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温度循环环境应力筛选

来源: 昆山宏展仪器有限公司

2012/3/31 10:20:01 882

应力筛选(Environmental Stress Screening,简称ESS)说明:
      应力筛选是产品在设计强度极限下,运用加速技巧外加环境应力,如:预烧(burn in)、温度循环(temperature cycling)、随机振动(random vibration)、开闭循环(power cycle)..等方法,透过加速应力来使潜存于产品的瑕疵浮现[潜在零件材料瑕疵、设计瑕疵、制程瑕疵、工艺瑕疵],以及消除电子或机械类残留应力,还有消除多层电路板间的杂散电容,将澡盆曲线里面的早夭期阶段的产品事先剔除与修里,使产品透过适度的筛选,保存澡盆曲线的正常期与衰退期的产品,以避免该产品于使用过程中,受到环境应力的考验时而导致失效,造成不必要的损失,虽然使用ESS应力筛选会增加成本与时间,但是对于提高产品出货良率与降低返修次数,有显著的效果,对于总成本反而会降低,另外客户信任度也会有所提升,一般针对于电子零件的应力筛选方式有预烧、温度循环、高温、低温,PCB印刷电路板的应力筛选方式为温度循环,针对于电子成本的的应力筛选为:通电预烧、温度循环、随机振动,另外应力筛本身是一种制程阶段的过程,而不是一种试验,筛选是100%对产品进行的程序。

应力筛选适用产品阶段:研发阶段、批量生产阶段、出厂前(筛选试验可以在组件、器件、连接器等产品或整机系统中进行,根据要求不同可以
                      有不同的筛选应力)

应力筛选比较:
a.恒定高温预烧(Burn in)的应力筛选,是目前电子IT产业常用析出电子元器件缺陷的方法,但是这种方式比较不适合用于筛选零件
  (PCB、IC、电阻、电容),根据统计在美国使用温度循环对零件进行筛选的公司数要比使用恒定高温预烧对组件进行筛选的公司数多5倍。
b.GJB/DZ34表示温度循环和随机振动筛选出缺陷的比例,温度约占80%,振动约占20%各种产品中筛出缺陷的分情况

 

 
 
ESS应力筛选
出百缺陷的分比 %
硬  体  类  型
ESS所在组装等级
温    度
振    动
飞机发电机
 
55
45
计算机电源
 
88
12
航空电子设备计算机
 
87
13
舰载计算机
 
93
7
接收处理机
 
71
29
惯导装置
 
77
23
接收系统
 
87
13
机载计算机
 
87
13
控制指示器
 
78
27
接收发射机
 
74
26
 
筛选率平均值
79
21

 

c.美国曾对42家企业进行调查统计,随机振动应力可筛出15~25%的缺陷,而温度循环可筛选出75~85%,如果两者结合的话可达90%。
d.藉由温度循环所检测出的产品瑕疵类型比例:设计裕度不足:5%、生产做工失误:33%、瑕疵零件:62%

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