環境應力篩選

1.目的

環境應力篩選（ESS）是通過向電子產品施加合理的環境應力和電應力，將其內部的潛在缺陷加速成為故障，并通過檢驗發現和排除的過程，是一種工藝手段。環境應力篩選的目的是為了發現和排除不良元器件、制造工藝和其他原因引入的缺陷造成的早期故障。

2.依據

（a）GJB 450A－2004《產品可靠性工作通用要求》

（b）GJB 1032-90《電子產品環境應力篩選方法》

（c）GJB/Z 34-93《電子產品定量環境篩選指南》

3.適用對象與適用時機

環境應力篩選主要適用于電子產品，也可用于電氣、機電、光電和電化學產品。在研制階段，產品參加大型試驗前或進行可靠性增長試驗或鑒定試驗前，均須先通過環境應力篩選。批生產階段的環境應力篩選在產品交付前完成。

4.環境應力篩選設計基本準則

（1）安全性準則

（2）可行性準則

（3）經濟性準則

（4）任務關鍵性準則

5.環境應力篩選的組裝等級選擇

為了保證消除早期故障，應在產品的不同層次（組裝等級）上進行環境應力篩選。對任何一個組裝等級的篩選不能代替高一級組裝等級的篩選。任何一個高一級的篩選，雖然能部分代替低一級組件上的篩選，但篩選效率將降低，且篩選成本大大提高。

圖1為一個典型的制造過程。此圖說明了在各組裝等級的制造過程中，由于使用了外購線路板、組件、單元，并進行布線和裝焊操作，都有可能引入新的缺陷，證明了在各組裝等級都進行篩選的必要性。意味著在每一組裝等級都需要進行篩選，而是要從技術效果，費用效果以及故障可測試性等方面進行評估，作出決策。

6.典型環境應力類型

常用的應力及其強度、費用和篩選效果如下表所示。

常用的應力及其強度、費用和篩選效果

很好

很高

高

溫度循環與隨機振動

組（綜）合

好

高

高

隨機振動

不顯著

適中

較低

掃頻正弦

振動

較好

適中

較高

溫度沖擊

好

高

高

快速溫變

不顯著

較低

較高

慢速溫變

溫度

循環

對元器件較好

低

低

恒定高溫

溫度

篩選效果

費用

應力

強度

應力類型

環境應力

美國有關的統計數據表明，溫度篩選出缺陷的比例約占80％，振動約占20％，見表3，可供參考。必須強調的是，產品（電子、機電、光電、電氣）特性會對這些百分比產生重大影響。熱應力在揭示有缺陷的元器件方面起主要作用，而隨機振動在揭示工藝和組裝缺陷方面起主要作用。