通信用關(guān)鍵材料可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)指南 標(biāo)準(zhǔn)文本

ICSXX.XXX.XX

CSSXXXX

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

DesignGuidelineofsofReliabilityTestforCommunicationMaterials

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實(shí)施

中關(guān)村材料試驗(yàn)技術(shù)聯(lián)盟發(fā)布

T/CSTMXXXXX—2022

前言

本部分參照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》，GB/T20001.4—

2015《標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)規(guī)則第4部分：試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》給出的規(guī)則起草。

請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)XXXX領(lǐng)域委員會(huì)（CSTM/FCXX）提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)XXXX領(lǐng)域委員會(huì)（CSTM/FCXX）或技術(shù)委員會(huì)

（CSTM/FCXX/TCXX）歸口。

本文件為首次發(fā)布。

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引言

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了通信用關(guān)鍵材料的應(yīng)用環(huán)境需求分析、可靠性指標(biāo)需求分析、可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)和典型

可靠性試驗(yàn)條件。對(duì)比國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)情況，本標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)優(yōu)化的地方：(1)改變傳統(tǒng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)只提供

相對(duì)固定試驗(yàn)條件的思路，基于可靠性物理和產(chǎn)品失效機(jī)理制訂方法，為通信用關(guān)鍵材料開(kāi)展可靠性試

驗(yàn)提供了全新的工作思路借鑒，指導(dǎo)性和參考性更強(qiáng)；(2)創(chuàng)新性的提出可靠性試驗(yàn)中應(yīng)關(guān)注試驗(yàn)順序

的設(shè)計(jì)，更好保證試驗(yàn)可信度和可比性；(3)創(chuàng)新性的提出基于失效物理的驗(yàn)證試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，提高可

靠性試驗(yàn)的針對(duì)性和有效性。

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通信用關(guān)鍵材料可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法

重要提示（危險(xiǎn)或警告或注意）：使用本文件的人員應(yīng)有正規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文件并未

指出所有可能的安全問(wèn)題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證符合國(guó)家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的

條件。

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了通信用關(guān)鍵材料的應(yīng)用環(huán)境需求分析、可靠性指標(biāo)需求分析、可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)和典型

可靠性試驗(yàn)條件。

本文適用于通信用關(guān)鍵材料的可靠性試驗(yàn)。

通信用關(guān)鍵材料主要包括高頻基材、天線材料、第三代半導(dǎo)體材料、印制板及組裝工藝材料、先進(jìn)

封裝材料、電磁屏蔽材料及導(dǎo)熱散熱材料等。

2應(yīng)用環(huán)境需求分析

2.1分析目的

通過(guò)開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)與資料分析、應(yīng)用環(huán)境實(shí)測(cè)、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

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2.2分析流程

通過(guò)對(duì)任務(wù)剖面中環(huán)境事件的分析，得出任務(wù)過(guò)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(shí)間，從而得到環(huán)境剖面，明確界定沖擊、振動(dòng)、溫度、濕

度、磁場(chǎng)等自然環(huán)境和誘發(fā)環(huán)境的嚴(yán)酷程度和持續(xù)時(shí)間。一般應(yīng)包含以下步驟：

——對(duì)通信設(shè)備的任務(wù)剖面分析，包括定義設(shè)備的任務(wù)階段、運(yùn)行方式、運(yùn)行功能、成功標(biāo)準(zhǔn)、任

務(wù)時(shí)間等；

——根據(jù)任務(wù)剖面，對(duì)可能對(duì)設(shè)備的任務(wù)成功性帶來(lái)影響的關(guān)鍵誘發(fā)應(yīng)力類型進(jìn)行定性分析（圖2）；

圖2基于任務(wù)階段的環(huán)境剖面應(yīng)力類型分析示意圖（以導(dǎo)彈發(fā)射為例）

——借鑒現(xiàn)有相似設(shè)備的失效敏感參數(shù)，從定量上確定裝備初始的環(huán)境剖面；

——從初始環(huán)境剖面的基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備作環(huán)境工程分析，確定裝備的每一個(gè)硬件在每一任務(wù)階段所處

的正式環(huán)境、每一環(huán)境的正式應(yīng)力水平與持續(xù)時(shí)間；分析時(shí)應(yīng)優(yōu)選使用實(shí)測(cè)應(yīng)力，其次是估算應(yīng)力，最

后是有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的應(yīng)力；

——考慮設(shè)備環(huán)境應(yīng)力到材料應(yīng)力的傳遞過(guò)程和局部微環(huán)境，將環(huán)境剖面從設(shè)備→組件→元器件→

材料擴(kuò)展。

2.3分析要求

開(kāi)展材料環(huán)境剖面分析時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮整機(jī)應(yīng)用環(huán)境以及材料在整機(jī)裝備中的局部微環(huán)境。

應(yīng)考慮材料從生產(chǎn)組裝、運(yùn)輸、老化篩選、入廠驗(yàn)收、倉(cāng)儲(chǔ)、安裝及整機(jī)應(yīng)用等整個(gè)壽命周期內(nèi)會(huì)

經(jīng)歷不同的溫度、濕度、大氣環(huán)境、電學(xué)應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力等環(huán)境應(yīng)力的影響；其中整機(jī)從出廠到完成任

務(wù)的全應(yīng)用過(guò)程基本可以分成3個(gè)任務(wù)期：運(yùn)輸環(huán)境剖面、貯存環(huán)境剖面、工作環(huán)境剖面；各任務(wù)環(huán)境

剖面需考慮的常見(jiàn)環(huán)境因素見(jiàn)表1。

表1不同任務(wù)環(huán)境剖面常見(jiàn)環(huán)境因素

環(huán)境剖面環(huán)境因素

溫度、濕度、沙塵、鹽霧、雨、雪

運(yùn)輸

振動(dòng)、沖擊、跌落、鹽霧、腐蝕性大氣、霉菌等

貯存溫度、濕度、靜壓力、鹽霧、霉菌等

溫度、濕度、低氣壓、干燥、沙塵、振動(dòng)、加速度、噪聲、沖擊、腐蝕、沙

工作

塵、雨水、臭氧、輻射、化學(xué)溶劑、浸漬、霉菌、動(dòng)物啃咬、電磁環(huán)境等

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確定通信設(shè)備在世界范圍內(nèi)的主要?dú)夂騾^(qū)域（如高原、海島、熱帶、高緯度等）以及該地點(diǎn)中主要

溫度、濕度、降水和大氣等氣候條件；比如長(zhǎng)期在潮濕多雨地區(qū)和霉菌滋生環(huán)境條件下材料不應(yīng)發(fā)生霉

變，并應(yīng)能正常工作；在直接經(jīng)受振動(dòng)和沖擊的地方使用的材料，應(yīng)充分考慮機(jī)械類環(huán)境試驗(yàn)的評(píng)估。

應(yīng)考慮通訊設(shè)備使用、工作模式、電氣分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)、甚至氣候條件對(duì)供電電壓的影響。

注意設(shè)備類型（如AAU、BBU、光模塊、核心網(wǎng)、固網(wǎng)等）、安裝方式和環(huán)境條件（如鐵塔、樓

頂、室內(nèi)機(jī)房等）的差異性。

重視使用條件和工作模式引起設(shè)備內(nèi)環(huán)境條件的變化，如正常運(yùn)行、維護(hù)保養(yǎng)、開(kāi)關(guān)機(jī)等。

當(dāng)設(shè)備可以在多種環(huán)境下工作時(shí)，應(yīng)按最嚴(yán)酷的環(huán)境要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和試驗(yàn)。

關(guān)注分析敏感應(yīng)力類型及敏感參數(shù)。

表2通信設(shè)備敏感應(yīng)力類型及影響參數(shù)

應(yīng)力類型主要影響參數(shù)

高溫溫度值、持續(xù)時(shí)間

溫度低溫溫度值、持續(xù)時(shí)間

溫度循環(huán)Tmax、Tmin、停留時(shí)間、溫度變化速率及循環(huán)次數(shù)

濕度停留時(shí)間、濕度大小、施加方式（穩(wěn)態(tài)或交變）

鹽霧：鹽霧成分（酸性或中性）、濃度、暴露時(shí)間；

腐蝕

腐蝕性氣體：氣體成分、各成分含量、濕度、暴露時(shí)間

沙塵沙塵成分、沙塵濃度、溫度、持續(xù)時(shí)間、風(fēng)速

雨水降雨強(qiáng)度、雨滴尺寸、風(fēng)速、水壓、水溫

低氣壓氣壓、壓力變化速率、持續(xù)時(shí)間

輻射（老化）材料敏感光譜區(qū)域、輻射劑量率、輻射強(qiáng)度或劑量、輻射時(shí)間

電磁環(huán)境干擾電壓/電流、頻段

生物環(huán)境溫濕度環(huán)境、生物種類

振動(dòng)：量級(jí)（頻率范圍、位移、加速度、功率譜密度等）、暴露持續(xù)

時(shí)間

力學(xué)環(huán)境

沖擊：?jiǎn)未螞_擊持續(xù)時(shí)間、沖擊次數(shù)、能量譜密度、傅立葉譜和最

大絕對(duì)加速度

3可靠性指標(biāo)需求分析

3.1分析目的

通過(guò)開(kāi)展歷史產(chǎn)品可靠性數(shù)據(jù)分析、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研、關(guān)鍵可靠性指標(biāo)識(shí)別、用戶需求分析、標(biāo)桿企

業(yè)水平調(diào)研等，明確可靠性功能指標(biāo)清單、重要程度（關(guān)鍵、重要、一般）、失效定義及失效判據(jù)等信

息，作為制訂可靠性試驗(yàn)中監(jiān)控指標(biāo)和允收判據(jù)的輸入。

3.2分析流程

通過(guò)資料調(diào)研全面收集信息，再結(jié)合產(chǎn)品實(shí)物特點(diǎn)對(duì)相關(guān)可靠性指標(biāo)需求進(jìn)行補(bǔ)充分析，最后組織

會(huì)議評(píng)審確認(rèn)最終可靠性指標(biāo)。

3.3分析要求

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應(yīng)根據(jù)設(shè)備工作特點(diǎn)和工程需求，對(duì)反映設(shè)備類別及其自身特點(diǎn)的特征性能進(jìn)行充分論證，并盡量

提出量化指標(biāo)。

定量指標(biāo)的制訂要充分考慮設(shè)備的類別、用途、壽命特征、使用需求、重要程度、復(fù)雜程度、所處

環(huán)境等因素來(lái)。

明確故障定義與判據(jù)，提出最低可接受值。

結(jié)合材料特點(diǎn)和使用需求，將設(shè)備的可靠性指標(biāo)進(jìn)行分解，轉(zhuǎn)化為可供材料直接參考使用的可靠性

指標(biāo)。

4可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)

4.1設(shè)計(jì)原則

不同類型的可靠性試驗(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。

4.2設(shè)計(jì)要求

設(shè)計(jì)過(guò)程中，至少應(yīng)考慮以下因素：

——受試設(shè)備型號(hào)和用途；

——試驗(yàn)類型和目的，見(jiàn)表3；

——可靠性指標(biāo)和選用的試驗(yàn)方案；

——試驗(yàn)樣品的確定；

——應(yīng)力類型、應(yīng)力量值和試驗(yàn)剖面；

——性能參數(shù)檢測(cè)項(xiàng)目和測(cè)試間隔；

——故障分類和判據(jù)；

——數(shù)據(jù)處理方法；

——合格與否的判據(jù)；

——試驗(yàn)中斷處理規(guī)定；

——試驗(yàn)設(shè)備與測(cè)量?jī)x表；

——試驗(yàn)日程安排。

表3試驗(yàn)應(yīng)力類型與考核目的

應(yīng)力類型考核目的

高溫加速氧化或腐蝕；加速絕緣材料老化

低溫密封件喪失彈性；水汽冷凝

溫度

溫度沖擊：應(yīng)力破壞；疲勞損傷

溫度循環(huán)

溫度循環(huán)：應(yīng)力松弛；彈性疲勞

濕度加速氧化或腐蝕；離子漏電；ECM/CAF；促進(jìn)材料退化

腐蝕腐蝕引起外觀不良、開(kāi)路，引入的電解液造成腐蝕或漏電、短路等

雨水濕度水分來(lái)源；絕緣材料泡脹；增大銹蝕可能性；促進(jìn)霉菌生長(zhǎng)

低氣壓降低高壓絕緣性能和對(duì)流傳熱效率；宇航高真空環(huán)境有機(jī)材料變硬變脆、釋氣

輻射材料老化(電氣性能退化、密封失效)

電應(yīng)力環(huán)境靜電敏感等

霉菌：分解有機(jī)材料，造成材料物理或化學(xué)變化，劣化性能；分泌產(chǎn)物引起腐

生物環(huán)境

蝕

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嚙齒動(dòng)物：咬壞部；排泄物橋接漏電

振動(dòng)（持續(xù)性）：斷續(xù)電氣接觸；微動(dòng)磨損；金屬疲勞

力學(xué)環(huán)境沖擊（瞬間性、破壞性）：低周疲勞、結(jié)構(gòu)變形甚至開(kāi)裂

機(jī)械應(yīng)力：焊點(diǎn)失效或器件本體開(kāi)裂

4.3試驗(yàn)順序設(shè)計(jì)

當(dāng)依次進(jìn)行多個(gè)環(huán)境試驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)充分考慮各試驗(yàn)項(xiàng)目間可能產(chǎn)生的相互影響，根據(jù)試驗(yàn)的目的

制訂最佳的試驗(yàn)項(xiàng)目安排順序。試驗(yàn)順序設(shè)計(jì)示意圖見(jiàn)圖3。

圖3試驗(yàn)順序設(shè)計(jì)示意圖

4.4基于失效物理的驗(yàn)證試驗(yàn)設(shè)計(jì)

4.4.1設(shè)計(jì)原則

從失效物理出發(fā)，找出引起故障的各種相關(guān)因素，以及相關(guān)因素的相應(yīng)表征參數(shù)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需

求和環(huán)境應(yīng)用剖面，設(shè)計(jì)驗(yàn)證試驗(yàn)進(jìn)行針對(duì)性評(píng)價(jià)。

4.4.2設(shè)計(jì)流程

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圖4設(shè)計(jì)流程圖

4.4.3失效分析技術(shù)

查找產(chǎn)品失效機(jī)理和原因時(shí)，可使用但不限于以下技術(shù)：

——外觀檢查；

——X射線透視檢查；

——電學(xué)測(cè)試；

——高速高頻；

——掃描超聲顯微鏡檢查；

——紅外熱像分析；

——紅外顯微鏡分析；

——掃描電鏡分析及能譜分析；

——AFM/激光共聚焦分析；

——金相切片分析；

——熱分析技術(shù)；

——離子束切割技術(shù)；

——聚焦離子束分析技術(shù)；

——光電子能譜分析技術(shù)；

——二次離子質(zhì)譜分析技術(shù)；

——失效復(fù)現(xiàn)/驗(yàn)證。

4.4.4設(shè)計(jì)示例

重點(diǎn)關(guān)注：

——性能指標(biāo)/應(yīng)用工藝指標(biāo)/可靠性與環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)；

——指標(biāo)的選取與歷史故障以及失效風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)。

表4設(shè)計(jì)示例

失效模式風(fēng)險(xiǎn)分析

現(xiàn)

失效失效失效機(jī)理設(shè)計(jì)材料應(yīng)力影響參數(shù)試驗(yàn)方法檢測(cè)項(xiàng)目

象制程風(fēng)險(xiǎn)

部件模式風(fēng)險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)

XPCBA焊接不良1）彈1）焊點(diǎn)沒(méi)1）錫/焊點(diǎn)尺/拉伸強(qiáng)度

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A（空洞、簧拉對(duì)好或壓膏質(zhì)寸、焊接（機(jī)械強(qiáng)

未對(duì)準(zhǔn)、力太緊；2）錫量不強(qiáng)度、最度）、

污染氧大膏使用不穩(wěn)大彈簧拉X-Ray、

化）當(dāng)或焊料定；力內(nèi)部目

受到污2）污檢、切片

染；3）焊染分析

接工藝波溫變范

溫循、溫

動(dòng)溫變圍、溫變/

沖

速率

疲勞退化

振幅、頻

振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)/

率

高溫溫度高低高溫存儲(chǔ)/

焊料成分焊點(diǎn)切片

異常導(dǎo)致///分析

熔點(diǎn)變化（EDS元

B素面掃

焊接污染

描）、熔點(diǎn)

導(dǎo)致焊接///

分析（熱

不良

重DSC）

5可靠性試驗(yàn)條件

5.1戶外環(huán)境參數(shù)

戶外環(huán)境是制訂可靠性試驗(yàn)條件的基本依據(jù)，一般包括雨、雪、冰雹、風(fēng)、冰、鹽霧、沙塵暴、雷

電、電磁兼容及不同等級(jí)的太陽(yáng)輻射等。

通信用戶外設(shè)備的常見(jiàn)條件如下：

工作溫度范圍：-40℃~55℃；

貯存溫度范圍：-25℃~55℃；

運(yùn)輸溫度范圍：-40℃~70℃。

相對(duì)濕度條件：5%RH~100%RH。

大氣壓力條件：62kPa~101kPa。

太陽(yáng)輻射強(qiáng)度：1120×（1±10%）W/sr。

5.2內(nèi)部工作環(huán)境參數(shù)

內(nèi)部工作環(huán)境是制訂具體可靠性試驗(yàn)條件的重要依據(jù)，一般應(yīng)結(jié)合實(shí)際產(chǎn)品、安裝部位和具體測(cè)試

值給出內(nèi)部工作環(huán)境參數(shù)。

5.3典型可靠性試驗(yàn)條件

表5典型可靠性試驗(yàn)條件

試驗(yàn)編號(hào)試驗(yàn)項(xiàng)目板級(jí)試驗(yàn)條件

將元器件安裝在PWBs上

1#最少5次回流

預(yù)處理

2#無(wú)偏壓HAST條件A（130℃/85%RH）或條件B（110℃/85%RH）

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3#高溫存儲(chǔ)條件A（125℃）或條件B（150℃）

4a#濕熱加偏壓50℃~85℃&80%RH~85%RH，加偏壓

4b#濕熱無(wú)偏壓50℃~85℃&80%RH~85%RH，無(wú)偏壓

5#加偏壓HAST條件A（130℃/85%RH）或條件B（110℃/85%RH）

條件J（0℃~100℃），條件G（-40℃~125℃），條件K（0℃

6#溫度循環(huán)

~125℃）或條件L（-55℃~110℃）

7#電源溫度循環(huán)條件A（-40℃~85℃）或條件B（-40℃~125℃）

8#機(jī)械沖擊（跌落試驗(yàn)）JESD22B110：條件A（500G的峰值加速度）&JESD22-B111

9#變頻振動(dòng)條件1（20G的峰值加速度）

10#彎曲：?jiǎn)蜗?循環(huán)見(jiàn)IPC/JEDEC9702

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附錄A

（資料性）

起草單位和主要起草人

本文件起草單位：

本文件主要起草人：

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參考文獻(xiàn)

[1]施建榮，王曉俠，黨弦.裝備全壽命環(huán)境剖面與任務(wù)剖面[J].裝備環(huán)境工程，2010,7（2）：

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[2]吳超云，明志茂，黃英齡.艦載裝備環(huán)境剖面構(gòu)建及環(huán)境要求分析[J].國(guó)防科技工業(yè)，

2016(2)：45.

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目次

目次...............................................................................1

前言...............................................................................2

引言...............................................................................3

通信用關(guān)鍵材料可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法.....................................................4

1范圍...........................................................................4

2應(yīng)用環(huán)境需求分析...............................................................4

2.1分析目的.......................................................................4

2.2分析流程.......................................................................5

2.3分析要求.......................................................................5

3可靠性指標(biāo)需求分析.............................................................6

3.1分析目的.......................................................................6

3.2分析流程.......................................................................6

3.3分析要求.......................................................................6

4可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì).................................................................7

4.1設(shè)計(jì)原則.......................................................................7

4.2設(shè)計(jì)要求.......................................................................7

4.3試驗(yàn)順序設(shè)計(jì)...................................................................8

4.4基于失效物理的驗(yàn)證試驗(yàn)設(shè)計(jì).....................................................8

5可靠性試驗(yàn)條件................................................................10

5.1戶外環(huán)境參數(shù)..................................................................10

5.2內(nèi)部工作環(huán)境參數(shù)..............................................................10

5.3典型可靠性試驗(yàn)條件............................................................10

附錄A..............................................................................12

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T/CSTMXXXXX—2022

通信用關(guān)鍵材料可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法

重要提示（危險(xiǎn)或警告或注意）：使用本文件的人員應(yīng)有正規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文件并未

指出所有可能的安全問(wèn)題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證符合國(guó)家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的

條件。

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了通信用關(guān)鍵材料的應(yīng)用環(huán)境需求分析、可靠性指標(biāo)需求分析、可靠性試驗(yàn)設(shè)計(jì)和典型

可靠性試驗(yàn)條件。

本文適用于通信用關(guān)鍵材料的可靠性試驗(yàn)。

通信用關(guān)鍵材料主要包括高頻基材、天線材料、第三代半導(dǎo)體材料、印制板及組裝工藝材料、先進(jìn)

封裝材料、電磁屏蔽材料及導(dǎo)熱散熱材料等。

2應(yīng)用環(huán)境需求分析

2.1分析目的

通過(guò)開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)與資料分析、應(yīng)用環(huán)境實(shí)測(cè)、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

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T/CSTMXXXXX—2022

2.2分析流程

通過(guò)對(duì)任務(wù)剖面中環(huán)境事件的分析，得出任務(wù)過(guò)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(shí)間，從而得到環(huán)境剖面，明確界定沖擊、振動(dòng)、溫度、濕

度、磁場(chǎng)等自然環(huán)境和誘發(fā)環(huán)境的嚴(yán)酷程度和持續(xù)時(shí)間。一般應(yīng)包含以下步驟：

——對(duì)通信設(shè)備的任務(wù)剖面分析，包括定義設(shè)備的任務(wù)階段、運(yùn)行方式、運(yùn)行功能、成功標(biāo)準(zhǔn)、任

務(wù)時(shí)間等；

——根據(jù)任務(wù)剖面，對(duì)可能對(duì)設(shè)備的任務(wù)成功性帶來(lái)影響的關(guān)鍵誘發(fā)應(yīng)力類型進(jìn)行定性分析（圖2）；

圖2基于任務(wù)階段的環(huán)境剖面應(yīng)力類型分析示意圖（以導(dǎo)彈發(fā)射為例）

——借鑒現(xiàn)有相似設(shè)備的失效敏感參數(shù)，從定量上確定裝備初始的環(huán)境剖面；

——從初始環(huán)境剖面的基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備作環(huán)境工程分析，確定裝備的每一個(gè)硬件在每一任務(wù)階段所處

的正式環(huán)境、每一環(huán)境的正式應(yīng)力水平與持續(xù)時(shí)間；分析時(shí)應(yīng)優(yōu)選使用實(shí)測(cè)應(yīng)力，其次是估算應(yīng)力，最

后是有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的應(yīng)力；

——考慮設(shè)備環(huán)境應(yīng)力到材料應(yīng)力的傳遞過(guò)程和局部微環(huán)境，將環(huán)境剖面從設(shè)備→組件→元器件→

材料擴(kuò)展。

2.3分析要求

開(kāi)展材料環(huán)境剖面分析時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮整機(jī)應(yīng)用環(huán)境以及材料在整機(jī)裝備中的局部微環(huán)境。

應(yīng)考慮材料從生產(chǎn)組裝、運(yùn)輸、老化篩選、入廠驗(yàn)收、倉(cāng)儲(chǔ)、安裝及整機(jī)應(yīng)用等整個(gè)壽命周期內(nèi)會(huì)

經(jīng)歷不同的溫度、濕度、大氣環(huán)境、電學(xué)應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力等環(huán)境應(yīng)力的影響；其中整機(jī)從出廠到完成任

務(wù)的全應(yīng)用過(guò)程基本可以分成3個(gè)任務(wù)期：運(yùn)輸環(huán)境剖面、貯存環(huán)境剖面、工作環(huán)境剖面；各任務(wù)環(huán)境

剖面需考慮的常見(jiàn)環(huán)境因素見(jiàn)表1。

表1不同任務(wù)環(huán)境剖面常見(jiàn)環(huán)境因素

環(huán)境剖面環(huán)境因素

溫度、濕度、沙塵、鹽霧、雨、雪

運(yùn)輸

振動(dòng)、沖擊、跌落、鹽霧、腐蝕性大氣、霉菌等

貯存溫度、濕度、靜壓力、鹽霧、霉菌等

溫度、濕度、低氣壓、干燥、沙塵、振動(dòng)、加速度、噪聲、沖擊、腐蝕、沙

工作

塵、雨水、臭氧、輻射、化學(xué)溶劑、