本發(fā)明涉及可靠性加速試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化方法和裝置。

背景技術(shù)：

目前，隨著電子裝備復(fù)雜性的提高，對在現(xiàn)代戰(zhàn)場環(huán)境下裝備的環(huán)境適應(yīng)性、可靠性提出了更高要求，因?yàn)槿狈τ行У难b備現(xiàn)場使用數(shù)據(jù)和壽命數(shù)據(jù)，就很難對裝備的可靠性做出準(zhǔn)確的評估，這給裝備的預(yù)防維修和保障帶來了挑戰(zhàn)，而通過環(huán)境應(yīng)力加速試驗(yàn)來獲取裝備的失效數(shù)據(jù)和退化數(shù)據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場數(shù)據(jù)，擴(kuò)大數(shù)據(jù)量，可有效提高可靠性評估的準(zhǔn)確度。因此，開展有效的加速性能退化試驗(yàn)是目前提高裝備保障技術(shù)的重要措施和突破。

當(dāng)前電子裝備的失效一定程度上是由環(huán)境效應(yīng)引起的，引起電子裝備失效的主要環(huán)境因素有：溫度、濕度、沙塵、鹽霧、強(qiáng)電磁脈沖靜電放電等，另外，工作應(yīng)力的不穩(wěn)定也是導(dǎo)致產(chǎn)品失效的另一主要原因，電子裝備工作時主要受電源通斷電、電壓、電流、功率等因素的影響，容易造成電子元器件的性能損傷。而傳統(tǒng)的電子元器件級電應(yīng)力試驗(yàn)針對的電子元器件并不能完整、準(zhǔn)確的反映出電子產(chǎn)品的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化方法和裝置，能夠完整、準(zhǔn)確的反映出電子產(chǎn)品的可靠性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化方法，包括：

獲取雷達(dá)電路板的最高電壓應(yīng)力水平；

根據(jù)雷達(dá)電路板的最高電壓應(yīng)力水平和加速速率，確定試驗(yàn)方案；

根據(jù)加速試驗(yàn)樣本數(shù)量選取原則確定試驗(yàn)樣本數(shù)量；

根據(jù)所述試驗(yàn)方法、試驗(yàn)設(shè)備和所述試驗(yàn)樣本數(shù)量設(shè)計(jì)試驗(yàn)系統(tǒng)，并通過所述試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化試驗(yàn)。

優(yōu)選的，所述獲取雷達(dá)電路板的最高電壓應(yīng)力水平包括：

基于雷達(dá)電路板各元器件的性能指標(biāo)和電路功能結(jié)構(gòu)，確定雷達(dá)電路板的理論最高電壓應(yīng)力水平；

按照步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)的方法確定雷達(dá)電路板工作時的實(shí)際最高電壓應(yīng)力水平。

優(yōu)選的，所述根據(jù)雷達(dá)電路板的最高電壓應(yīng)力水平和加速速率，確定試驗(yàn)方案包括：

根據(jù)失效機(jī)理不變原則，結(jié)合雷達(dá)電路板的最高電壓應(yīng)力水平和加速速率，確定雷達(dá)電路板加速電應(yīng)力的試驗(yàn)最低應(yīng)力水平和試驗(yàn)最高應(yīng)力水平；

通過組合優(yōu)化方法確定試驗(yàn)的應(yīng)力組數(shù)及每組應(yīng)力下的應(yīng)力水平大小。

優(yōu)選的，所述根據(jù)加速試驗(yàn)樣本數(shù)量選取原則確定試驗(yàn)樣本數(shù)量具體為：

根據(jù)加速試驗(yàn)樣本數(shù)量選取原則，確定恒定應(yīng)力加速退化試驗(yàn)的樣本量大小不少于5個，步進(jìn)應(yīng)力加速退化試驗(yàn)的樣本量大小不少12個。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述試驗(yàn)方法和所述試驗(yàn)樣本數(shù)量設(shè)計(jì)試驗(yàn)系統(tǒng)具體為：

根據(jù)所述試驗(yàn)方法和所述試驗(yàn)樣本數(shù)量，選取直流電源、功率開關(guān)、控制裝置和波形采集裝置進(jìn)行雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化試驗(yàn)。

優(yōu)選的，所述選取直流電源、功率開關(guān)、控制裝置和波形采集裝置進(jìn)行雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化試驗(yàn)具體為：

通過所述控制裝置控制所述直流電源為所述試驗(yàn)樣品提供預(yù)設(shè)電壓；

通過所述控制裝置控制所述功率開關(guān)的工作狀態(tài)，以控制所述波形采集裝置接收所述試驗(yàn)樣品的輸出信號并顯示。

一種雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化裝置，包括數(shù)據(jù)處理裝置、直流電源、功率開關(guān)和波形采集裝置；

所述控制裝置與所述直流電源相連，用于控制所述直流電源輸出預(yù)設(shè)電壓；

所述直流電源的輸出端與試驗(yàn)樣品的輸入端相連，為所述試驗(yàn)樣品提供預(yù)設(shè)電壓；

所述功率開關(guān)分別與所述試驗(yàn)樣品的輸出端和所述波形采集裝置相連，用于將所述試驗(yàn)樣品的輸出信號傳送至所述波形采集裝置；

所述控制裝置，還用于控制所述功率開關(guān)的工作狀態(tài)；

所述波形采集裝置，用于將所述試驗(yàn)樣品的輸出信號顯示為波形。

優(yōu)選的，還包括保險(xiǎn)管；所述保險(xiǎn)管與所述直流電源的輸出端相連，所述直流電源通過所述保險(xiǎn)管與所述試驗(yàn)樣品的輸入端相連。

優(yōu)選的，所述波形采集裝置為示波器。

優(yōu)選的，所述控制裝置為計(jì)算機(jī)。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明實(shí)施例，獲取雷達(dá)電路板的最高電壓應(yīng)力水平，根據(jù)雷達(dá)電路板的最高電壓應(yīng)力水平和加速速率確定試驗(yàn)方案，根據(jù)加速試驗(yàn)樣本數(shù)量選取原則確定試驗(yàn)樣本數(shù)量，根據(jù)所述試驗(yàn)方法和所述試驗(yàn)樣本數(shù)量設(shè)計(jì)試驗(yàn)系統(tǒng)，并通過所述試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化試驗(yàn)，通過選用雷達(dá)電路板進(jìn)行電應(yīng)力加速退化試驗(yàn)?zāi)軌蛲暾?、?zhǔn)確的反映出電子產(chǎn)品的可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化裝置的硬件組成示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的控制裝置的控制界面圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

相較于傳統(tǒng)的電子元器件級電應(yīng)力試驗(yàn)，開展雷達(dá)電路板加速退化試驗(yàn)具有以下優(yōu)勢：

（1）板級電路是電子設(shè)備最基本的組成單元，是所有電子設(shè)備的載體，在實(shí)際應(yīng)用中，現(xiàn)代生產(chǎn)條件下板級功能電路已經(jīng)成為電子產(chǎn)品的底層等級裝配單元與直接更換單元。

（2）板級電路包含了電子產(chǎn)品較完整的可靠性信息，當(dāng)前電子產(chǎn)品除了一些連接或裝配缺陷外，其它故障大多都來源于功能電路板，特別是一些潛伏較深的缺陷幾乎都來自功能電路板級。

（3）板級電路作為系統(tǒng)可靠性研究的底層節(jié)點(diǎn)，由多個器件組成，共同連通發(fā)揮整體功能，可以得到更多的可靠性信息，更加貼近了裝備整機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際可靠性，研究板級電路可靠性加速試驗(yàn)方法可以為單元級和整機(jī)級電子產(chǎn)品可靠性加速試驗(yàn)方法的研究提供一定的理論基礎(chǔ)。

基于以上幾點(diǎn)考慮，設(shè)計(jì)針對雷達(dá)電路板的電應(yīng)力加速退化方法，應(yīng)用程控模塊化儀器，并充分利用軟件和計(jì)算機(jī)自動控制優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)對電應(yīng)力加速退化試驗(yàn)的自動開展。

如圖1所示，一個實(shí)施例中，雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化方法可以包括：

步驟s101，獲取雷達(dá)電路板的最高電壓應(yīng)力水平。

具體的，可以基于雷達(dá)電路板各元器件的性能指標(biāo)和電路功能結(jié)構(gòu)，確定雷達(dá)電路板的理論最高電壓應(yīng)力水平，以及按照步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)的方法確定雷達(dá)電路板工作時的實(shí)際最高電壓應(yīng)力水平，為雷達(dá)電路板應(yīng)力水平的確定提供依據(jù)。

例如，因雷達(dá)電路板中電容器c15為100v、22uf電解電容，電容器c15的最高工作電壓為100v，板級電路加速應(yīng)力試驗(yàn)端口的正常輸入電壓為+48v，基于此，以50v為起點(diǎn)，以5v為階梯上升。每個應(yīng)力水平下加載應(yīng)力時間30分鐘，依次進(jìn)行摸底試驗(yàn)。當(dāng)在加速應(yīng)力試驗(yàn)端口輸入+100v電壓，30分鐘后，使其恢復(fù)至正常應(yīng)力水平時，板級電路信號輸出端仍能正常輸出，因此，可以將板級電路的最高電壓預(yù)設(shè)為100v。

步驟s102，根據(jù)雷達(dá)電路板的最高電壓應(yīng)力水平和加速速率，確定試驗(yàn)方案。

具體的，可以根據(jù)失效機(jī)理不變原則，結(jié)合雷達(dá)電路板的最高電壓應(yīng)力水平和加速速率，確定雷達(dá)電路板加速電應(yīng)力的試驗(yàn)最低應(yīng)力水平和試驗(yàn)最高應(yīng)力水平?？梢酝ㄟ^組合優(yōu)化方法確定試驗(yàn)的應(yīng)力組數(shù)及每組應(yīng)力下的應(yīng)力水平大小。

本步驟中，基于步驟s101中的摸底試驗(yàn)，對應(yīng)力水平進(jìn)行確定。該試驗(yàn)為綜合應(yīng)力步進(jìn)加速退化試驗(yàn)，板級電路加速試驗(yàn)的最低應(yīng)力選擇原則：首先應(yīng)接近正常應(yīng)力水平，其次該應(yīng)力水平應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑龃螅駝t需要很長一段時間后板級的輸出特征量才會發(fā)生變化，因此選定最低應(yīng)力水平為55v。根據(jù)最高應(yīng)力水平與最低應(yīng)力水平，確定以10v為階梯上升，設(shè)定為如表一所示5個電壓應(yīng)力水平，（即分別在55v、65v、75v、85v、95v五個應(yīng)力水平），又因?yàn)殡妷褐翟酱螅寮夒娐肥C(jī)理發(fā)生變化的概率將越大，因此沖擊間隔的設(shè)定值應(yīng)不斷減小，綜合試驗(yàn)效率和功率開關(guān)的特點(diǎn)，設(shè)定為如表一所示5個沖擊間隔（分別為：2s、1.5s、1.0s、0.8s、0.8s）。

表1綜合應(yīng)力步進(jìn)試驗(yàn)表

步驟s103，根據(jù)加速試驗(yàn)樣本數(shù)量選取原則確定試驗(yàn)樣本數(shù)量。

具體的，可以根據(jù)加速試驗(yàn)樣本數(shù)量選取原則，確定恒定應(yīng)力加速退化試驗(yàn)的樣本量大小不少于5個，步進(jìn)應(yīng)力加速退化試驗(yàn)的樣本量大小不少12個。

例如，可以根據(jù)加速試驗(yàn)樣本數(shù)量選取原則，為保證數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的精度，恒定應(yīng)力加速退化試驗(yàn)的樣本量大小不少于5個，步進(jìn)應(yīng)力加速退化試驗(yàn)的樣本量大小不少12個。本實(shí)施例中為步進(jìn)加速退化試驗(yàn)，綜合試驗(yàn)費(fèi)用和樣本量需求，選定樣本量大小為12個。

步驟s104，根據(jù)所述試驗(yàn)方法、試驗(yàn)設(shè)備和所述試驗(yàn)樣本數(shù)量設(shè)計(jì)試驗(yàn)系統(tǒng)，并通過所述試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化試驗(yàn)。

本步驟中，可以根據(jù)所述試驗(yàn)方法、試驗(yàn)設(shè)備和所述試驗(yàn)樣本數(shù)量，選取直流電源、功率開關(guān)、控制裝置和波形采集裝置進(jìn)行雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化試驗(yàn)。

具體的，可以通過所述控制裝置控制所述直流電源為所述試驗(yàn)樣品提供預(yù)設(shè)電壓；通過所述控制裝置控制所述功率開關(guān)的工作狀態(tài)，以控制所述波形采集裝置采集所述試驗(yàn)樣品的輸出信號并顯示。所述控制裝置可以為計(jì)算機(jī)，應(yīng)用程控模塊化儀器，并充分利用軟件和計(jì)算機(jī)自動控制優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)對電應(yīng)力加速退化試驗(yàn)的自動開展。

例如，雷達(dá)電路板具有3路輸入，分別為+12、-12v、+48v，其中+48v為加速應(yīng)力試驗(yàn)端口的正常輸入值，因此需要三組模塊化可編程直流電源。為了有效的模擬電源工作不穩(wěn)定的情況，需要對雷達(dá)電路板進(jìn)行電壓沖擊，為此，可選用可編程功率開關(guān)自動控制加速應(yīng)力試驗(yàn)端口電壓輸入值的自動通斷。由于不同電路板之間會存在個體差異，為避免電路板擊穿對儀器造成損害，在3個可編程直流電源末端串聯(lián)3個保險(xiǎn)管。采用示波器雷達(dá)電路板進(jìn)行定時數(shù)據(jù)采集。

上述雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化方法，獲取雷達(dá)電路板的最高電壓應(yīng)力水平，根據(jù)雷達(dá)電路板的最高電壓應(yīng)力水平、試驗(yàn)設(shè)備和失效效率，確定試驗(yàn)方案，根據(jù)加速試驗(yàn)樣本數(shù)量選取原則確定試驗(yàn)樣本數(shù)量，根據(jù)所述試驗(yàn)方法和所述試驗(yàn)樣本數(shù)量設(shè)計(jì)試驗(yàn)系統(tǒng)，并通過所述試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化試驗(yàn)，通過選用雷達(dá)電路板進(jìn)行電應(yīng)力加速退化試驗(yàn)?zāi)軌蛲暾?、能夠有效的反映出電子產(chǎn)品的可靠性。

應(yīng)理解，上述實(shí)施例中各步驟的序號的大小并不意味著執(zhí)行順序的先后，各過程的執(zhí)行順序應(yīng)以其功能和內(nèi)在邏輯確定，而不應(yīng)對本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施過程構(gòu)成任何限定。

對應(yīng)于上文實(shí)施例所述的雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化方法，圖2示出了一種雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化裝置的結(jié)構(gòu)框圖。為了便于說明，僅示出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。

參見圖2，所述雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化裝置可以包括數(shù)據(jù)處理裝置101、直流電源102、功率開關(guān)103和波形采集裝置104。

所述控制裝置101與所述直流電源102相連，用于控制所述直流電源102輸出預(yù)設(shè)電壓。所述直流電源102的輸出端與試驗(yàn)樣品200的輸入端相連，為所述試驗(yàn)樣品200提供預(yù)設(shè)電壓。所述功率開關(guān)103分別與所述試驗(yàn)樣品200的輸出端和所述波形采集裝置104相連，用于將所述試驗(yàn)樣品200的輸出信號傳送至所述波形采集裝置104。所述控制裝置101，還用于控制所述功率開關(guān)103的工作狀態(tài)。所述波形采集裝置104，用于采集所述試驗(yàn)樣品200的輸出信號并顯示為波形。

進(jìn)一步的，所述雷達(dá)電路板電應(yīng)力加速退化裝置還可以包括保險(xiǎn)管105。所述保險(xiǎn)管105與所述直流電源102的輸出端相連，所述直流電源102通過所述保險(xiǎn)管105與所述試驗(yàn)樣品200的輸入端相連。由于不同電路板之間會存在個體差異，為避免電路板擊穿對儀器造成損害，在直流電源102的輸出端串聯(lián)保險(xiǎn)管105。

作為一種可實(shí)施方式，所述波形采集裝置104可以為示波器。

作為一種可實(shí)施方式，所述控制裝置101可以為計(jì)算機(jī)。

參見圖3，一個實(shí)施例中，雷達(dá)電路板200具有3路輸入，分別為+12、-12v、+48v，其中+48v為加速應(yīng)力試驗(yàn)端口的正常輸入值，因此需要三組模塊化可編程直流電源。為了有效的模擬電源工作不穩(wěn)定的情況，需要對雷達(dá)電路板200進(jìn)行電壓沖擊，為此，可選用可編程功率開關(guān)103自動控制加速應(yīng)力試驗(yàn)端口電壓輸入值的自動通斷。由于不同電路板之間會存在個體差異，為避免電路板擊穿對儀器造成損害，在3個可編程直流電壓源102末端串聯(lián)3個保險(xiǎn)管105。采用示波器104對雷達(dá)電路板進(jìn)行定時數(shù)據(jù)采集。根據(jù)試驗(yàn)方案，采用虛擬儀器軟件編寫試驗(yàn)自動控制和自動采集程序，具體如圖4所示。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。