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环境应力筛选介绍

发布日期:2012-04-05 08:14:21

    一、环境应力筛选定义及其说明

筛选(Screening ): 采用非破坏性应力检查所有产品消除隐患。

筛选试验: 为了决定理想的筛选试验应力,必须首先分析早期失效和确定最有可能引起这些失效的应力类型。

常用的筛选方法:

目视和参数测试筛选:主要用于消除早期失效和减少不合格产品数目。筛选测试经常被生产方作为出厂检查,使用方作为使用前的检查。

通电老化筛选:施加合理的电应力,剔除早期失效的产品。

环境应力筛选:通过向电子产品施加合理的环境应力,将其内部的潜在缺陷加速变成故障,并通过检验发现和排除的过程。

环境应力筛选效果主要取决于施加的环境应力和检测仪表的能力。施加应力的大小决定了能否将潜在缺陷变为故障;检测能力的大小决定了能否将已被应力加速变成故障的潜在缺陷找出来并准确加以排除。因此,环境应力筛选可看作是质量控制检查和测试过程的延伸,是一个问题析出、识别、分析和纠正的闭环系统。

常规筛选与定量筛选:

常规筛选以能筛选出早期故障为目标。

定量筛选的目标:1。达到浴盆曲线底部拐点;2。交付的产品无可筛选缺陷概率达到规定的水平;3。筛选成本低于现场维护费用。

  

   二、环境应力筛选作用

    环境应力筛选是生产期间排除良好设计产品在制造过程中引入缺陷的工艺手段。可靠性是设计到产品中的,但通过设计使产品的可靠性达到了设计目标值,并不意味着投产后生产的产品的可靠性就能达到这一目标值,实际上由于下列各种原因,产品会引入各种缺陷,包括,使用了有缺陷的元器件、零部件、外购件、备件;制造过程操作不当;制造工艺不完善;制造过程检验工序不完善。    

产品的缺陷分为明显缺陷和潜在缺陷两类:明显缺陷通过常的检验手段如目检、常温功能测试和其他质量保证工序即可排除,潜在缺陷用常规检验手段无法检查出来,这些潜在缺陷如果在使用前不剔除,最终将在使用期间的应力作用下以早期故障的形式暴露出来。

一般情况下,一个较好的筛选可使整机的平均故障间隔时间提高一倍或一个数量级。

环境应力筛选的适用范围:包括产品研制阶段(工程设计人员)、批生产阶段和出厂前,着重加强对元器件的筛选。

  

   三、环境应力筛选的基本特性

环境应力筛选是一种工艺,而不是一种试验。筛选的目的是迫使存在于产品中的会变成早期故障的缺陷提前变成故障,以便在产品投入现场使用前就加以纠正,因此,筛选是对100%对产品进行的。

环境应力筛选是通过施加加速环境应力,在最短时间内析出最多的可筛缺陷。其目的是找出产品中的薄弱部分,但不能损坏好的部分或引人新的缺陷。但此应力不能超出设计极限。

 每一种结构类型的产品,应当有其特有的筛选。严格说来,不存在一个通用的,对所有产品都具有最佳效果的筛选方法,这是因为不同结构的产品,对环境(如振动,温度)作用的响应是不同的。某一给定的应力筛选可能会对多种受筛产品都产生效果,这在研制线路组件或电路板这一组装等级上可能性更大。

环境应力筛选

筛选是一个动态的闭环过程,生产早期确定的筛选方法同样需要进行改变。在适当的组装等级上采用能将已知的或预计的制造过程缺陷析出的应力筛选作为基线方案加以实施,通过连续监视环境应力筛选的结果加以控制,而后根据出现某类新缺陷的迹象增加某种筛选,以保证筛选始终有较高的效费比。

环境应力筛选是可靠性统计(鉴定和验收)试验的预处理工艺。任何提交用于可靠性统计试验的样本必须经过环境应力筛选。只有通过环境应力筛选、消除了早期故障的样本,其统计试验的结果才代表其真实的可靠性水平。

环境应力筛选的有效性是指其迫使潜在缺陷变成可检测出的故障,以便对缺陷源实施改正措施的技术效果及费用效益。一个良好的环境应力筛选具备以下特性:

(a)    能够很快析出潜在缺陷,包括能析出适当数量的固有(设计)缺陷;而不会使正常的产品失效。

(b)   不会引起不适当的设计故障,诱发附加的故障,消耗受筛产品寿命。

(c)    不应对制造过程控制增加不适当限制。