电子产品环境应力筛选方法分析范文

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《环境技术杂志》2015年第一期

1环境应力筛选中的应力分析

1.1产品复杂程度不同要选择合适的循环次数和持续周期对于复杂程度不同的产品，可以施加不同的温度循环次数和持续周期，对于简单的产品可减少循环次数和每次循环的持续时间，以节约时间提高效率。如某种转接电缆仅是由电连接器、电线和结构件等组成，在其应力筛选中，一般前几个循环就会暴露其潜在故障，超过3~4个循环一般就不出故障。因而可对其应力筛选过程进行简化。且温度循环不同于高温老炼，其激发产品潜在缺陷的有效性通过温度循环中的热胀冷缩产生的应力，而不是较长时间的温度积累效应，因而可根据产品复杂程度的不同而确定其相应的温度循环持续时间和循环次数。

1.2产品结构的不同应选用不同的振动应力量值对于不同的产品，选用同一标准进行振动是不合理的。对于产品中抗振能力差的产品，如机电产品和光电产品、外购的工业级产品等，应适当降低振动应力强度，如振动前可将不耐振的产品拆下不进行筛选，以避免损坏不耐振的部件。由于现有的ESS标准是针对电子产品而制定的，没有规定机电和光电等混合型设备早期故障如何剔除。在没有相关标准的情况下，对于不同的机电类产品，在第一次筛选前，通过振动以找到有效的应力筛选能级，不能简单地照搬电子产品的筛选标准，以保证筛选的有效性。

1.3不同产品层次筛选应力量值应不相同在标准中虽然规定了试验对象是组件级，但未规定不同组装等级的筛选条件。如简单组件可通过提高筛选温度上下限以增加筛选强度，缩短高低温保持时间以提高效率。在实际应用中应根据组装程度的不同确定合理的筛选等级，提高筛选效率和效果。

1.4电应力和检测时间的确定在环境应力筛选试验中，应尽量通过加电方式进行检测，可发现产品存在的间歇性故障和电应力缺陷，能够进一步保证环境应力筛选效果。从经济性角度出发，一般在复杂产品中进行电应力和性能检测。由于简单产品不具备性能检测条件，需专门设计一种检测设备或工装来实现。在温度循环中的降温阶段不应加电，而应在其升温过程中加电，即使难以做到进行连续性的检测，也须做到选取重要测试点进行监测，从而便于发现故障和节约时间，提高筛选效率。在随机振动过程中，应尽量同时加电并进行性能监测，可及时发现潜在故障。

1.5综合环境应力筛选效果分析为了提高环境应力筛选的效果，在美国一些大公司采取了综合环境应力筛选模式，即“温度循环加随机振动应力筛选”模式，这也是一种有效的方法。温度循环之所以能使缺陷暴露加速，原因是其施加的温度范围宽，变温速率高，持续时间快，产生的热应力就会越大。在此应力作用下，对用多种材料做成的元器件，可对结合不良、材料本身不均匀、制造工艺偏差等所造成的缺陷迅速激发，但对韧性较好材料，经多次循环才能使其劣化，如集成电路芯片污染缺陷、三极管键合点缺陷，循环次数的不同所带来激发故障效果不同。采取综合环境应力筛选方式，既可提前激发元器件内部所存在的缺陷，又可激发出焊接工艺所潜在故障，筛选效率高，效果明显，但对于如何确定筛选强度、筛选周期，对于不同的产品需有不同的方案，在具体工程设计和产品实现中还需进一步深入研究。

2水下航行器电子产品环境应力筛选效果分析

随着水下航行器技术的不断发展，其所选用的电子元器件品种数量越来越多，主要以感性、阻容性、半导体类和集成电路等元器件居多，通过对其进行科学的环境应力筛选方式，对元器件的早期潜在缺陷剔除效果明显，从而元器件损坏而导致的失败概率可大为降低，经过对一批电子产品经环境应力筛选后，其失效情况如表1所示。通过科学地实施环境应力筛选，有效地剔除元器件自身及因焊接、装配所导致的潜在故障，降低其失效概率，提高产品可靠性。

3结论

1）所有电子产品应100%进行环境应力筛选，因为它是一个工艺试验过程，不能提高产品的固有特性，但可提高产品的可靠性水平。2）环境应力筛选不能代替可靠性鉴定试验和可靠性验收试验，因为它只用于剔除产品的早期故障，使产品的可靠性水接近于其固有可靠性水平。3）环境应力筛选应力选择上，应根据产品的特点，施加其适当的环境应力水平，并不是试验强度越高越好，适当的应力可提高其可靠性，不适合产品特点的应力会形成过筛或筛选不到位，影响到筛选效果。

作者：王建平单位：西安东风仪表厂代表室