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可靠性試驗之環境應力篩選

作者:tiemuzhen日期: 2022-10-27

環境應力篩選(簡稱ESS)是鑑別和剔除產品工藝和和元件引起的早期故障的一種工序和方法₪✘,主要透過向電子產品施加合理的環境應力和電應力₪✘,將其內部的潛在缺陷加速變成故障₪✘,並透過檢驗發現和排除故障的過程↟↟•☁。
 
(一)ESS型別及規範
ESS分為常規篩選✘╃↟◕▩、定量篩選✘╃↟◕▩、HALT高加速壽命試驗✘╃↟◕▩、HASS高加速應力篩選和POS適用臨界條件篩選↟↟•☁。HALT\HASS\POS這3種方法是施加比產品實際使用條件殘酷得多的環境和工作應力₪✘,快速激發並排除產品潛在缺陷來達到提高可靠性和縮短高質量產品研製週期的目的↟↟•☁。目前國內僅廣泛開展常規篩選↟↟•☁。制定環境應力篩選方案₪✘,科學合理的電子產品環境應力篩選方案是剔除產品早期失效的保證↟↟•☁。國內外的篩選規範和方法如下表1所示│₪✘:

表1✘╃↟◕▩、國內外環境應力篩選標準代號及名稱



(二)ESS對不同等級的優缺點
環境應力篩選是可靠性試驗的一種型別₪✘,也是產品製造過程中的一道工序↟↟•☁。產品的組裝等級可分為裝置級✘╃↟◕▩、元件級和單元級₪✘,不同產品的組裝等級上實施不同的ESS方法會更有針對性的提出早期缺陷↟↟•☁。圖1詳細列明瞭元件級和單元級的主要潛在缺陷和篩選的優缺點↟↟•☁。
  

圖1     元件級和單元級ESS對比
 
 
(三)ESS應力強度和費用✘╃↟◕▩、效果
1✘╃↟◕▩、根據NASA-CR-173472標準₪✘,熱迴圈試驗和隨機振動試驗是可靠性試驗中最有效的兩項環境應力篩選專案↟↟•☁。

 
2✘╃↟◕▩、目前₪✘,各類典型篩選應力的強度✘╃↟◕▩、費用和效果不同₪✘,統計經驗結果詳見表2↟↟•☁。

表2    典型篩選應力強度及費用對比

(四)ESS後續工作
ESS是提高批產品可靠性的重要工序₪✘,是進行其他可靠性試驗的前提條件↟↟•☁。我們要做好以下工作₪✘,才能使ESS取得最佳效果₪✘,並在可靠性工程管理工作中得以繼承↟↟•☁。
1.對需篩選產品的各類故障資訊進行統計分析₪✘,儘可能確定故障主要出現的組裝等級↟↟•☁。故障資訊主要包括│₪✘:
1)研製階段的故障資訊₪✘,特別是故障型別分佈和數量₪✘,以及故障所在部位的資訊↟↟•☁。
2)各類試驗₪✘,如效能試驗✘╃↟◕▩、環境試驗✘╃↟◕▩、可靠性試驗等中的故障資訊↟↟•☁。
3)產品使用過程中的故障資訊↟↟•☁。
2.收集受篩選產品對溫度和振動響應的特徵資訊₪✘,主要包括產品中各重要元器件的熱點✘╃↟◕▩、溫度穩定時間✘╃↟◕▩、產品的共振點✘╃↟◕▩、產品中振動響應最大的部位等↟↟•☁。
3.收集產品使用的元器件和其他外構件質量水平資訊↟↟•☁。主要包括出廠前是否進行ESS✘╃↟◕▩、批生產採用的ESS篩選應力等↟↟•☁。
4.根據以上收集到的資訊進行評估分析₪✘,權衡ESS效果✘╃↟◕▩、試驗裝置能力及成本等因素₪✘,初步設計ESS大綱↟↟•☁。
5.按規定的設計準則對大綱進行適當調整₪✘,並根據實際情況實時調整₪✘,使ESS更為經濟有效↟↟•☁。
 
武漢金測檢測技術有限公司專注為客戶提供環境可靠性測試✘╃↟◕▩、電磁相容✘╃↟◕▩、材料測試✘╃↟◕▩、失效分析✘╃↟◕▩、成分分析✘╃↟◕▩、冷熱衝擊✘╃↟◕▩、快速溫變✘╃↟◕▩、低氣壓✘╃↟◕▩、高加速HAST✘╃↟◕▩、HALT✘╃↟◕▩、三綜合試驗✘╃↟◕▩、材料效能測試✘╃↟◕▩、鹽霧試驗✘╃↟◕▩、IP防塵防水試驗✘╃↟◕▩、元素分析等環境應力篩選測試及技術諮詢服務₪✘,服務領域有電子元器件及模元件✘╃↟◕▩、PCB/PCBA✘╃↟◕▩、電子電器✘╃↟◕▩、塑膠橡膠✘╃↟◕▩、包裝材料及運輸件✘╃↟◕▩、金屬材料等行業↟↟•☁。如需諮詢更多細節₪✘,歡迎致電詳詢027-81526660↟↟•☁。

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