles for accelerated and non -accelerated stress screening test are investigated.A new research content about electromagnetic stress is appended based on traditional reliability screening test，which is more closer to the actual work stress environment，and good results have been achieved in the test cases.The new ideas and methods are proposed for scientific and rational excitation of product defects.

mobile communication；system equipment；reliability；stress；boundary condition；limiting condition；combination stress；HALT；HASS

TN80

A

10.3969／j.issn.1001-893x.2012.07.030

胡詩(shī)妍（1971—），女，貴州松桃人，2005年于北京理工大學(xué)獲管理學(xué)碩士學(xué)位，現(xiàn)為講師、博士研究生，主要研究方向?yàn)榘卜老到y(tǒng)可靠性技術(shù)；

1001-893X（2012）07-1192-06

2011-11-01；

2012-03-20