环境应力筛选:选择 ESS 配置文件的基本步骤
环境应力筛选 (ESS) 是将新制造的产品暴露在环境应力下的过程,以识别和消除制造过程中引入的潜在缺陷。它是制造过程的一部分,因此对 100% 的制造物品进行。在ESS之后,由于消除了婴儿死亡缺陷,剩余的产品群体将比类似的未筛选人群具有更高的可靠性。该技术最初由军方开发,用于减少复杂电子组件制造过程中引入的缺陷数量。筛选过程的范围可以从装运前对电子系统进行基本检查(通常称为老化)到应用更严重的环境配置文件,通常涉及极端极限下的许多温度和振动循环。筛选的好处取决于制造工艺的成熟度,更成熟的工艺有望引入更少的缺陷。Telcordia 可靠性预测标准(SR-332,第 1 期)提供了对潜在收益的一种估计,该标准估计系统群在初始部署时的故障率是一年后最终故障率的四倍,如图 1 所示,浴缸曲线。这意味着,如果不执行ESS,种群将需要长达一年的时间才能自然达到在使用寿命期间观察到的预期稳态故障率。
图 1 – 浴缸曲线
典型应力水平
有许多不同的方法可以确定 ESS 配置文件。传统上,这些配置文件是由军事文件中发布的指南确定的,例如 DOD-HDBK-344,“电子设备的环境压力筛选”和/或环境科学与技术研究所发布的指南。表 1 总结了美国空军罗马实验室可靠性工程师工具包中的典型 ESS 指南。
表1 ESS典型起点指导
屏幕类型、参数
和条件
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印刷
布线组件
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设备级别
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热循环屏
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温度范围
(最小值)
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-50°C至+75°C
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-40°C至+71°C
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温度变化率(最小值)
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20°C/分钟
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15°C/分钟
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温度停留持续时间
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直到稳定
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直到稳定
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温度循环
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20 到 40
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12 到 20
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开机/设备运行
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不
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加热时打开,
冷却时关闭
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设备监控
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不
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通过/不通过性能监控
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屏幕后的电气测试
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是(在环境温度下)
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是(在环境温度下)
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随机振动
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加速水平
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6 克
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6 克
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频率限制
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20 – 2000 赫兹
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20 – 2000 赫兹
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连续或同时受刺激的轴
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3
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3
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振动持续时间(最小)
o 连续刺激的轴
o 同时刺激的轴
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10 分钟/轴
10 分钟
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10 分钟/轴
10 分钟
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电源开/关
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关闭
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加热时打开,
冷却时关闭
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设备监控
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不
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通过/不通过性能监控
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