1、2022-2-9環環境應力篩選境應力篩選Environment Stress Screen Environment Stress Screen 環境應力篩選o 環境應力篩選的定義o 環境應力篩選的原理o 環境應力篩選的方法介紹o 環境應力篩選的應用2022-2-9環境應力篩選的定義環境應力篩選的定義 環境應力篩選（Environment Stress Screen, ESS）是指元器件以上各層次產品的篩選。ESS是通過向產品施加合理的環境應力，將其內部的潛在缺陷加速變成故障，并加以發現和排除的過程，其目的是剔除產品的早期故障。 ESS的效果主要取決于施加的環境應力和檢測儀表的能力。施加應力的大

2、小決定了能否將潛在缺陷變為故障；檢測能力的大小決定了能否將已被應力加速變成故障的潛在缺陷找出來。2022-2-9環境應力篩選的原理環境應力篩選的原理產品失效盆浴曲線 目的：n淘汰有缺陷的器件：材料缺陷、工藝缺陷、設備狀況等因素引入；n根據使用要求，篩去不符合的器件：壽命、使用環境，如溫度、輻射、振動等2022-2-9環境應力篩選的種類環境應力篩選的種類 常規篩選 指不要求篩選結果與產品可靠性目標和成本建立定量關系的篩選。所用方法是憑經驗確定的，僅以能篩選出早期故障為目標。常規篩選的結果是產品的故障率不可能達到F點。2022-2-9環境應力篩選的種類環境應力篩選的種類 定量篩選 指要求篩選的效果

3、和成本與產品的可靠性目標和現場的故障修理費用之間建立定量關系的篩選。 定量篩選的主要變量是引入缺陷密度、篩選檢出度、析出量或殘留缺陷密度。 GJB/Z 34 電子產品定量環境應力篩選方法2022-2-9環境應力篩選的方法介紹環境應力篩選的方法介紹元器件篩選方法分類元器件篩選方法分類n非破壞性試驗：對好的器件無損傷n破壞性試驗；試驗后器件損壞，不能使用非破壞性試驗項目（非破壞性試驗項目（GJB597、GJB33）n內/外部目檢（封帽前）：封裝前后目視檢查有無問題；n老練篩選：根據失效率特征（浴盆曲線），使器件在一定的溫度下工作一段時間；n溫度循環：高低循環環境下放置一段時間n檢漏：密封性檢查，氦

4、質譜細檢、氟油初檢n.破壞性試驗破壞性試驗n開帽目檢：打開封裝目視檢查n芯片剪切強度試驗：n變頻振動試驗：變頻振動循環環境下放置一段時間2022-2-9環境應力篩選的方法介紹環境應力篩選的方法介紹47.347.31.941.941.941.944.64.6101011.3811.381.111.1122.222.2溫度振動潮濕沙塵鹽霧低氣壓沖擊其它原因1971年，年， 美國對機載電子設備全年的故障統計結果美國對機載電子設備全年的故障統計結果n 環境條件對產品可靠性的影響2022-2-9環境應力篩選的方法介紹環境應力篩選的方法介紹n 各種篩選環境應力的相對篩選效率2022-2-9環境應力篩選的方

5、法介紹環境應力篩選的方法介紹2022-2-9環境應力篩選的方法介紹環境應力篩選的方法介紹設計方法：設計方法：n 確定產品工作環境n 確定產品在這種環境下所用元器件及材料的性能n 防潮濕設計、防鹽霧和腐蝕設計、防霉菌設計、抗沖擊、振動和噪聲設計、電子設備抗輻射設計、熱設計、等等環境條件氣候環境條件機械環境條件輻射條件生物條件電條件人為條件環境影響和故障模式：環境影響和故障模式：n 單一環境n 復合環境2022-2-9環境應力篩選的方法介紹環境應力篩選的方法介紹 溫 度：最高 55 +125 一般 40 +95 最低 40 +75 溫 變 率：最高 20/min 一般 15/min 最低 5/mi

6、n 隨機振動：若一個方向 10 min 不止一個方向 每個方向 5 min 頻率 20 2000Hz 功率譜密度 0.04g2/Hz 環境應力篩選的方法介紹環境應力篩選的方法介紹u 電磁振動試驗機環境應力篩選的方法介紹環境應力篩選的方法介紹u 機械沖擊試驗臺1）試驗條件半正弦：加速度15g 600g；脈沖寬度：2 ms 40ms ；2）機臺信息 沖擊臺尺寸：60 cm x 60 cm ；螺孔間距：10 cm 孔徑 M10 ； 最大承重：100 Kg2022-2-9環境應力篩選的應用環境應力篩選的應用環境應力篩選早期可靠性增長中激發設計缺陷和工藝缺陷可靠性增長試驗的預處理可靠性鑒定試驗前預處理低

7、組裝等級篩選可靠性驗收試驗前處理常溫驗收前消除早期故障大修后驗收前消除早期故障研制階段生產階段使用階段在壽命期各階段的應用2022-2-9環境應力篩選的應用環境應力篩選的應用美國衛星ANIUYK20V計算機AG3變換器A-A17慣導系統電子燃料噴射系統HEWLITT臺式計算機我國某飛機的大氣數據計算機2022-2-9注意事項注意事項 環境應力篩選環境應力篩選(ESS)應注意的事項應注意的事項n 制定產品的ESS大綱，并嚴格執行；n不必準確模擬產品真實的環境條件；n不應改變產品的失效機理；n篩選可以提高批產品的可靠性水平，但不能提高產品的固有可靠性，只有改進設計、工藝等才能提高后者；n它不是可靠性