标题:汽车电子三综合试验解析:环境应力协同作用下的可靠性验证核心
文章正文
一、试验目的与核心价值
1.
模拟真实环境:车辆行驶过程中,电子部件同时承受着来自发动机的温度、路面的振动以及天气带来的湿度影响。三综合试验能够高度复现这种多应力叠加的真实环境。 2.
激发潜在故障:多种应力的协同效应会产生“一加一大于二”的效果,能够更快、更有效地激发那些在单一应力测试中难以发现的潜在缺陷,如材料不匹配导致的微裂纹、连接器在振动与温变下的接触不良等。 3.
加速寿命验证:通过施加高于正常水平的应力,在不改变故障机理的前提下,加速产品的老化过程,从而在较短时间内评估其长期可靠性,缩短产品研发周期。 4.
提升产品 robustness:通过发现并改进这些协同效应下的薄弱环节,显著提升产品的整体鲁棒性(Robustness)和质量。
二、试验构成与常用标准
1.
温度应力:由温湿度试验箱提供,用于模拟高低温变化。 •
常用标准参考:ISO 16750-4 (道路车辆 电气电子设备的环境条件和试验) 2.
湿度应力:同样由温湿度试验箱提供,用于模拟高湿环境。 •
常用标准参考:IEC 60068-2-30 ( damp heat cyclic) 3.
振动应力:由振动台提供,用于模拟路面激励。 •
常用标准参考:ISO 16750-3 (机械负荷)
•
IEC 60068-2-53: 《环境试验 第2-53部分:试验和指南:组合试验(温度/湿度)和振动(正弦)》为基础方法提供了指导。 •
各主机厂标准:如通用(GM)、大众(VW)、福特(Ford)等均有其内部标准,对温度范围、湿度、振动谱、测试时长等参数有明确且严格的规定。
三、典型测试流程
1.
试验方案设计:根据产品安装位置(如发动机舱、仪表台、底盘)和主机厂标准,确定具体的温度剖面、湿度条件和振动谱(如随机振动PSD)。 2.
初始检测:对试验样品进行全面的外观、机械和电气性能检查,记录初始数据。 3.
样品安装:将样品通过专用夹具可靠地安装在振动台上,并确保其处于温湿度箱的有效工作区内。 4.
执行测试:启动设备,运行既定的综合环境应力剖面。在整个过程中,通常会对待测产品通电并实时监控其功能与性能。 5.
中间检测:在测试过程中或特定应力阶段后,可暂停设备进行检查,以捕捉间歇性故障。 6.
恢复与最终检测:测试结束后,将样品在标准大气条件下恢复,然后进行最终的外观、机械和电气性能检测,并与初始数据进行对比分析,出具测试报告。
四、常见失效模式与改进方向
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电气故障:信号中断、电源波动、间歇性重启(多由连接器在振动和温变下接触不良导致)。 •
机械结构故障:PCB板上的大型元器件焊点断裂、支架或外壳固定点开裂、螺丝松动。 •
材料性能故障:液晶屏在低温下受振出现显示异常、密封件在温湿循环下老化导致防护等级下降。