環(huán)境可靠性試驗(yàn)設(shè)備在手機(jī)中的應(yīng)用
1 引言
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對(duì)通信的需求日益迫切，對(duì)通信的要求也越來(lái)越高。移動(dòng)通信以它*的方便、時(shí)效性的優(yōu)點(diǎn)，在信息社會(huì)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，移動(dòng)通信技術(shù)已成為目前發(fā)展Z迅速、應(yīng)用Z廣泛、Z引人矚目的通信技術(shù)。近幾年來(lái)，中國(guó)的移動(dòng)通信事業(yè)發(fā)展速度很快，目前網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和用戶數(shù)量已居世界*。2004年底，我國(guó)的用戶已達(dá)到3.34億戶，較2003年底新增6500萬(wàn)戶。隨著手機(jī)用戶數(shù)量的增加，手機(jī)質(zhì)量也逐漸成為人們關(guān)心的話題。根據(jù)前幾年的用戶投訴情況來(lái)看，投訴Z多的還是手機(jī)的可靠性問(wèn)題。影響手機(jī)可靠性的因素很多，這些問(wèn)題可以在日常的使用中發(fā)現(xiàn)，也可以通過(guò)對(duì)手機(jī)進(jìn)行可靠性試驗(yàn)來(lái)發(fā)現(xiàn)。
 
2 手機(jī)環(huán)境可靠性試驗(yàn)的目的
產(chǎn)品可靠性是設(shè)計(jì)和制造出來(lái)的，但必須通過(guò)試驗(yàn)予以驗(yàn)證。在手機(jī)的研制階段，為了保證手機(jī)具有一定的可靠性水平或提高手機(jī)的可靠性，要通過(guò)可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)暴露手機(jī)的缺陷，進(jìn)而進(jìn)行分析，并采取有效糾正措施，使手機(jī)的可靠性得到增長(zhǎng)。在設(shè)計(jì)定型前，對(duì)手機(jī)進(jìn)行鑒定試驗(yàn)，驗(yàn)證手機(jī)是否達(dá)到規(guī)定的可靠性指標(biāo)。對(duì)批量生產(chǎn)的手機(jī)在交付使用時(shí)，要通過(guò)驗(yàn)收試驗(yàn)來(lái)對(duì)手機(jī)的可靠性進(jìn)行驗(yàn)收。在手機(jī)的使用階段，為了了解手機(jī)使用的可靠性水平，要進(jìn)行手機(jī)試用試驗(yàn)等。可見(jiàn)，可靠性試驗(yàn)貫穿于手機(jī)的全壽命之中，可靠性試驗(yàn)是評(píng)價(jià)手機(jī)可靠性的一個(gè)重要手段。
 
影響產(chǎn)品可靠性的極其重要的因素是環(huán)境。環(huán)境因素多種多樣：溫度、濕度、壓力、輻射、降雨、風(fēng)、雷、電、鹽霧、砂塵、振動(dòng)、沖擊、噪聲、電磁輻射等，都不可避免地對(duì)電子產(chǎn)品產(chǎn)生不良影響。有資料顯示，電子產(chǎn)品故障的52%失效是由環(huán)境效應(yīng)引起：其中由溫度引起的占40%，由振動(dòng)引起的占27%，由濕度引起的占19%，其余14%是砂塵、鹽霧等因素引發(fā)的故障。環(huán)境試驗(yàn)作為可靠性試驗(yàn)的一種類型已經(jīng)發(fā)展成為一種預(yù)測(cè)產(chǎn)品使用環(huán)境是如何影響產(chǎn)品的性能和功能的方法。在手機(jī)投入市場(chǎng)之前，環(huán)境試驗(yàn)被用來(lái)評(píng)估環(huán)境影響手機(jī)的程度，當(dāng)手機(jī)的功能受到了影響，環(huán)境試驗(yàn)被用來(lái)查明原因，并采取措施保護(hù)手機(jī)免受環(huán)境影響以保護(hù)手機(jī)的可靠性，環(huán)境試驗(yàn)也被用來(lái)分析手機(jī)在實(shí)際使用過(guò)程中出現(xiàn)的缺陷以及新產(chǎn)品的改進(jìn)。總之，環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)對(duì)于保證手機(jī)的可靠性是非常有效的。
 
3 手機(jī)環(huán)境可靠性試驗(yàn)的內(nèi)容
任何一款手機(jī)新品的上市，都需要經(jīng)過(guò)授權(quán)檢驗(yàn)單位的嚴(yán)格測(cè)試。這些測(cè)試內(nèi)容中非常重要的一項(xiàng)就是手機(jī)的環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)及部分部件的壽命試驗(yàn)。在目前的標(biāo)準(zhǔn)文件中，對(duì)環(huán)境試驗(yàn)所規(guī)定的環(huán)境條件通常比手機(jī)使用所處的環(huán)境要嚴(yán)酷的多，并且更有代表性。由于我國(guó)幅員遼闊，地域廣大，南北溫差大，因而每一種手機(jī)都要經(jīng)過(guò)-10℃和+55℃各4h的工作溫度試驗(yàn)；還要進(jìn)行溫度+40℃、相對(duì)濕度92%Rh、連續(xù)48h左右的恒溫恒濕試驗(yàn)，試驗(yàn)后射頻指標(biāo)和功能均需符合標(biāo)準(zhǔn)要求。這三項(xiàng)試驗(yàn)?zāi)M手機(jī)在存儲(chǔ)或使用過(guò)程中可能遇到的氣候環(huán)境條件，考察手機(jī)在這些環(huán)境條件中外殼材料是否發(fā)生硬化或脆化導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋，電子器件（電阻、電容等）性能是否改變，溫度梯度不同和不同材料的溫度變化系數(shù)是否導(dǎo)致電子線路的穩(wěn)定性發(fā)生變化，是否會(huì)發(fā)生潮氣與電路板相互作用產(chǎn)生腐蝕層等，用于評(píng)價(jià)手機(jī)在低溫、高溫、濕熱情況下整體性能是否會(huì)下降。另外，手機(jī)還需要在隨機(jī)振動(dòng)條件下進(jìn)行性能測(cè)試，在跌落高度為1.0m、每個(gè)面向下跌落2次、6面共計(jì)12次跌落在剛性表面上的跌落試驗(yàn)后進(jìn)行功能檢查。手機(jī)是隨身攜帶的產(chǎn)品，而人又經(jīng)常不斷地移動(dòng)，因此在振動(dòng)條件下進(jìn)行在線性能測(cè)試是為了考察手機(jī)在移動(dòng)的環(huán)境中能否正常工作，而跌落試驗(yàn)是為了檢驗(yàn)手機(jī)對(duì)于用戶的意外使用不當(dāng)是否有一定的保護(hù)性。除此之外，直板手機(jī)需對(duì)按鍵進(jìn)行壽命試驗(yàn)，折疊或滑蓋手機(jī)除需做按鍵壽命試驗(yàn)外，還需進(jìn)行翻蓋或滑蓋壽命試驗(yàn)，要求按鍵壽命10萬(wàn)次，翻蓋或滑蓋5萬(wàn)次（這相當(dāng)于一部手機(jī)每天接打50次，連續(xù)使用約3年），此后測(cè)試手機(jī)的功能是否正常。上述試驗(yàn)需持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，只有通過(guò)這些試驗(yàn)全部合格的樣品才能獲得通過(guò)。
4 手機(jī)在環(huán)境可靠性試驗(yàn)中容易出現(xiàn)的故障
 
在我們?nèi)粘５脑囼?yàn)工作中發(fā)現(xiàn)，手機(jī)在環(huán)境可靠性試驗(yàn)中也存在較多問(wèn)題，如高溫、低溫、濕熱試驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)射頻指標(biāo)不合格而導(dǎo)致手機(jī)工作不正常；振動(dòng)試驗(yàn)中手機(jī)的頻率和相位誤差超標(biāo)引起手機(jī)在移動(dòng)體上工作不可靠；跌落試驗(yàn)中手機(jī)天線脫落、屏幕無(wú)顯示、屏幕出現(xiàn)放射狀裂紋、通話為單項(xiàng)通話；翻蓋（滑蓋）壽命試驗(yàn)中轉(zhuǎn)軸故障、軸肩損壞、殼體裂紋、上蓋*斷裂、屏幕無(wú)顯示、送受話工作不正常等。出現(xiàn)上述現(xiàn)象可能是很多原因造成的，電路結(jié)構(gòu)及參數(shù)配置不合理、電子元器件的選用不當(dāng)可能會(huì)造成高溫、低溫、濕熱、振動(dòng)試驗(yàn)中的性能指標(biāo)不合格；元器件的虛接、屏幕部分的保護(hù)不足、連接器的接口過(guò)松會(huì)導(dǎo)致跌落過(guò)程中手機(jī)出現(xiàn)故障；模具設(shè)計(jì)不合理、受力點(diǎn)處結(jié)構(gòu)單薄、裝配時(shí)轉(zhuǎn)軸的角度和力度不合適、轉(zhuǎn)軸的可靠性不夠、FPC的耐折性不強(qiáng)、手機(jī)材質(zhì)較差都可導(dǎo)致翻蓋壽命試驗(yàn)不合格。
5 目前在手機(jī)環(huán)境可靠性測(cè)試方面存在的問(wèn)題
 
目前，隨著手機(jī)制造商的增多，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，幾乎所有的制造商都在強(qiáng)調(diào)只有擴(kuò)大規(guī)模才有生存、發(fā)展的希望，出于這一需要，為激發(fā)消費(fèi)者的需求，手機(jī)制造商推出新款機(jī)型的速度不斷加快，研發(fā)周期不斷被縮短，原來(lái)通常需經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、研發(fā)、試驗(yàn)、試生產(chǎn)、試用、市場(chǎng)反饋、小范圍推廣等幾個(gè)階段才會(huì)推向市場(chǎng)的一款手機(jī)，由于縮短了產(chǎn)品從研發(fā)到投放市場(chǎng)的時(shí)間，其中某些重要的試驗(yàn)環(huán)節(jié)就被簡(jiǎn)化了，因而產(chǎn)品在可靠性方面存在的問(wèn)題就難以被發(fā)現(xiàn)；另一方面，一些實(shí)力比較弱的手機(jī)生產(chǎn)企業(yè)還沒(méi)有建立起完備的測(cè)試、試驗(yàn)體系，也就缺乏必要的測(cè)試手段來(lái)保證產(chǎn)品質(zhì)量。從短期效應(yīng)看，企業(yè)盲目取消或減少必要的測(cè)試，可以縮短研發(fā)周期，加快新品推出速度，節(jié)約資金，減少產(chǎn)品成本，從而提高*。但從企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，售后成本增加，品牌形象受到影響，企業(yè)得不償失。國(guó)有品牌手機(jī)的*這兩年下滑迅速，其中就有這方面的原因。因而，企業(yè)很有必要加強(qiáng)手機(jī)的可靠性測(cè)試，通過(guò)測(cè)試來(lái)改進(jìn)和提高手機(jī)的質(zhì)量。