在汽车、航空航天、轨道交通、工业设备、户外通信等领域,电子设备无处不在。
它们不仅要应对高温、潮湿、粉尘,更要承受持续不断的振动与冲击——来自发动机运转、路面颠簸、飞行气流、机械振动等。
这些看似微小的机械应力,日积月累,可能引发焊点开裂、元器件脱落、PCB断裂、接触不良等“慢性故障”,导致系统失灵、设备停机,甚至安全事故。
为提前暴露这些“隐性缺陷”,振动疲劳测试(Vibration Fatigue Test)成为电子组装件(PCBA、模块、整机)可靠性验证的核心环节。
它模拟真实振动环境,用“时间压缩”的方式,加速验证产品在长期振动下的结构耐久性。
一、什么是振动疲劳?
振动疲劳,是指材料或结构在交变应力(如周期性振动)作用下,经过多次循环后发生的渐进性损伤,最终导致裂纹萌生、扩展直至失效。
与一次性冲击不同,振动疲劳是“温水煮青蛙”式的破坏,往往在无明显外观损伤的情况下突然失效。
电子组装件常见振动疲劳失效模式:

二、为什么必须做振动疲劳测试?
1. 真实使用环境严苛
汽车行驶中,ECU、传感器持续承受 5–500 Hz 振动;
飞机飞行中,航电设备面临宽频随机振动;
工业机器人,控制板长期处于高频率机械振动中。
2. 设计与工艺缺陷的“放大器”
PCB 布局不合理(如大质量器件居中);
焊点工艺不良(空洞、润湿不足);
结构支撑不足,共振风险高。
振动测试能快速暴露这些问题,避免批量事故。
3. 提升产品寿命与可靠性
验证产品是否满足 10 年/100 万公里等寿命要求;
降低售后维修成本与品牌风险。
三、核心测试标准

四、振动类型与测试方法
1. 正弦振动(Sinusoidal Vibration)
单一频率往复振动,用于查找共振点;
扫频范围:5–500 Hz;
加速度:5–20 g;
方向:X、Y、Z 三轴,每轴 10–20 分钟。
2. 随机振动(Random Vibration)
多频率同时作用,能量分布符合 PSD(功率谱密度);
模拟真实复杂振动环境(如汽车行驶);
典型 PSD 曲线(汽车引擎舱):
20 Hz: 0.02 g²/Hz
100 Hz: 0.04 g²/Hz
500 Hz: 0.01 g²/Hz
3. 冲击测试(Shock Test)
短时高加速度脉冲(如半正弦波);
模拟颠簸、碰撞;
通常与振动测试结合。


