電子產品環境應力篩選方法分析范文

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《環境技術雜志》2015年第一期

1環境應力篩選中的應力分析

1.1產品復雜程度不同要選擇合適的循環次數和持續周期對于復雜程度不同的產品，可以施加不同的溫度循環次數和持續周期，對于簡單的產品可減少循環次數和每次循環的持續時間，以節約時間提高效率。如某種轉接電纜僅是由電連接器、電線和結構件等組成，在其應力篩選中，一般前幾個循環就會暴露其潛在故障，超過3~4個循環一般就不出故障。因而可對其應力篩選過程進行簡化。且溫度循環不同于高溫老煉，其激發產品潛在缺陷的有效性通過溫度循環中的熱脹冷縮產生的應力，而不是較長時間的溫度積累效應，因而可根據產品復雜程度的不同而確定其相應的溫度循環持續時間和循環次數。

1.2產品結構的不同應選用不同的振動應力量值對于不同的產品，選用同一標準進行振動是不合理的。對于產品中抗振能力差的產品，如機電產品和光電產品、外購的工業級產品等，應適當降低振動應力強度，如振動前可將不耐振的產品拆下不進行篩選，以避免損壞不耐振的部件。由于現有的ESS標準是針對電子產品而制定的，沒有規定機電和光電等混合型設備早期故障如何剔除。在沒有相關標準的情況下，對于不同的機電類產品，在第一次篩選前，通過振動以找到有效的應力篩選能級，不能簡單地照搬電子產品的篩選標準，以保證篩選的有效性。

1.3不同產品層次篩選應力量值應不相同在標準中雖然規定了試驗對象是組件級，但未規定不同組裝等級的篩選條件。如簡單組件可通過提高篩選溫度上下限以增加篩選強度，縮短高低溫保持時間以提高效率。在實際應用中應根據組裝程度的不同確定合理的篩選等級，提高篩選效率和效果。

1.4電應力和檢測時間的確定在環境應力篩選試驗中，應盡量通過加電方式進行檢測，可發現產品存在的間歇性故障和電應力缺陷，能夠進一步保證環境應力篩選效果。從經濟性角度出發，一般在復雜產品中進行電應力和性能檢測。由于簡單產品不具備性能檢測條件，需專門設計一種檢測設備或工裝來實現。在溫度循環中的降溫階段不應加電，而應在其升溫過程中加電，即使難以做到進行連續性的檢測，也須做到選取重要測試點進行監測，從而便于發現故障和節約時間，提高篩選效率。在隨機振動過程中，應盡量同時加電并進行性能監測，可及時發現潛在故障。

1.5綜合環境應力篩選效果分析為了提高環境應力篩選的效果，在美國一些大公司采取了綜合環境應力篩選模式，即“溫度循環加隨機振動應力篩選”模式，這也是一種有效的方法。溫度循環之所以能使缺陷暴露加速，原因是其施加的溫度范圍寬，變溫速率高，持續時間快，產生的熱應力就會越大。在此應力作用下，對用多種材料做成的元器件，可對結合不良、材料本身不均勻、制造工藝偏差等所造成的缺陷迅速激發，但對韌性較好材料，經多次循環才能使其劣化，如集成電路芯片污染缺陷、三極管鍵合點缺陷，循環次數的不同所帶來激發故障效果不同。采取綜合環境應力篩選方式，既可提前激發元器件內部所存在的缺陷，又可激發出焊接工藝所潛在故障，篩選效率高，效果明顯，但對于如何確定篩選強度、篩選周期，對于不同的產品需有不同的方案，在具體工程設計和產品實現中還需進一步深入研究。

2水下航行器電子產品環境應力篩選效果分析

隨著水下航行器技術的不斷發展，其所選用的電子元器件品種數量越來越多，主要以感性、阻容性、半導體類和集成電路等元器件居多，通過對其進行科學的環境應力篩選方式，對元器件的早期潛在缺陷剔除效果明顯，從而元器件損壞而導致的失敗概率可大為降低，經過對一批電子產品經環境應力篩選后，其失效情況如表1所示。通過科學地實施環境應力篩選，有效地剔除元器件自身及因焊接、裝配所導致的潛在故障，降低其失效概率，提高產品可靠性。

3結論

1）所有電子產品應100%進行環境應力篩選，因為它是一個工藝試驗過程，不能提高產品的固有特性，但可提高產品的可靠性水平。2）環境應力篩選不能代替可靠性鑒定試驗和可靠性驗收試驗，因為它只用于剔除產品的早期故障，使產品的可靠性水接近于其固有可靠性水平。3）環境應力篩選應力選擇上，應根據產品的特點，施加其適當的環境應力水平，并不是試驗強度越高越好，適當的應力可提高其可靠性，不適合產品特點的應力會形成過篩或篩選不到位，影響到篩選效果。

作者：王建平單位：西安東風儀表廠代表室