Реферат: Испытания изделий электронной техники

--PAGE_BREAK--Рисунок 1 — Классификация основных видов испытаний


Выборки классифицируют по ряду признаков:

а) по способу образования (повторные и бесповторные);

б) по преднамеренности отбора (преднамеренные и случайные);

в) по отношению ко времени образования (единовременные и случайные);

г) по целевому назначению (расслоенные и общепроизводительные).

По продолжительности все испытания подразделяют на:

а) нормальные испытания – испытания, методы и условия проведения которых обеспечивают получение в необходимом объеме информации о показателях надежности изделия за такое же время, что и при эксплуатации;

б) ускоренные испытания – испытания, методы и условия проведения которых обеспечивают получение необходимой информации о качестве изделия в более короткий срок;

в)  сокращенные испытания – испытания, которые проводят по сокращенной программе.

По назначению испытания можно разделить на исследовательские и контрольные.

Исследовательские испытанияпроводят для изучения определенных характеристик свойств изделия. Результаты этих испытаний служат для решения следующих задач:

а) определения или оценки показателей качества функционирования испытываемых изделий в определенных условиях эксплуатации;

б) выбора оптимальных режимов работы и показателей надежности;

в) сравнения множества вариантов реализации изделия при проектировании и аттестации;

г) построения математической модели функционирования изделия (оценки параметров математической модели);

д) отбора существенных факторов, влияющих на показатели качества функционирования.

 Исследовательские испытания при необходимости проводят на любых стадиях жизненного цикла продукции. Исследовательские испытания проводят для изучения поведения объекта при том или ином внешнем воздействующем факторе (ВВФ) или в том случае, если нет необходимого объема информации. Чаще всего это бывает, когда объект недостаточно изучен, например при исследовательских работах, проектировании, выборе оптимальных способов хранения.

Примером исследовательских испытаний могут служить испытания моделей. В целях опытного производства по эскизам изготавливают модель, которую затем испытывают. В процессе испытаний оценивают работоспособность, правильность конструкторского решения, определяют возможные характеристики, выясняют закономерности и тенденции изменения параметров.

Исследовательские испытания проводят в основном на типовом представителе с целью получения информации о совокупности всех объектов данного вида. Таким  образом, эти испытания проводятся для изучения характеристик свойств объекта, формирования исходных требований к продукции и ее составных частей, выбора наиболее эффективных методов производства, эксплуатации (применения) и контроля продукции; определения условий эксплуатации.

Исследовательские испытания часто проводят как определительные и оценочные. Цель определительных испытаний – нахождение значений одной или нескольких величин с заданной точностью и достоверностью. Иногда при испытаниях надо лишь установить факт годности объекта, т.е. определить, удовлетворяет ли данное изделие установленным требованиям или нет. Такие испытания называют оценочными.

Испытания, проводимые для контроля качества объекта, называются контрольными. Назначение контрольных испытаний – проверка на соответствие техническим условиям при изготовлении. В результате испытаний полученные данные сопоставляют с установленными в  технических условиях и делают заключение о соответствии испытываемого (контролируемого) объекта нормативно-технической документации. Контрольные испытания составляют наиболее многочисленную группу испытаний.

Цели и задачи испытаний меняются в течение жизненного цикла изделия. В связи с этим понятно выделение испытаний по этапам. На указанных этапах проводят доводочные, предварительные и  приемочные испытания /3/.

Так, Доводочные испытания – исследовательские, ипроводят их при проектировании изделий с целью оценки влияния вносимых в техническую документацию изменений, чтобы обеспечить достижение заданных значений показателей качества. Необходимость испытаний определяет разработчик либо при составлении технического задания на разработку, либо в процессе разработки; он же составляет программу и методику испытаний.

Испытаниям подвергают опытные образцы продукции.

Предварительные испытания– контрольные для опытных образцов и (или) опытных партий продукции. Их проводят с целью определения возможности предъявления опытного образца на приемочные испытания. Испытания проводят в соответствии со стандартом или организационно-методическим документом министерства, ведомства, предприятия. При отсутствии последних необходимость испытаний определяет разработчик. Программа предварительных испытаний максимально приближены к условиям эксплуатации изделия. Организация проведения испытаний такая же, как у доводочных испытаниях.

Предварительные испытания проводят аттестованные испытательные подразделения с использованием аттестованного испытательного оборудования.

По результатам испытаний оформляют акт, отчет и определяют возможность предъявления изделия на приемочные испытания.

Приемочные испытаниятакже являются контрольными для опытных образцов, опытных партий продукции или единичных изделий. Приемочные испытания опытного образца проводят с целью определения соответствия продукции техническому заданию, требованиям стандартов и технической документации, оценки технического уровня, определения возможности постановки продукции на производство.

Представленный на испытания опытный  образец (опытная партия) должен быть доработан, а техническая документация откорректирована по результатам предварительных испытаний. Приемочные испытания организует предприятие-разработчик и проводит их по заранее разработанной программе при участии предприятия-изготовителя под руководством приемочной (государственной, межведомственной, ведомственной) комиссии. Приемочные испытания (проверки) могут проводиться специализированной испытательной организацией(государственные испытательные центры).

Члены комиссии по проведению приемочных испытаний, подписывая документы приемочных испытаний, как правило, согласовывают технические условия, карту технического уровня и качества продукции, составляют акт приемки опытного образца (опытной партии). При соответствии опытного образца (опытной партии) требованиям технического задания, стандартов и технической документации комиссия в акте приемки рекомендует данное изделие к постановке на производство. Если в результате приемочных испытаний комиссия выявила возможность улучшения отдельных свойств изделий, не установленных количественными значениями в техническом задании, в акте приемки дается перечень конкретных рекомендаций по совершенствованию продукции, указывается на необходимость их выполнения до передачи  технической документации предприятию-изготовителю. Акт приемки утверждает руководство организации, назначившей комиссию по проведению приемочных испытаний.

Для продукции, на которую технический уровень оказался ниже требований технического задания, приемочная комиссия определяет дальнейшее направление работ по совершенствованию конструкции изделия, улучшению их производственно-технических характеристик, а также принимает о проведении повторных приемочных испытаний или о прекращении дальнейших работ.

Испытания готовой продукции подразделяют на квалификационные, приемосдаточные, периодические, типовые, инспекционные,  сертификационные.

Квалификационные испытанияпроводят в следующих случаях: при оценке готовности предприятия к выпуску конкретной продукции, если изготовители опытных образцов и серийной продукции разные, а также при постановке на производство продукции по лицензиям и продукции, освоенной на другом предприятии. В остальных случаях необходимость проведения квалификационных испытаний устанавливает приемочная комиссия.

Испытаниям подвергают образцы из установочной (первой промышленной партии), а также первые образцы продукции, выпускаемой по лицензиям и освоенной на другом предприятии.

В состав этих испытаний включают все виды испытаний, предусмотренных в НТД, за исключением проверки сохраняемости.

Приемосдаточные испытанияпроводят для принятия решения о пригодности продукции к поставке или ее использованию. Испытаниям подвергают каждую изготовленную единицу или выборку из партии. Испытания проводит служба технического контроля изготовителя. При наличии на предприятии государственной приемки приемосдаточные испытания проводят ее представители. При испытаниях контролируют значения основных параметров и работоспособность изделия. При этом контроль, установленных в НТД показателей надежности изделий, может осуществляться косвенными  методами.

Порядок испытаний установлен в государственном стандарте общих технических требований или технических условиях, а для продукции единичного производства – в техническом задании.

Периодические испытания проводят с целью:

а) периодического контроля качества изделий;

б) контроля стабильности технологического процесса в период между очередными испытаниями;

в) подтверждения возможности продолжения изготовления изделий по действующей документации;

г) подтверждения уровня качества изделия, выпущенного в течении контролируемого периода;

д) подтверждения эффективности методов испытаний, применяемых при приемочном контроле.

Периодические испытания предназначены для продукции установившегося серийного (массового) производства. При их проведении контролируют значения показателей, которые зависят от стабильности технологического процесса, но не проверяются при приемосдаточных испытаниях. Для испытаний представляют образцы продукции, отобранные в соответствии с государственными стандартами, техническими условиями и прошедшие приемосдаточные испытания.

Программа периодических испытаний  максимально приближена к условиям эксплуатации.

Их периодичность – обычно каждый месяц или квартал, а также в начале выпуска изделий на заводе-изготовителе и при возобновлении производства после временного его прекращения. Периодические испытания включают в себя такие виды испытаний при которых вырабатывается часть ресурса (длительная вибрация многократные удары термоциклы), и сравнительно дорогостоящие испытания (такие, как испытания на работу при повышенной температуре и контроль электрических параметров), поэтому они всегда являются выборочными.

Типовые испытания– контроль продукции одного типоразмера, по единой методике, который проводят для оценки эффективности и целесообразности изменений, вносимых в конструкцию или технологический процесс. Испытаниям подвергают образцы выпускаемой продукции, в конструкцию или технологический процесс изготовления которых внесены изменения. Проводит эти испытания изготовитель с участием представителей государственной приемки или испытательная организация. Программу испытаний устанавливают в зависимости от характера вносимых изменений.

Эти испытания являются выборочными, так как относятся к разрушающимиспытаниям, предназначены для оценки стойкости конструкции при различных видах механических и климатических воздействий.

Инспекционные испытания– это особый вид контрольных испытаний. Их осуществляют выборочно с целью контроля стабильности качества образцов готовой продукции и продукции, находящийся в эксплуатации. Их проводят специально уполномоченные организации (органы надзора, ведомственного контроля) в соответствии с НТД на эту продукцию по программе, установленной организацией, их выполняющей, или согласованной с ней.

Сертификационные испытания– элемент системы мероприятий, направленных на подтверждение соответствия фактических характеристик изделия требованиям НТД. Сертификационные испытания, как правило, проводят независимые от производителя испытательные центры. По результатам испытаний выдается сертификат или знак соответствия изделия требованиям НТД. Сертификация предполагает взаимное признание результатов испытаний поставщиком и потребителем.

Программу и методы испытаний устанавливают в сертификационной документации и указывают в положении по сертификации данного изделия с учетом особенностей его изготовления.

Сертификационные испытания в большинстве случаев проводятся для оценки соответствия функциональных показателей условиям эксплуатации, способности к воздействию внешних факторов и критериям надежности. Внешние воздействующие факторы во  многом определяют требования к безопасности продукции и поэтому обычно оцениваются в рамках обязательной  сертификации. Надежность, как основное потребительское свойство изделия играет существенную роль в конкурентоспособности на рынке/3-5/.

Помимо испытаний, проводимых изготовителем, ИЭТ могут подвергаться проверке при входном контроле у потребителя. При входном контроле не должны проводиться термоудары, термоциклы, длительная вибрация, механические удары, многократные проверки изделий испытательным напряжением. Недопустимы проверки изделий в режимах, отличающихся от указанных в ТУ. Используемая при входном контроле измерительная, испытательная аппаратура и стенды должны соответствовать требованиям на аналогичную аппаратуру и стенды поставщика.

В зависимости от характера воздействия на изделия все ВВФ делятся на классы: механические, климатические и другие природные, биологические, радиационные, электромагнитных полей/6/.


    продолжение
--PAGE_BREAK--1.1 Климатические испытания изделий электронной техники


Под влиянием климатических факторов в материалах ИЭТ протекают сложные физико-химические процессы, изменяющие их свойства и способствующие отказам. Опыт показывает, что наиболее опасны воздействия высокой и низкой температур, повышенной влажности в сочетании с повышенной температурой, а также воздействие резких колебаний температуры.

Повышенная температура окружающей среды является одним из основных климатических воздействий, обусловливающих нестабильность и деградацию параметров ИЭТ и их отказы.

Стандартизация двух основных групп воздействующих факторов – механических и климатических осуществлена в ГОСТ 16962-71 “Изделия электронной  техники и электротехники. Механические и климатические воздействия. Требования и методы испытаний”.

В стандарте воздействующие факторы подразделены на две группы:  механические и климатические, соответственно  установлены и методы испытаний.

Испытание на климатические воздействия проводят для проверки способности изделий выполнять свои функции, сохранять параметры и (или) внешний вид в пределах установленных норм при воздействии и после него. Для воспроизводимости результатов испытания необходимо его полное и точное описание, исключающее всякую неопределенность толкования. Исходя из этого, в НТД принята такая последовательность операций (этапов) испытания на климатические воздействия:

а) предварительная выдержка (стабилизация свойств изделия), первоначальные измерения параметров и внешний осмотр изделий;

б) установка изделий в камере, выдержка их в условиях испытательного режима и извлечение изделий из камеры, восстановление (конечная стабилизация свойств);

в) заключительные измерения параметров и внешний осмотр изделий.

Предварительная выдержка проводится с целью устранения или частичной нейтрализации воздействия на изделия предыдущих условий. Изделия при этом выдерживают, как правило, в нормальных климатических условиях: при температуре воздуха 25 ± 10 С, относительной влажности 45 -75 %, атмосферном давлении (0,86-1,06)·105 Па. Продолжительность предварительной выдержки определяется временем, достаточным для установления теплового равновесия изделий с окружающей средой. Обычно это время не превышает 2 часов. По окончании предварительной выдержки изделия подвергают внешнему осмотру. К контролирующему персоналу обычно предъявляют требования остроты зрения 0,8, нормального цветоощущения, освещение рабочего места должно быть 50-100 лк.

Рекомендуется выполнять первоначальные и заключительные измерения параметров изделий при одних и тех же значениях температуры и влажности окружающей среды.

При установке изделий в камере следует следить за тем, чтобы между изделиями, а также между изделиями и стенками камеры была свободная циркуляция воздуха. Способ установки и положение изделия при испытании играют важную роль для обеспечения воспроизводимости результатов испытания. Если при эксплуатации возможно несколько вариантов положений изделий, то следует избрать вариант, обеспечивающий наибольшую жёсткость испытания. Если в процессе испытания электрическая нагрузка не подаётся, то изделия можно располагать на сетках из капроновых нитей, натянутых на опоры. При испытания с электрической нагрузкой ИМ устанавливаются на специальных платах.

Воспроизводимость результатов испытаний в значительной мере зависит от точности поддержания заданных параметров испытательного режима. Допуски можно рассматривать как компромисс между стремлениями, с одной стороны, увеличить точность и достоверность испытания, а с другой стороны не удорожать испытания.

Климатические испытания проводят не только на стадии их разработки (ОКР), но и при освоении изделий в серийном производстве, а также в самом серийном производстве для отбраковки потенциально ненадёжных изделий (технологические испытания) и контроля стабильности производства (периодические испытания).

Климатические испытания в серийном производстве изделий обычно проводятся периодически (через 1-3 месяца). Они занимают важное место в технологии и системе контроля качества готовых изделий. Объём климатических испытаний ИМ составляет до 50% всего объёма проводимых в производстве испытаний.

Виды основных климатических испытаний ИЭТ, проводимые на разных стадиях жизненного цикла, приведены в таблице 1.

В практике также применяют сложные виды испытаний: комбинированные, когда изделие подвергается одновременному воздействию нескольких факторов, и составные, когда они подвергаются воздействию различных климатических факторов в определённой последовательности.

Комбинированные и составные испытания целесообразны в случаях, если эффект совместного воздействия климатических факторов нельзя оценить по данным изолированных воздействий.

Таблица 1 – Виды и состав климатических испытаний изделий



Виды испытания

Состав испытаний

Этап разработки (ОКР) и освоение изделий в серийном производстве

Серийное производство



Отбраковочные испытания

Контроль стабильности производства (периодические испытания)

Теплоустойчивость

+

+

+

Холодоустойчивость

+

+

+

Воздействие смены температур

+

+

+

Влагоустойчивость длительная

+

-

н 

Влагоустойчивость кратковременная

+

-

+

Воздействие пониженного атмосферного давления

+

-

н 

Воздействие повышенного атмосферного давления

+

-

н 

Воздействие солнечной радиации

+

-

-

Воздействие соляного тумана

+

-

-

Воздействие пыли и песка

+

-

-

Грибоустойчивость

+

-

-

Воздействие инея и росы

+

-

-

Проверка герметичности

+

+

+

Термоудар



+



"+"- испытания проводят, " — "-испытания на проводят,  «н»- испытания могут быть

 проведены, если это предусмотрено НТД на изделия



Простые климатические испытания обычно проводятся как на отдельных выборках изделий, так и последовательно на одной выборке. Однако следует заметить, что испытания, проводимые последовательно на одной выборке, не являются составными, так как интервал следования одного испытания за другим при этом не играет важной роли и не оговаривается. Длительные испытания на влагоустойчивость, воздействие солнечной радиации, соляного тумана, грибоустойчивость обычно проводят на отдельных выборках изделий. Последовательность климатических испытаний обусловливается целью данных испытаний /3,6/.

 
    продолжение
--PAGE_BREAK--