CSTM-通信用關(guān)鍵材料可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)指南 編制說明

中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CSTMXXXXX-202X《通信用關(guān)鍵材料可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)指南》的編制說明任務(wù)來源及簡要過程1.1任務(wù)來源中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CSTMXXXXX-202X《通信用關(guān)鍵材料可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)指南》，為廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)計(jì)劃《通信用關(guān)鍵材料測試評價技術(shù)研究與設(shè)備開發(fā)項(xiàng)目》中測試技術(shù)的研究成果。根據(jù)項(xiàng)目要求，調(diào)研《通信用關(guān)鍵材料可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)指南》相關(guān)的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行通信用關(guān)鍵材料可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)指南技術(shù)研究與方法標(biāo)準(zhǔn)化工作。該標(biāo)準(zhǔn)主要由工業(yè)和信息化部電子第五研究所（以下簡稱電子五所）起草，由中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會電子材料領(lǐng)域委員會（CSTM/FC51）歸口。1.2工作過程產(chǎn)品失效或故障的發(fā)生是產(chǎn)品自身強(qiáng)度與外部條件博弈的結(jié)果，當(dāng)產(chǎn)品自身強(qiáng)度不能承受外部環(huán)境應(yīng)力時，就會發(fā)生失效或故障。目前，公司各企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中都包含有一定數(shù)量的試驗(yàn)項(xiàng)目，因而往往是一組或多組不同試驗(yàn)項(xiàng)目組成的系列性試驗(yàn)，這種試驗(yàn)稱為組合試驗(yàn)，而不是像典型的可靠性鑒定試驗(yàn)?zāi)菢拥木C合環(huán)境試驗(yàn)。不同類型的試驗(yàn)有其不同的目的，要想讓試驗(yàn)達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)考慮試驗(yàn)項(xiàng)目的完整性、試驗(yàn)條件的合理性、試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)順序的科學(xué)性、以及采用的試驗(yàn)方法和具體試驗(yàn)程序的可重現(xiàn)性四大因素。因此，有必要建立一套通信用關(guān)鍵材料可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)指南，即通過系統(tǒng)梳理產(chǎn)品可能應(yīng)用區(qū)域的環(huán)境特征，獲取產(chǎn)品精準(zhǔn)的全壽命周期環(huán)境剖面，有利于提前規(guī)劃科學(xué)合理的試驗(yàn)與評估方法，保證設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品可以經(jīng)受住全壽命期中可能遭遇到的所有環(huán)境考驗(yàn)，降低產(chǎn)品失效風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品可靠性。根據(jù)《通信用關(guān)鍵材料測試評價技術(shù)研究與設(shè)備開發(fā)項(xiàng)目》的項(xiàng)目進(jìn)度，2021年3月成立《通信用關(guān)鍵材料可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)指南》標(biāo)準(zhǔn)的工作團(tuán)隊(duì)，并開始著手調(diào)研有關(guān)可靠性試驗(yàn)的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)以及標(biāo)準(zhǔn)方法的技術(shù)研究工作。2022年5月完成了《5G通信用關(guān)鍵材料可靠性試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)草稿的編制，6月進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)評審工作，經(jīng)專家主評審，同意標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)。標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位為電子五所，參與單位為中興通訊股份有限公司（以下簡稱中興通訊）、深圳先進(jìn)電子材料國際創(chuàng)新研究院，其中電子五所負(fù)責(zé)牽頭開展標(biāo)準(zhǔn)起草與技術(shù)研究，中興通訊參與環(huán)境需求分析論證，深圳先進(jìn)電子材料國際創(chuàng)新研究院參與標(biāo)準(zhǔn)起草。編制原則和主要內(nèi)容及解決的主要問題目前，國內(nèi)外針對通信用關(guān)鍵材料可靠性的測試標(biāo)準(zhǔn)均包含有一定數(shù)量的試驗(yàn)項(xiàng)目，因而往往是一組或多組不同試驗(yàn)項(xiàng)目組成的系列性試驗(yàn)，而不是像典型的可靠性鑒定試驗(yàn)?zāi)菢拥木C合環(huán)境試驗(yàn)。另外，目前國內(nèi)外未見結(jié)合實(shí)際環(huán)境分析以及基于失效物理的驗(yàn)證進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，處于一片空白的狀態(tài)。因此本標(biāo)準(zhǔn)的建立主要是彌補(bǔ)該空白，為通信用關(guān)鍵材料可靠性的相關(guān)測試和驗(yàn)證提供依據(jù)。團(tuán)隊(duì)按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》給出的規(guī)則，結(jié)合通信用關(guān)鍵材料實(shí)際特點(diǎn)，以及前期通過研究摸索和驗(yàn)證的方法，同時考慮各項(xiàng)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的“科學(xué)性”、“前瞻性”、“適用性”、實(shí)施檢測的可行性，研究制訂了《通信用關(guān)鍵材料可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)指南》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)填補(bǔ)通信用關(guān)鍵材料結(jié)合實(shí)際環(huán)境分析以及基于失效物理的驗(yàn)證進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)的可靠性驗(yàn)證方法的空白，為通信用關(guān)鍵材料可靠性試驗(yàn)和驗(yàn)證提供基礎(chǔ)依據(jù)，促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容分析《通信用關(guān)鍵材料可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)指南》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)是對通信用關(guān)鍵材料可靠性性能的驗(yàn)證方法。本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容主要包括：1范圍；2應(yīng)用環(huán)境需求分析；3可靠性指標(biāo)需求分析；4可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)（包括基于失效物理的驗(yàn)證試驗(yàn)設(shè)計(jì)）；5典型可靠性試驗(yàn)條件。本標(biāo)準(zhǔn)在充分結(jié)合可靠性指標(biāo)需求分析考慮要素下，增加實(shí)際應(yīng)用環(huán)境需求分析，按照不同類型的試驗(yàn)有其不同的目的，為了讓試驗(yàn)達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)，再增加基于失效物理的驗(yàn)證試驗(yàn)設(shè)計(jì)和失效分析，使試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)順序更具科學(xué)性。應(yīng)用環(huán)境需求分析該需求分析主要是通過開展標(biāo)準(zhǔn)與資料分析、應(yīng)用環(huán)境實(shí)測、歷史應(yīng)用環(huán)境數(shù)據(jù)調(diào)研等，掌握產(chǎn)品在生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存和使用中主要應(yīng)用環(huán)境應(yīng)力類型與規(guī)格，作為制訂可靠性試驗(yàn)項(xiàng)目和具體試驗(yàn)方法的輸入。圖1環(huán)境效應(yīng)需求分析-試驗(yàn)驗(yàn)證-設(shè)計(jì)預(yù)防閉環(huán)工作流程示意圖為保證通信用關(guān)鍵材料在裝備應(yīng)用中具備良好的戰(zhàn)備完好性和任務(wù)成功性，經(jīng)受住全壽命期中可能遭遇到的所有環(huán)境考驗(yàn)，在設(shè)計(jì)生產(chǎn)前期能構(gòu)建一個完整、精確的環(huán)境剖面與任務(wù)剖面非常關(guān)鍵。任務(wù)剖面是對預(yù)期可能出現(xiàn)并與裝備壽命和各種能力有關(guān)的重大作戰(zhàn)使用、事件、功能、狀態(tài)和非環(huán)境參數(shù)的時序描述，通常是界定裝備的主要任務(wù)和工作狀態(tài)、作業(yè)時間和順序、維修方案、所處的環(huán)境等。環(huán)境剖面是對任務(wù)剖面規(guī)定的各種重大作戰(zhàn)使用、事件、功能、狀態(tài)和自然環(huán)境以及誘發(fā)環(huán)境參數(shù)的時序描述，通常是界定沖擊、振動、溫度、濕度、磁場等自然環(huán)境和誘發(fā)環(huán)境的嚴(yán)酷程度和持續(xù)時間。任務(wù)剖面是確定環(huán)境剖面的基礎(chǔ)和前提，通過對任務(wù)剖面中環(huán)境事件的分析，得出任務(wù)過程中的遭遇環(huán)境應(yīng)力類型，根據(jù)任務(wù)剖面各階段的任務(wù)特性參數(shù)，導(dǎo)出相應(yīng)的環(huán)境應(yīng)力持續(xù)的時間，從而得到環(huán)境剖面?；谑锢淼尿?yàn)證試驗(yàn)設(shè)計(jì)目前，國內(nèi)試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)參照標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格書，試驗(yàn)基本不收集過程數(shù)據(jù)的變化，以參數(shù)合格與否作為判據(jù)，缺乏有效性。而基于失效物理的驗(yàn)證試驗(yàn)設(shè)計(jì)則根據(jù)設(shè)計(jì)、使用及歷史失效情況，針對性地確定測試參數(shù)、試驗(yàn)應(yīng)力和物理分析項(xiàng)目，達(dá)到簡單而有效地評價通信用關(guān)鍵材料可靠性的目的。且基于失效物理的驗(yàn)證試驗(yàn)設(shè)計(jì)從故障機(jī)理出發(fā)，易發(fā)現(xiàn)潛在缺陷；按實(shí)際需求量體剪裁，針對性更強(qiáng)；定量評價，從盲選向智慧選型轉(zhuǎn)變；原材料端控制，使質(zhì)量工作前移。知識產(chǎn)權(quán)情況說明中國材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CSTMXXXXX-202X《通信用關(guān)鍵材料可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)指南》是在《通信用關(guān)鍵材料測試評價技術(shù)研究與設(shè)備開發(fā)項(xiàng)目》實(shí)施過程中摸索和驗(yàn)證相關(guān)方法，以及結(jié)合通信用關(guān)鍵材料實(shí)際特點(diǎn)而制定的，在制定過程中不涉及國內(nèi)外專利及知識產(chǎn)權(quán)問題。采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況本標(biāo)準(zhǔn)中所有項(xiàng)目的測試方法均未涉及國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性本標(biāo)準(zhǔn)的編制考慮到了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，遵守我國標(biāo)準(zhǔn)制定的法律、法規(guī)、規(guī)章。