可靠性试验测试时间制定方法简介

前言

可靠性试验的测试方法和测试时间是怎么制定的呢?相信很多人都会有疑问,制定可靠性测试的方法和测试时间可能是参考国家标准、国际标准、对标行业标准等,但制定适合本公司的试验方案背后有明确的可靠性工程逻辑。

一、先明确:双85测试通用标准里没有"144/240h"

主流双85标准时间是:

  • GB/T 2423.3 / IEC 60068-2-78:典型96h、168h、1000h

  • GB/T 2423.50 (试验Cy):168h、504h、1000h、2000h

  • JESD22-A101(半导体):1000h

  • AEC-Q100(车规):常见240h、500h

144h、240h 是家电/暖通电控的"行业自定义时长"


二、为什么是 240小时(内外电控)、144小时(显示板)

1. 240小时(内/外电控)------ 核心功率板
  • 来源 :主要参考 汽车电子 AEC-Q100 的湿热偏压(THB)常用时长 240h,同时结合:

    • 空调电控长期在 高温高湿、带大电流、振动 环境

    • 含电源、继电器、IGBT、大电流焊点、电解电容等 高风险器件

    • 失效后果:整机停机、烧板、起火、压缩机损坏

  • 加速老化等效(工程经验)

    • 85℃/85%RH 带电运行 ≈ 加速因子 15~20

    • 240h 测试 ≈ 家用湿热环境 1~1.5年 足够暴露:焊点腐蚀、PCB漏电、器件参数漂移、电解电容干涸

2. 144小时(显示板/操作板)------ 弱电流板
  • 差异原因

    • 显示板多为 小信号、低电压、电流<0.5A

    • 无大功率器件、无高压回路

    • 安装位置相对阴凉干燥,应力更低

  • 144h 的合理性

    • 比通用 96h 更严,比 240h 更经济

    • 行业共识:弱电控 6天、强电控 10天 能平衡:

      • 可靠性检出率

      • 测试周期成本

      • 量产效率


三、时间怎么"定出来"(可靠性工程逻辑)

  1. 失效模式匹配

    • 高温高湿+带电 → 加速 电化学腐蚀、漏电、离子迁移、焊点劣化

    • 这些失效在 100~300h 会明显显现,太短测不出,太长成本高

  2. 分级原则(关键度)

    • 核心功率/驱动板(内外机)240h(最高级)

    • 显示/按键/弱电控144h(次级)

    • 简单接口板:可能 96h / 168h

  3. 行业对标与历史经验

    • 格力、美的、海尔、大金等暖通电控 长期沿用 240/144h

    • 经大量失效数据验证:

      • <144h:漏检率偏高

      • 240h:能筛出90%以上湿热类隐患

      • >240h:提升有限、周期翻倍

  4. 标准折中

    • 不直接用 1000h(太长、量产不现实)

    • 不用 168h(7天) :行业习惯取 整6/整10天,便于排班


四、一句话总结

240h(内外电控)、144h(显示板) 是:

  • 参考 车规240h + 家电失效数据 + 成本效率

  • 形成的 暖通电控行业约定

  • 目的:用可控时间,高效筛出高温高湿下的腐蚀、漏电、焊点劣化隐患

一、冷热冲击测试方法

  • 温度区间:-40℃ ↔ 85℃

  • 每段保持时间:各 1h

  • 转换时间:≤10min

  • 循环数:

    • 显示板:100 次循环

    • 内外机主控:120 次循环

这些数字不是拍脑袋,是冷热冲击(温度冲击)+ 家电电控失效经验定出来的。


二、为什么高低温各保持 1 小时?

核心目的:让 PCB、元器件、焊点完全"热透/冷透",达到内部温度稳定。

  1. **1h 是行业通用的"热平衡时间"**对于常规电控板尺寸:

    • 板上 MCU、电解电容、变压器、继电器等有一定体积

    • 表面温度到了 ≠ 内部温度到了

    • 工程经验:保持 60min 可确保器件核心温度与环境一致

  2. 太短会怎样?

    • 30min:器件内部还没完全冷/热透

    • 热应力不够,焊点、封装、PCB 分层问题暴露不出来

  3. 太长没必要

    • 超过 1h 应力不再明显增加

    • 只会拖慢测试周期,不提升检出效果

所以1h 保温 = 标准工程折中


三、为什么转换时间是 10 分钟?

冷热冲击的关键就是**"快速变温"**,制造剧烈热应力。

  • 理想冲击:≤3min(两箱式冲击箱)

  • 但很多工厂用的是单箱式温变箱,升降温慢

  • 行业普遍放宽到:≤10min acceptable

意义:

  • 足够快 → 产生剧烈热胀冷缩应力

  • 专门针对:

    • 焊点开裂

    • BGA/引脚疲劳

    • PCB 分层、起泡

    • 元器件封装开裂

10min 是工厂设备能力 + 测试有效性的折中值。


四、循环数:显示板100次,内外电控120次 怎么来的?

1. 基础依据:IEC / GB 温度冲击常规循环

  • IEC 60068-2-14 / GB/T 2423.22常用:50、100、150、500 次循环

家电电控不会做 500 次(太久),一般取100~150 次

2. 为什么内外机主控 120 次,比显示板更严?

因为内外电控是整机核心,失效后果严重得多

  • 带大电流、继电器、功率器件

  • 工作温度更恶劣

  • 振动、发热更大

  • 焊点多、结构复杂→ 对热疲劳、焊点可靠性要求更高

所以加了20次循环作为强化。

3. 显示板 100 次的逻辑

  • 弱电流板

  • 无大功率器件

  • 安装环境相对温和

  • 主要风险:按键、连接器、贴片器件虚焊→ 100 次足够暴露问题,再多加意义不大。

4. 100/120 次的工程等效意义

粗略加速等效(行业经验):

  • 一次 -40~85℃ 冲击 ≈ 日常环境几十次昼夜温差

  • 100~120 次循环 ≈ 产品在恶劣环境下使用 3~5 年的热疲劳强度能有效筛出:

  • 虚焊、微裂纹

  • PCB 铜箔疲劳

  • 器件封装开裂

  • 连接器接触不良


五、总结成一句可写进规范的话

温度冲击试验采用 -40℃ 与 85℃ 各保温 1 小时,转换时间不大于 10 分钟;其中显示板进行 100 个循环,内外机主控制器进行 120 个循环。保温时间依据器件热平衡需求确定,循环次数根据电控重要等级及热疲劳失效暴露需求制定,以有效考核焊点、PCB 及元器件在剧烈温度变化下的结构可靠性与功能稳定性。

电子控制器盐雾试验设为48h,是行业通用的"加速腐蚀+缺陷暴露+标准匹配"的综合选择,不是拍脑袋定的。


一、标准依据(为什么国标推荐48h)

  • GB/T 2423.17(电工电子盐雾)GB/T 10125(人造气氛腐蚀)

  • 标准推荐等级序列:16h / 24h / 48h / 96h / 168h / 336h

  • 48h是最常用的"基础合格门槛" :家电、空调电控、消费电子普遍用 48h 中性盐雾(NSS)

二、48h的工程逻辑(怎么来的)

1. 腐蚀加速倍率(自然等效)
  • 48h 实验室盐雾 ≈ 沿海/高湿工业环境 3~6个月自然腐蚀

  • 足够暴露:镀层针孔、PCB焊盘腐蚀、端子生锈、三防漆缺陷

2. 缺陷暴露窗口(为什么不是24h/96h)
  • <24h :太松,轻微工艺缺陷漏检(薄镀层、漏涂、微裂纹)

  • 48h :刚好------能检出:电镀不良、PCB绿油缺陷、端子氧化、焊点腐蚀 不会过杀:合格防护(正常电镀+三防漆)能通过48h

  • 96h+ :偏严,多用于汽车/户外/海事高防腐要求

3. 与电控防护等级匹配
  • 空调内/外电控、显示板:

    • PCB三防漆 + 端子电镀 + 外壳防护

    • 设计目标:沿海地区5~10年不腐蚀失效

    • 48h盐雾合格 = 满足家用/轻商用防腐底线

4. 试验效率与量产平衡
  • 48h = 2天

    • 研发:1周可做多轮对比

    • 量产抽检:不影响生产周期

  • 96h要4天、168h要1周:周期太长、成本高

三、行业惯例(为什么大家都用48h)

  • 家电电控(空调/冰箱/洗衣机) :通用 48h NSS

  • 显示板、内机板、外机板 :行业默认:显示板48h;内外电控48h(少数96h)

  • 与你之前双85/冷热冲击分级一致:

    • 显示板:48h盐雾、144h双85、100循环冷热冲击

    • 内外电控:48h盐雾、240h双85、120循环冷热冲击

四、一句话总结

48h盐雾 = 国标推荐 + 加速腐蚀等效 + 缺陷刚好暴露 + 量产可执行,是家电电控防腐的"标准合格线"。

相关推荐
梁朝辉2 小时前
STM32H750VBT6中ADCINP与INN什么区别
stm32·单片机·嵌入式硬件
省四收割者3 小时前
一文详解信号完整性(1)
python·嵌入式硬件·数学建模·信息与通信·信号处理·智能硬件
崇山峻岭之间4 小时前
单片机无感FOC驱动之ADC
单片机·嵌入式硬件
Ligocious5 小时前
1.点亮一颗小小的LED
单片机·嵌入式硬件
KaifuZeng9 小时前
通信与接口协议面试八、CAN通信
单片机·嵌入式硬件·面试·通信与接口协议
智源单片机设计10 小时前
基于单片机的直流电机双闭环调速系统设计
单片机·嵌入式硬件
KaifuZeng1 天前
通信与接口协议面试一、基本概念
嵌入式硬件·通信与接口协议
wuyk5551 天前
24. C 语言模块化:不是拆几个.c 文件那么简单
c语言·开发语言·stm32·单片机
☆cwlulu1 天前
调试排查工具介绍(gdb、strace、Valgrind等)
开发语言·c++·嵌入式硬件·ubuntu
lzqrzpt1 天前
LED驱动电源选型标准与工程应用技术要点解析
python·单片机·嵌入式硬件·物联网