電子產品環境應力（lì）篩選技術（ESS）
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www.tuyatang.com
發布日期： 2020.12.17
1、引言
環境應力篩選技術（ESS）經過一段（duàn）時間的發展，現在（zài）已經成為很多生產廠家用於（yú）剔除批量（liàng）生產產品早期失效（xiào）的一種非常有效的工具。
據統（tǒng）計，針對電子行業的產（chǎn）品，溫度循環（huán）應力被認為是對產品篩選有效的單一應（yīng）力，這裏所說（shuō）的溫度循環應力（lì）除了溫度（dù）的上下限之外，溫度變化速率對篩選起到關鍵（jiàn）的作用。
2、影（yǐng）響篩選（xuǎn）效果的主要因（yīn）素
2.1溫度的上下限值、溫度變化速率、試驗時間
通常，大部（bù）分廠家將環境應力篩選試驗（yàn）放在整機組裝完（wán）成後進行，然後對篩選後的產品進行功能測試，功能正常的產品就直接投放（fàng）市場。這種做（zuò）法無疑能夠起到篩（shāi）選的作用，從而提高產品的使用可靠性（xìng）。目前市場上就有很多種品牌的環境應力篩選試驗箱（xiāng）（這裏推薦——草莓视频网站儀器）可以滿足用戶對整機產品進行篩選的要求。從環境應力篩選（xuǎn）試驗箱內部的空氣循環方（fāng）式來分，可以分成三（sān）種，參考圖1~圖（tú）3.
影（yǐng）響篩選效果的因素很多，根據環境應力篩選度的數學（xué）模（mó）型，我們（men）知道溫度的上下限值
(Tu、TL)、溫（wēn）度變化速率（R1、R2)以及試驗時間是主要因素，如圖4所（suǒ）示。
值得注意的是，上式中的（de）溫度變化速率指的是被試產品的溫度變化速率，而不是環境應力篩選試驗箱出風口的溫度變化速率，而（ér）我們通常（cháng）講溫度（dù）變化速率為15度/分（fèn）鍾（zhōng）的試驗箱是指該（gāi）試驗（yàn）箱內出風口（kǒu）的溫度（dù）變化速率為15度/分鍾（zhōng），在實際試驗中產品上的溫（wēn）度（dù）變化速率到底有多少應該是可靠性工（gōng）程師為關心的（de）。怎樣才能使產（chǎn）品（pǐn）上的溫度變化速率與試（shì）驗箱內出風（fēng）口的溫度變化速率一致（zhì）呢？我們來分析圖（tú）a和圖b。
2.2風（fēng）速、風量、風（fēng）向和駐留時（shí）間
從圖a和圖b可以很清楚看到，風速和（hé）風量在環境應力（lì）篩選中（zhōng）對篩選效果的（de）影響非常大。是不是解決了上述因素的環境應力篩選試驗箱就能夠達到非常好的篩選效果呢？其實不然。我們再仔細（xì）看看圖1~圖3所示（shì）試驗箱的結構，作為生產型企業，一般生產量很大，而產品的篩選要求（qiú）是100%的篩選，用戶必然希望能夠充分利用試驗箱的內部空間（產品試驗區)，我們試想（xiǎng）想，當我們將圖1~圖3所示試驗箱的產（chǎn）品（pǐn）試驗區塞得滿滿的，產品的篩選效果會好嗎（ma）﹖空氣（qì）在試（shì）驗箱內部怎麽可以流通呢﹖根據GB 2423.2-89規定（dìng），拿這種環境應（yīng）力篩選試驗箱做篩選試驗時，被測產品的總體積不得超過試驗箱（xiāng）內部容積的1/5。作為企業來（lái）說，既要做到100%的篩選，又要不影響篩選效果，必然投入非常多的財力購買更多的篩選試驗箱，這樣在市場競爭中的價格劣勢就體現出來，所以大部分企業就隻能舍本求末，進行抽樣篩選了。
3、全新（xīn）的篩選方式（shì）
有沒有更好的方法可以讓篩選效果、篩選量和成本投入有機結合起來呢？
我們再來（lái）分析一下，一台性能好的環境應力篩選試驗箱。被測產品的體積也在標準要求範圍之內，篩選效果是不是非（fēi）常好呢？
前麵我們（men）提到（dào）了，溫度循環（特別是（shì）快速溫度變化）試驗對電子產品的篩選效果好，而作為電子產品來說，影響該產品功能的部件（jiàn）主要在於電子元器件集中的部件，例（lì）如（rú）:控製板、功能板、電源板等等，產品（pǐn）的外殼即使有損壞也（yě）不會影響產品的功能。充其量屬於材料（liào）方麵（miàn）的可靠性問題，而溫度循環試驗對材料可靠性的效果並不明顯，而產品的外殼在整機篩選中存在嚴重的擋風問題，恰恰是它影響了篩選效果。所以若將控製板、功能板和電源板從整機中拿出來單獨進行環境應力篩選的話，篩選效果、篩選量和（hé）成本投入（rù）將有機結合起來了，於是就出（chū）現了類似與圖5所示（shì）的板卡級產品環境應力篩選試驗箱。這種試驗（yàn）箱在產品（pǐn）試驗區形成均勻水平氣流，與圖1~圖3所示試驗箱的空（kōng）氣循環係統相比，其性能和效果均有明顯的區別。
這種（zhǒng）試驗箱的優點在於:
1.被試（shì）驗（yàn）產品上的溫度變化速率（lǜ）與箱內出風口（kǒu）的空氣（qì）溫（wēn）度變化速率一致；
2.水平吹風或垂直（zhí）吹風設計；
3.風量大、風速快，熱交換速度快；
4.產品（pǐn）試驗區內各（gè）點風量一（yī）致（zhì）（均勻性好)；
5.產品試（shì）驗區可以（yǐ）得到充分的利用（yòng）。
這些特點剛好解決其他類型試驗箱存在的不足。一般（bān）來說，板卡級產品（pǐn）的篩選試（shì）驗可以（yǐ）當作生（shēng）產過程中的一道工序，完成板卡組裝後馬上進行篩選試驗是恰當的。
4、結束語
當然，要想充分利（lì）用該類試驗箱的優點，以下幾點還應該注意:
1.合適的夾具，要根據被測產品的特點製訂合適的（de）夾具，同時要考慮電源（yuán）的接入；
2.被測板卡要方便加電（diàn）。電應力（lì）在ESS試驗中是非常有效的應力之（zhī）一
3.被測板卡的可測性，為了預（yù）防間歇性失效（xiào）的出現，希（xī）望在進行篩選（xuǎn）試驗的（de）同時進行實時（shí）監（jiān）測。
以上幾點需要在產品（pǐn）的設計階（jiē）段就加以考慮。所以要想得到理想的篩選效（xiào）果，必選擇合適的環境（jìng）應力篩選試驗箱、設計正確的篩選程序，並在產品的設計階段，考慮產品的可靠性篩（shāi）選試驗。
