终端产品环境可靠性试验操作指导书.docx
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终端产品环境可靠性试验操作指导书
1范围
本操作指导书容涵盖了终端类产品环境可靠性试验的一般操作步骤，依据本步骤得到的结果，具有相当的重复性。
2参考标准
GB/T2423－89电工电子产品基本环境试验规程
华为公司终端产品可靠性试验技术规范
QDKBA1109-2005华为公司包装运输件试验规范t
NEBSGR-63-CORE-2002NetworkEquipment-BuildingSystem（NEBS）Requirements:
PhysicalProtection
3试验设备清单
序号
试验设备名称
要求
1
温湿度试验箱
能达到试验条件的温湿度要求值
2
多点测温仪
多通道测试产品内器件温升
3
盐雾试验箱
恒定盐雾试验
4
电动振动台
能完成随机振动、正弦扫频振动、冲击试验
5
包装压力机
能够进行静压试验
6
冲击碰撞试验机
能够进行冲击和碰撞试验
7
跌落试验机
跌落高度满足试验条件规定的值
8
温度冲击箱
温变率大于60℃/min
4气候测试项目试验步骤
4.1低温贮存
试验参数确定
TL（试验温度值）：
-40℃
tca（样品温度稳定时间）：
1h
tcb（样品恢复时间）：
1h
tc（样品试验保持时间）：
24h
U（样品供电电压）：
220V
r（温度变化速率）：
1℃/min
测试步骤
1）试验前，在常温下进行外观、机械性能、电气性能等各项性能检测，并记录测试数据。
（初始检测）
2）将处于室温的试验样品，在不包装、不通电、“准备使用”状态，按正常位置或其他规定放入试验箱内。
此时，试验箱的温度也为室温。
（条件试验）
3）试验箱以r℃/min降温到TL。
（条件试验）
4）在TL温度下，等待样品温度稳定tca小时；（条件试验）
5）在TL温度下，样品保持tc小时；（条件试验）
6）升温到25℃，r℃/min，恢复tcb小时，直至样品解冻，温度达到稳定。
如果样品表面或内部有水滴，可以用手抖动试验样品或用室温的空气进行短时吹风。
（恢复）
7）样品上电，对试验样品进行外观检查、机械性能、电气性能等各项性能检测。
（最后检测）
附：
试验曲线
4.2高温贮存
试验参数确定
TH（试验温度值）：
＋70℃
tca（样品温度稳定时间）：
1h
tcb（样品恢复时间）：
1h
tc（样品试验保持时间）：
24h
U（样品供电电压）：
220V
注：
对于自然散热样品的高温试验要求试验箱风速不得高于0.5m/s，并且在进行高温试验时把试验样品放在挡风罩内进行试验，把风速对自然散热样品的影响降低到最小。
测试步骤
1）试验前，在常温下进行外观、机械性能、电气性能等各项性能检测，并记录测试数据（初始检测）
2）将处于室温的试验样品，在不包装、不通电、“准备使用”状态，按正常位置或其他规定放入试验箱内。
此时，试验箱的温度也为室温。
（条件试验）
3）试验箱以r℃/min升温到TH。
（条件试验）
4）在TH温度下，样品温度稳定tca小时；（条件试验）
5）在TH温度下，保持tc小时；（条件试验）
6）降温到25℃，r℃/min，恢复tcb小时。
（恢复）
7）样品上电，对试验样品进行外观检查、机械性能、电气性能等各项性能检测。
（最后检测）
附：
试验曲线
4.3温度冲击
试验参数确定
TH（试验温度值）：
＋70℃
TL（试验温度值）：
－40℃
r（温度变化率）：
60℃/min
t（K）（温度稳定时间）：
1h
tc（样品恢复时间）：
1h
U（样品供电电压）：
220V
N（循环次数：
5次
测试步骤
i.试验前，在常温下进行外观、机械性能、电气性能等各项性能检测，并记录测试数据（初始检测）
ii.将处于室温的试验样品，样品通电。
（条件试验）
iii.以r温度变化率降温到TL，保持t（K）小时，试验过程中连续记录数据。
（条件试验）
iv.以r温度变化率升温到TH，保持t（K）小时，试验过程中连续记录数据。
（条件试验）
v.重复3）、4）两个步骤。
（条件试验）
vi.将温度以r变化率降温到＋25℃，恢复tc小时。
（恢复）
vii.进行最后检测。
（最后检测）
4.4低温工作（调压）
试验参数确定
TL（试验温度值）：
-10℃
tca（样品温度稳定时间）：
1h
tcd（样品恢复时间）：
1h
tc：
（样品在Ua供电条件下保持时间）：
16h
tcb（样品在Ub供电条件下保持时间）：
4h
tcc（样品在Uc供电条件下保持时间）：
4h
Ua（初始检测、tc试验期间、恢复和最后检测样品供电电压）：
220V
Ub（tcb低压样品供电电压）：
产品电源适配器的额定电压值的80％输入
1）U试验前，在常温下进行外观、机械性能、电气性能等各项性能检测，并记录测试数据（初始检测）
2）将处于室温的试验样品，在不包装、不通电、“准备使用”状态，按正常位置或其他规定放入试验箱内。
此时，试验箱的温度也为室温。
（条件试验）
3）试验箱以r℃/min降温到TL。
（条件试验）
4）在TL温度下，保持tca小时后，将试验样品上电。
（条件试验）
5）样品在Ua电源下工作tca小时，然后将电源电压调到Ub工作tcb小时，再将电源电压调到Uc工作tcc小时，整个测试过程中进行连续检测。
（条件试验）
6）样品电源电压恢复至Ua，升温到25℃，r℃/min，恢复tcd小时。
（恢复）
7）对试验样品进行外观检查、机械性能、电气性能等各项性能检测。
（最后检测）
c（tcc高压样品供电电压）：
产品电源适配器的额定电压值的120％输入
r（温度变化速率）：
1℃/min
测试步骤
附：
试验曲线图
4.5高温工作（调压）
试验参数确定
TH（试验温度值）：
＋55℃
tca（样品温度稳定时间）：
1h
tcd（样品恢复时间）：
1h
tc：
（样品在Ua供电条件下保持时间）：
16h
tcb（样品在Ub供电条件下保持时间）：
4h
tcc（样品在Uc供电条件下保持时间）：
4h
Ua（初始检测、tc试验期间、恢复和最后检测样品供电电压）：
220V
Ub（tcb低压样品供电电压）：
产品电源适配器的额定电压值的80％输入
Uc（tcc高压样品供电电压）：
产品电源适配器的额定电压值的120％输入
r（温度变化速率）：
1℃/min
注：
对于自然散热样品的高温试验要求试验箱风速不得高于0.5m/s，并且在进行高温试验时把试验样品放在挡风罩内进行试验，把风速对自然散热样品的影响降低到最小。
测试步骤
1）试验前，在常温下进行外观、机械性能、电气性能等各项性能检测，并记录测试数据（初始检测）
2）将处于室温的试验样品，在不包装、不通电、“准备使用”状态，按正常位置或其他规定放入试验箱内。
此时，试验箱的温度也为室温。
（条件试验）
3）试验箱以r℃/min升温到TH。
（条件试验）
4）在TH温度下，保持tca小时后，将试验样品上电。
（条件试验）
5）样品在Ua电源下工作tc小时，然后将电源电压调到Ub工作tcb小时，再将电源电压调到Uc工作tcc小时，整个测试过程中进行连续检测、记录数据。
（条件试验）
6）样品电源电压恢复至Ua，降温到25℃，r℃/min，恢复tcd小时。
（恢复）
7）对试验样品进行外观检查、机械性能、电气性能等各项性能检测。
（最后检测）
附：
试验曲线图
4.6热测试
试验参数确定
试验温度值：
＋55℃
测试步骤
1）将所有热电偶的正负极导线接到数据采集器的通道接线端子上，并在测量端附近贴上标签标明通道号。
开启数据采集器，观察各热电偶的监测温度是否与室温吻合，然后用手捏住探头，观察温度显示是否迅速上升，如果有异常点，则表明热电偶感温端断开或导线连接不当（正负极接反，感温端断开或导线上的绝缘漆没有完全去掉）。
（初始检测）
2）布置热电偶并固定。
工作中使用热电偶时要把电偶正负级牢固的拧在一起，然后再用导热胶粘到待测温表面上，热电偶可以从单板拉手条缝隙及其他缝隙引出机箱、机柜，因此可以在不破坏设备工作现场的前提下同时进行多路温度测量。
（初始检测）
3）与高温试验同时进行，在样品温度稳定后（当样品表面温度变化率小于2℃/h可以认为达到稳定温度），记录芯片热测试数据。
表1热测试参数信息表
测试单板名称
板位号
测试芯片及位置号
器件热参数
合格判据
备注
4.7温度循环
试验参数确定
TH（试验温度值）：
＋55℃
TL（试验温度值）：
－10℃
r（温度变化率）：
1℃/min
t（K）（温度稳定时间）：
3h
tc（样品恢复时间）：
1h
U（样品供电电压）：
220V
测试步骤
1、试验前，在常温下进行外观、机械性能、电气性能等各项性能检测，并记录测试数据（初始检测）
2、将处于室温的试验样品，样品通电。
（条件试验）
3、以r温度变化率降温到TL，保持t（K）小时，试验过程中连续记录数据。
（条件试验）
4、以r温度变化率升温到TH，保持t（K）小时，试验过程中连续记录数据。
（条件试验）
5、重复3）、4）两个步骤。
（条件试验）
6、将温度以r变化率降温到＋25℃，恢复tc小时。
（恢复）
7、进行最后检测。
（最后检测）
附：
试验曲线
4.8交变湿热
试验参数确定
TH（试验温度值）：
＋40℃
D（试验设置湿度值）：
95％RH
tc（样品恢复时间）：
1h
U（样品供电电压）：
220V
测试步骤
1）试验前，在常温下进行外观、机械性能、电气性能等各项性能检测，并记录测试数据。
（初始检测）
2）将处于室温的试验样品，样品通电。
（条件试验）
3）试验箱湿度在1小时内升到D，试验箱温度保持在25℃；（条件试验）
4）将试验箱温度在3小时内升到TH，湿度保持在D不变；（条件试验）
5）试验箱温度在TH，湿度在D，保持9小时；（条件试验）
6）将试验箱温度在3小时内j降到25℃，湿度保持在D不变；（条件试验）
7）试验箱温度在25℃，湿度在D，保持9小时；（条件试验）
8）重复步骤4）～7）一遍；（条件试验）
9）将试验箱湿度在1小时内恢复到50％RH，温度稳定在25℃；（条件试验）
10）试验箱在25℃、50％RH条件下，样品保持tc小时进行恢复；（条件试验）
11）进行最后检测。
（最后检测）
附：
试验曲线
4.9凝露试验
试验参数确定
TL（试验温度值）：
-25℃
tca（样品温度稳定时间）：
2h
tcb（样品恢复时间）：
5min
U（样品供电电压）：
220V
N（循环次数）：
6次
测试步骤
1）试验前，在常温下进行外观、机械性能、电气性能等各项性能检测，并记录测试数据。
（初始检测）
2）将处于室温的试验样品，在不包装、不通电、“准备使用”状态，按正常位置或其他规定放入试验箱内。
此时，试验箱的温度也为室温。
（条件试验）
3）试验箱以1℃/min降温到TL。
（条件试验）
4）在TL温度下，保持tca小时后，将试验样品从试验箱内取出。
（条件试验）（操作时注意防冻处理）
5）试验样品在常温下恢复5min之后上电检测。
6）重复步骤2）～步骤5）6次。
4.10低温极限试验
试验参数确定
TL（试验温度值）：
-15℃
X（步进温度范围）：
5℃
tca（样品温度稳定时间）：
1h
tcb（样品恢复时间）：
1h
U（样品供电电压）：
220V
测试步骤
1、试验前，在常温下进行外观、机械性能、电气性能等各项性能检测，并记录测试数据。
（初始检测）
2、将处于室温的试验样品，在不包装、不通电、“准备使用”状态，按正常位置或其他规定放入试验箱内。
此时，试验箱的温度也为室温。
（条件试验）
3、试验箱以1℃/min降温到TL。
（条件试验）
4、在TL温度下，保持tca小时后，将试验样品上电。
（条件试验）
5、在TL温度下保持3小时，如果样品可以正常工作，各项测试指标正常的话，进行下一个点测试。
否则执行步骤7）。
（条件试验）
6、在步骤5）正常的条件下，将试验箱温度降低X℃，重复步骤4）～5）。
（条件试验）
7、升温到25℃，1℃/min，恢复tcb小时。
（恢复）
8、进行最后检测。
（最后检测）
附：
试验曲线
4.11高温极限试验
试验参数确定
TH（试验温度值）：
＋60℃
X（步进温度范围）：
5℃
tca（样品温度稳定时间）：
1h
tcb（样品恢复时间）：
1h
U（样品供电电压）：
220V
测试步骤
1）试验前，在常温下进行外观、机械性能、电气性能等各项性能检测，并记录测试数据。
（初始检测）
2）将处于室温的试验样品，在不包装、不通电、“准备使用”状态，按正常位置或其他规定放入试验箱内。
此时，试验箱的温度也为室温。
（条件试验）
3）试验箱以1℃/min升温到TH。
（条件试验）
4）在TH温度下，保持tca小时后，将试验样品上电。
（条件试验）
5）在TH温度下保持3小时，如果样品可以正常工作，各项测试指标正常的话，进行下一个点测试。
否则执行步骤7）。
（条件试验）
6）在步骤5）正常的条件下，将试验箱温度升高X℃，重复步骤4）～5）。
（条件试验）
7）降温到25℃，1℃/min，恢复tcb小时。
（恢复）
8）进行最后检测。
（最后检测）
附：
试验曲线
4.11盐雾试验（家庭终端产品选做）
试验参数确定
TH（试验温度值）：
＋35℃
盐溶液浓度：
5％NaCL中性盐溶液
喷雾时间：
2h
恢复时间：
16h
U（样品供电电压）：
220V
测试步骤
1）试验前，在常温下进行外观、机械性能、电气性能等各项性能检测，并记录测试数据。
（初始检测）
2）将样品放置在盐雾试验箱内的试验托架上，按照正常使用方式放置。
（条件试验）
3）开启盐雾试验箱喷雾2h。
（条件试验）
4）将样品取出放置在通风干燥处放置16小时。
（恢复）
5）进行最后检测。
（最后检测）
5机械测试项目步骤
5.1包装件机械测试项目
1.、包装件的分类
A类包装件：
包装件重量≤68kg
或者
68kg＜包装件重量≤100kg且包装件本身不带托盘
B类包装件：
68kg＜包装件重量≤100kg且包装件本身带托盘
或者
100kg＜包装件重量≤300kg
C类包装件：
包装件重量＞300kg
注：
集合化包装按照上述原则进行分类。
表2包装件分类说明表
包装件重量M
包装件分类
M≤68kg
68kg＜M≤100kg
100kg＜M≤300kg
M＞300kg
不带托盘
带托盘
A类包装件
★
★
B类包装件
★
★
C类包装件
★
2、包装件的标识--------纸质运输包装件的标识
首先确认外包装容器是否有生产加工接缝边。
如果有加工接缝，标记人员正对运输包装件含有接缝边侧面，并使接缝边在标记人员右侧。
按照如下原则对包装件进行标识：
面的标识方法：
顶面标识为面1，底面标识为面3，右侧面标识为面2，左侧面标识为面4，正对标识人员的端面标识为面5，面5的对面标识为面6。
棱的标识方法：
棱的标识方法采用构成该棱的两个面的标号进行标识，例如面1和面2相交构成的棱标识为棱1-2。
角的标识方法：
角的标识方法采用构成该角的三个面的标号进行标识，例如面2、面3和面5相交而成的角标识为角2-3-5。
如果没有加工接缝，将包装箱含有最短边的任意一个面正对标识人员按照上述方法进行标识。
图2纸质包装件标识示意图
对于单板纸质包装盒，纸盒从上部开启，纸盒初始开启的一面正对标识者，按照图1的标识方法进行标识。
此面针对标记者
图3单板纸质包装盒的标识
5.2环境预处理
试验参数
表1试验条件
试验顺序
环境预处理项目
环境预处理温度条件
环境预处理湿度条件
环境预处理时间
1
低温存储
-40℃
不控制湿度
16hours
2
高温存储
70℃
不控制湿度
16hours
3
恒定湿热存储
40℃，
95％R.H.
24hours
测试步骤
将包装件放入试验箱内。
按照表3规定的试验项目和参数进行试验。
1）低温存储试验。
按照1℃/min的降温速率将试验箱温度从室温降低到-40℃。
在-40℃下保持16小时，然后再以1℃/min的升温速率将温度升高至25℃，保持1小时。
升降温和保持时间不计算在16小时之内。
2）高温存储试验。
按照1℃/min的升温速率将试验箱温度从室温升到70℃。
在70℃下保持16小时，然后再以1℃/min的降温速率将温度降升高至25℃，保持1小时。
升降温和保持时间不计算在16小时之内。
3）恒定湿热试验。
按照1℃/min的降温速率将试验箱温度从室温升至40℃，同时设置试验箱使之在30min内试验箱内的相对湿度升为95％。
在40℃，95％R.H.条件下保持24小时，然后再以1℃/min的降温速率将温度降至25℃，试验箱的温度也降为50％R.H.。
升降温时间不计算在24小时之内。
4）将运输包装件从试验箱内部取出，在30min之内进行静压力试验。
5.3静压力试验
试验参数
表2正常静压试验参数列表
试验对象
施加静压力值
计算方法
单位
保持时间
A类包装件
TL=
Wt×（S-1）×F×9.8
N
2小时
其中
TL
施加压力值
N
Wt
包装件本身的重量
Kg
S
允许的堆码层数（通常情况下外部装外部有标识）
层
F
安全系数，通常我们选择5
-
——由于现在很多包装箱外部没有明确的最大堆码层数标识或者限制，堆码层数按照如下公式计算，计算结果采用进一法后取整数。
S＝3/h
h——包装件的高度，单位：
m
注：
对于纸质包装件，在结束环境预处理30分钟内必须进行静压试验。
测试步骤
对于压力机静压试验：
1）将包装件放置在压力机上，面3放置在压力机的底部面板上。
对于纸质包装件，必须在从试验箱内取出之后30min内进行静压试验。
2）根据表15的计算公式计算静压试验所需的压力值。
3）按照计算得到的压力值进行试验，施加压力的时间保持2个小时。
试验方法参照图5的左图所示。
4）试验结束后撤消压力，并对运输包装件进行检查并记录检查结果。
图4正常静压试验示意图（左图为压力机试验，右图为实物堆码试验）
对于实物堆码压力试验：
1）被试验的运输包装件的面3应该放置在光滑平整的平面上。
2）按照表15的计算公式计算静压试验所需的压力值。
3）用相同的运输包装件施加在被压运输件的面1上，包装件面之间应正好对齐，不能产生错位。
压力值按照步骤2计算的压力值施加。
保持压力2小时。
如果不是同样大小的包装件，则需要在被压包装件的面1上放置一个平板，尺寸大于等于面1的尺寸，然后在平板之上再放置其它实物载荷。
试验方法参照图5的右图所示。
4）试验结束后迅速撤消压力，并对运输包装件进行检查并记录检查结果。
5.4跌落试验
试验参数
表1A类包装件和小于100kg的B类包装件跌落试验参数
试验对象
重量M（Kg）
跌落高度（m）
试验次数
A类包装件和小于100kg的B类包装件
＜15
1.0
每个指定的面、角和棱各跌落1次
15≤M＜20
0.8
20≤M＜30
0.6
30≤M＜40
0.5
40≤M＜50
0.4
50≤M＜100
0.3
测试步骤
初始检查，确保试验前包装件状态良好。
根据包装件的重量从表5中选取跌落高度值。
1）按照要求在已有的标识中对跌落对象进行确定标记。
2）按照表16选取跌落高度值。
3）按照表17规定的跌落顺序和跌落对象对包装件进行跌落试验。
表2A类包装件和小于100kg的B类跌落试验顺序表
试验对象
试验顺序
跌落对象
确定跌落对象方法
A类包装件和小于100kg的B类包装件
1
角
最薄弱的一个底角；不能确定的话，选择角2-3-5
2
1＃棱
构成这个底角的三条棱之中最短的一条棱
3
2＃棱
构成这个底角的三条棱之中倒数第二短的一条棱
4
3＃棱
构成这个底角的三条棱之中最长的一条棱
5
1＃面
面积最小的面
6
2＃面
与1＃面正对的面
7
3＃面
面积中等的面
8
4＃面
与3＃面正对的面
9
5＃面
面积最大的面
10
6＃面
与5＃面正对的面
4）跌落试验后对包装件外观、设备结构和设备电性能进行检查并记录检查结果。
注意：
图7所示只是示意图，在面、角、棱的跌落试验时保证受试包装件的面、角、棱垂直落下
，被试的面、角、棱首先与跌落面接触即可。
图5A类包装件面、棱、角跌落示意图
4.5随机振动试验
试验参数
表1随机振动试验参数列表
试验对象
试验顺序
试验轴向
试验参数
试验时间
A类包装件和小于100kg的B类包装件
1
Z轴向
随机振动：
5～20Hz，PSD：
1.0m2/s3；
20～200Hz，-3dB
30min
2
Y轴向
30min
3
X轴向
30min
表2随机振动断点设置表
频率（Hz）
PSD（功率谱密度）（m2/s3）
均方根加速度（Grms）
5
1.0
0.781
20
1.0
200
0.1
图6随机振动频谱图（PSDVSHz）
测试步骤
1）初始检测。
对试验样品的包装材料、缓冲材料、防潮袋、外观、机械结构和电性能进行检测并记录，以便与中间检测和最终检测的结果相比较，确定振动对试验样品的影响。
2）安装。
将试验样品按规定的方向安装在振动台上并牢固固定，一般应进行三个互相垂直轴向上的振动试验，另外两个轴向的振动试验依次进行。
调整振动台，看其检测点、控制点上的数值能否达到试验所要求的严酷等级和容差要求。
3）对Z、Y、X轴向分别按照表18和表19中的参数施加振动。
振动完后恢复10分钟后检测试验样品的包装、机械性能和电性能，并记录检测数据。
注意：
在试验过程中，如果认为样品的自身重力对试验结果不会产生大的影响，可以通过倒换样品轴向而不改变振动方向的方式完成其它轴向的振动试验；否则必须用水平方向振动台完成其它轴向的振动试验。
4.6冲击试验
试验参数
表1A类包装件和重量小于100kg的B类包装件冲击试验参数
试验对象
重量M（Kg）
冲击波形
试验参数
试验次数
A类包装件和小于100kg的B类包装件
M＜100
半正弦波，6ms
30g
6个方向，每个方向3次
测试步骤
1）初始检测。
试验前对试验样品的包装、缓冲材料、外观、机械性能、电性能进行检测并记录数据。
2）将样品固定在冲击台上（有些随机振动台可做冲击试验），使样品与冲击台刚性牢固链接。
3）按照表20中的试验参数施加应力，对于X、Y、Z三个轴向分别冲击±3次冲击，共计18次。
4）试验结束后回恢复10分钟后进行最终检测。
注意：
在试验过程中，如果认为样品的自身重力对试验结果不会产生大的影响，可以通过倒换样品轴向而不改变振动方向的方式完成
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