Лекція 1.
Призначення випробувань, впливаючі фактори при експлуатації РЕМА і ЕОЗ.
Лекція 2.
КЛАСИФІКАЦІЯ ВИПРОБУВАНЬ І СПОСОБІВ ЇХ ПРОВЕДЕННЯ
Лекція 3.
СКЛАДАННЯ І УЗГОДЖЕННЯ ПРОГРАМ ВИПРОБУВАНЬ
Лекція 4.
МЕХАНІЧНІ ВИПРОБУВАННЯ І ВИПРОБУВАЛЬНЕ УСТАТКУВАННЯ
Лекція 5.
КЛІМАТИЧНІ ВИПРОБУВАННЯ І ВИПРОБУВАЛЬНЕ УСТАТКУВАННЯ
Лекція 6.
Біологічні випробування та іспитове встаткування.
Лекція 1.
Призначення випробувань, впливаючі фактори при експлуатації РЕМА і ЕОЗ.
1.1. ВИПРОБУВАННЯ ЯК ЗАСІБ ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ ВИРОБУ
Якість радіоелектронної і електронної апаратури (ЕА) складається з цілої системи показників (критеріїв якості). До них відносяться: електричні параметри апаратури, габаритні розміри, маса, вартість, надійність і ін. Вони, у свою чергу, визначаються сукупністю, конструктивних, технологічних і експлуатаційних чинників схемотехніка. Під якістю розуміється міра досконалості виробів ЕА, що оцінюється відповідністю вимог споживача і можливостям виробництва.
Якість ЕА, що виготовляється в конкретному виробництві, в основному визначається досконалістю її конструкції і загальним рівнем (точністю, пошкодженості) технологічного процесу її виготовлення. Основне завдання розробників (конструкторів, технологів) і виготівників — забезпечити необхідні показники якості і надійності апаратури в умовах, близьких до умов експлуатації. Для вирішення цього завдання фахівцям потрібна інформація, що розроблені конструкція, технологія, встановлені правила і режими експлуатації і створені умови виробництва забезпечують вимоги за якістю і надійності.
Таку інформацію отримують за результатами експлуатації виробів. Але не всі параметри апаратури, необхідна для оцінки її якості, вимірюється в умовах експлуатації. Не можна також отримати повні відомості про якість виробів, що знаходяться на етапі розробки. Іншим джерелом визначення показників якості є теоретичні розрахунки. Проте розрахункові оцінки показників якості і надійності потребують експериментального підтвердження, оскільки вихідні дані і моделі є наближеними. Тому істотну долю інформації про якість ЕА отримують проводячи контроль і випробування виробів на всіх етапах їх «життєвого» циклу — при проектуванні, виробництві, експлуатації.
Розрізняють технічний контроль і контроль якості продукції. Технічний контроль — це перевірка відповідності об'єкту встановленим технічним вимогам. Контроль якості продукції — це контроль кількісних і (або) якісних характеристик властивостей продукції.
Об'єктом технічного контролю може бути продукція або технологічний процес. На стадії розробки виробу технічний контроль полягає у перевірці відповідності дослідного зразка технічному завданню, а розробленій на нього технічній документації — правилам оформлення. Розрізняють виробничий і експлуатаційний контроль. Контроль, здійснюваний на етапі виробництва, є виробничим. Контроль, здійснюваний на етапі експлуатації виробів, є експлуатаційним.
Виробничий контроль охоплює якість, комплектність, упаковку, маркіровку виробу, що виготовляється, і кількість продукції, що пред'являється, стан виробничих процесів. Об'єктами експлуатаційного контролю є експлуатована ЕА і процес експлуатації.
Під випробуваннями розуміють експериментальне визначення кількісних і (або) якісних характеристик властивостей об'єкту: як результату дій на нього, при його функціонуванні, при моделюванні об'єкту і (або) дій. Слід виділити три групи завдань, вирішуваних проведенням випробувань: здобуття емпіричних даних, необхідних для проектування апаратури; встановлення відповідності виробу проектним вимогам; визначення граничного стану ЕА. Цілі випробувань не постійні: вони міняються на різних етапах проектування і виготовлення апаратури.
Перерахуємо основні цілі випробувань ЕА :
Експериментальне підтвердження теоретичних розрахунків, прийнятих допущень і гіпотез, заданих показників якості розробленої апаратури, що працює в умовах, близьких до експлуатаційних, а також здобуття оцінок резервів підвищення показників якості конструктивно-технологічного варіанту виробу і запасів якості (надійності) розробленого варіанту виробу.
Контроль умов виробництва, дотримання виконавцями вимог технічної документації
Усунення дефектів взаємодії різних виробів у складі системи.
Проведення випробувань повинне виявляти:
недоліки конструкції і технології виготовлення апаратура, яка не дозволить їй виконати цільову функцію в умовах експлуатації;
відхилення від конструкції або технології, допущені виробництвом;
приховані випадкові дефекти матеріалів, елементів конструкції, непіддатливі виявленню при існуючих методах технічного контролю;
резерви підвищення якості і надійності конструктивно-технологічного варіанту виробу, що розробляється.
В результаті контролю і випробувань виробу накопичується інформація, яка після її обробки, систематизації і узагальнення використовується для організації керуючих дій. Механізм управління пояснюється рис. 1.5.
Рис. 1.4 Схема забезпечення контролю і управління якістю
На виході керованого процесу (проектування або виробництва) виробляють контроль і (або) випробування виробу. Отримані результати порівнюють з нормами технічної документації (технічне завдання на стадії проектування; конструкторська документація на стадії виробництва). За наявності відхилень після відповідного аналізу інформації подаються дії, що управляють, на вхід керованого процесу.
1.2. Класифікація впливаючих чинників
Всі процеси, що відбуваються в частинах, складових апаратури, по характеру впливу на ЕА можна розділити на оборотних і необоротних. Процеси є оборотними, якщо при відновленні умов, що впливають на ЕА, її параметрів набувають первинні значення. Якщо властивості ЕА не відновлюються при повному відтворенні умов, то у фізичній структурі компонентів ЕА протікають помітні необоротні процеси. У реальних умовах в ЕА відбуваються як оборотні, так і необоротні процеси. Електрична схема, конструкція і технологія виготовлення ЕА повинні забезпечувати таке протікання процесів, при якому зміна її властивостей в певних умовах протягом необхідного часу напрацювання не повинна приводити ні до тимчасової, ні до постійної втрати працездатності ЕА.
Всі впливаючі чинники класифікуються по характеру їх походження на дві великі групи: об'єктивні і суб'єктивні (рис. 1.6). До об'єктивних відносяться чинники, що характеризують дію зовнішніх умов, тобто умов, в яких здійснюються зберігання, транспортування і експлуатація ЕА. Суб'єктивні чинники обумовлені дією людини на етапах проектування, виробництва і експлуатації ЕА.
Розрізняють прямі і непрямі об'єктивні чинники. До прямих відносяться чинники, що характеризують дії природних (природних умов (кліматичних, біологічних, космічних); до непрямих відносяться чинники, що характеризують умови вживання ЕА у складі об'єкту або системи (механічні і теплові дії, дії проникаючої радіації, характеристики електризації і т. д.). Умови на об'єкті характеризуються чинниками пов'язаними з процесами: функціонування об'єкту (вібрація); зміни природних умов залежно від руху об'єкту або знаходження його різних зонах.
Теплові дії виявляються як високі або низькі. Температури, що постійно діють, і як плавні або різкі тимчасові зміни температури (швидкості зміни температури).
Швидка зміна температури можлива також при включенні і виключенні теплових джерел об'єкту або електричних навантажень самої апаратури, при русі об'єкту через теплові зони або зони ІЧ- променів і так далі.
Дія проникаючої радіації можлива при використанні ЕА в зонах, заряджених радіоактивними речовинами. Дії даних радіоактивних випромінювань приводять до необоротних змін структури і складу речовин компонентів ЕА. В результаті змінюються їх фізико-механічні і електромагнітні властивості, що зрештою обумовлює втрату працездатності ЕА. До більшою мірою вказаних змін схильні органічні матеріали. Стійкішими є неорганічні матеріали: кварц, слюда, скло, кераміка. Радіація сильно впливає на властивості напівпровідників основних матеріалів для ІС. Потужність дози у- проміння
Суб'єктивні чинники [9] підрозділяють на схемно-конструкторсько-технологічні, виробничі і експлуатаційні (рис. 1.6). Цим розділенням підкреслюється розподіл суб'єктивних чинників по етапах повного циклу створення і застосовування ЕА (проектування, виробництво, експлуатація). Результатом дії суб'єктивних чинників є помилки проектування, виробництва і експлуатації, що приводять при дії об'єктивних чинників до часткової або повної втрати властивостей ЕА. . До помилок проектування відносяться: недоліки електричних схем, конструктивно-технологічних рішень, неправильний облік можливостей операторів, обслуговуючих спроектовану ЕА.
Рис. 1.6 Класифікація діючих факторів
Помилки виробництва — це дефекти механічної збірки, помилки електричного монтажу і налаштування апаратури, зниження якості вживаних деталей і матеріалів.
Якщо значення впливаючих чинників перевищують гранично допустимі (високий рівень дії), то в компонентах ЕА і матеріалах конструкції протікатимуть помітні необоротні процеси. Дія таких процесів зрештою приводить до старіння і зносу як окремих компонентів ЕА, так і деталей її конструкції [8].
Під старінням розуміють природний процес необоротної зміни властивостей фізичної структури виробів, складових ЕА, в процесі її зберігання, перевезення і експлуатації.
Знос — це особливий вигляд руйнування елементів компонента ЕА унаслідок їх механічного тертя один об одного або унаслідок дії електричного струму. Наприклад, порушення контакту з'єднувача або обрив металізації в БІС.