1.6.5 高加速應力試驗詮釋

從傳統的試驗測試驗證角度來看，無論是環境試驗，還是可靠性試驗，都是根據國家規范、行業規范或產品技術規格書要求條件制定的，雖然進行了正常條件范圍、極端條件及其組合的充分驗證，但產品交付現場使用后，還是會不斷地出現故障問題。

一方面，規范規定的使用環境不同于真實的使用環境，真實環境的影響往往是若干綜合環境的累積結果，是實驗室無法精確模擬的。而且真實環境應力的量值與以規范的形式規定的試驗量值，也是有所差別的，甚至差別很大。同時，產品通過傳統試驗考核后，批量產品的耐環境能力也會存在一定的離散性，具有較大的不確定性。

另一方面，盡管傳統試驗方法可以發現產品薄弱環節，通過改進使其環境適應性和可靠性得到提高，但這種方式的優化過程既耗時費錢費力，費效比還極低。

這時，高加速應力試驗技術出現了，高加速可靠性增長測試技術是利用超產品規格應力的方法暴露產品的設計和工藝薄弱環節，采取優化措施，改善可靠性，達成產品可靠性增長，使產品變得更健壯，而不是確定產品的可靠性。

高加速應力試驗并不是一項新的試驗技術，其基本原理早在1969年就已經存在，自出現至今已有50多年歷史了，只是早期由于在嚴格保密下使用而不被業界所知。

高加速應力試驗一般的操作順序是，析出、檢測、分析、糾正和驗證。析出是使潛在或不可檢測的薄弱環節變成明顯的或可檢測的缺陷的加速應力手段；檢測是對析出缺陷的確定；分析是找出發生缺陷的根本原因；糾正是實施缺陷優化的措施；驗證是對優化措施進行確認。將高加速試驗案例入庫管理，建立產品設計原則，橫向推廣意義更大。

高加速應力試驗的過程及結果如圖1-14所示，高加速應力試驗實際上就是使用產品的超規格應力，使產品承受應力與其強度的交叉重合部分加大，激發薄弱環節或潛在缺陷析出，通過分析故障模式及故障機理，實施改進故障源措施，這個改進過程就是在提高產品的強度，旨在減小產品承受超規格應力與其強度的交叉重合部分，降低故障發生。提升后的產品強度與產品規格內極限應力相比，工作裕度獲得較大提升，可靠性得到增長，產品更健壯。

用于薄弱環節或潛在故障析出的加速應力有很多，如電壓、電壓變化、電流、電流變化、溫度、溫度變化、濕度和振動等應力。在試驗應力選擇上沒有哪一種應力是最有效的，為了有效篩選，通常同時施加多種組合應力，缺陷與幾種典型應力關系的維恩圖如圖1-15所示。

靈活應用高加速試驗技術，首先需要突破思維的禁錮，深刻理解高加速應力的基本原理和方法，實施超規格應力開展試驗，發掘產品薄弱環節。產品的應力和強度在實際使用中并非一成不變，隨著產品內器件老化疲勞導致產品的強度降低，應力與強度的交叉重疊加大，故障開始發生。大多數產品在高加速應力中暴露的薄弱環節，如果不加以改進，幾乎都會變為現場故障，這些情況已經經歷過數千次的驗證。

高加速應力試驗發現產品的薄弱環節并非產品常規故障，不能按產品故障處理流程處理，更不能因超規范而成為拒絕尋找改進的理由，而是根據暴露薄弱點分析故障模式和故障機理，只有故障模式和故障機理是重要的，而所采用的激發應力及應力裕量與真實使用應力的關系則毫無意義。根據產品設計方案、實際應用場景、優化費效比及可接受的產品故障率等決定是否對薄弱點改進解決。

目前，國內很多開關電源公司已經開展了高加速應力試驗，發布了眾多企業內部的加速試驗規范和測試流程。事實上，部分公司僅僅流于形式，并未從根本上完全接受高加速應力試驗，忽略了高加速應力試驗的關鍵步驟，沒有掌握高加速應力試驗的靈魂，或受阻于進度和成本等種種原因限制，不能使高加速應力試驗得到全面貫徹執行，這種狀況除了牽扯研發精力外沒有其他好處。