环境应力筛选方法

环境应力筛选方法

除了元器件筛选采用高温老炼筛选方法之外，针对电路板或者组（部）件级以上组装等级的产品，通常采用常规筛选方法，国外已经应用定量筛选和高加速筛选方法。

推荐的初始筛选方法

初始筛选方法是根据多年来开展环境应力筛选的经验总结出的一个通用性较强的方法。它仅仅是在无法确定常规筛选和定量筛选方法之前，或在研制过程中无法获得产品任何有关信息时，可参考或借鉴的一种方法。

根据推荐的初始筛选方法，结合产品特点和筛选设备状况等设计该产品的筛选方法。

常规筛选方法

常规筛选方法是以GJB 1032提供的方法为依据，并借鉴了定量筛选（GJB/Z 34）和相关参考资料中一些相关的内容。

常规筛选是指不要求筛选结果与产品可靠性目标和成本阙值建立定量关系的筛选。筛选所用的方法是凭经验确定的，仅以能筛选出早期故障为目标。常规筛选的结果，如图所示。产品的故障率可能到达F点（），也可能到达其它点，具体取决于所用筛选方法。图10筛选剔除寿命期浴盆曲线早期故障部分示意图

常规筛选大纲

无论是研制阶段还是生产阶段，均应制定切实可行的环境应力筛选大纲，作为备件和修理件单独采购的低组装等级的产品也应制定相应的筛选大纲。

常规筛选大纲至少应包括以下内容：

（a）目的

（b）依据标准和文件

（c）受筛产品的说明

包括受筛产品的工作原理、组装等级（电路板级、组（部）件级、单元或产品级）、技术状态、物理尺寸、重量，复杂程度等；

（d）筛选设备（温度箱，振动台等）的要求；

（e）检测仪器仪表及其精度说明；

（f）筛选方法；

使用的应力类型及应力参数

通/断电要求

检测要求

无故障要求

（g）性能检测（筛选前后和筛选期间）项目；

（h）筛选过程及故障记录；

（i）其它有关方面的要求。

7.2.2.环境应力筛选大纲的设计程序

（1）研制阶段环境应力筛选大纲的设计程序

1）研制阶段筛选的目的

A）收集初始设计的产品中可能存在的缺陷类型和数量方面的信息，这些信息为采取纠正措施，提高产品的固有可靠性提供依据，当筛选产品的结构、元器件供应质量水平及制造工艺与批生产相同时，这种信息更有价值。

B）通过对筛选出的故障信息的分析，确定对该产品较有效的筛选方法，为设计批生产筛选大纲作准备。

设计步骤

（A）收集信息

包括：

A）在结构设计、复杂程度、制造工艺和使用环境方面与其相类似的产品应用的筛选大纲及其效果；

B）可能提供用于进行筛选的设备（主要是温度和振动设备）及其能力；

C）可能进行环境应力筛选的场所；

D）产品耐环境设计（温度和振动）；

E）环境鉴定试验应力量值（温度和振动）；

F）产品的基本结构特点和复杂程度；

G）预期缺陷的主要类型。

（B）选择初始方法

如有相似设备的筛选方法，且具备使用此方法的筛选设备，则可将其作为此研制产品筛选用的初始方法；如没有，则可参考表4.2-5中推荐的初始筛选方法。

（C）调整

根据筛选大纲的设计准则和已具备的上述信息，粗略调整初始方法中各有关内容，如温度循环的上限、下限温度，持续时间、循环次数、振动量值等等。

（D）编写环境应力筛选大纲

编写的大纲应力求详细明确，其内容和格式应符合附录的要求。

批生产阶段筛选大纲的设计程序

批生产阶段筛选的目的

产品投入批生产时，其设计、结构和制造工艺已基本固定，使用的元器件和外购件的种类、数量及其质量水平也已明确，又具备研制阶段执行环境应力筛选取得的各种信息，因此，批生产阶段筛选的目的是用较经济、有效的方法发现、排除产品的早期故障。

设计步骤

（A）收集信息，包括：

A）研制阶段筛选中析出故障的信息，特别是故障类型分布和数量，以及故障所在的部位的信息。

B）研制阶段其他试验中析出故障的信息，这些试验包括性能试验、环境试验、可靠性试验等。

C）产品对温度和振动响应特性信息，包括产品中的热点、温度稳定时间、产品的共振点、产品中振动响应部位等等。

D）产品使用的元器件和其他外购件质量水平的信息。

E）产品从试生产转入批生产，生产条件改变方向的信息。

（B）分析评价

对以上信息进行分析研究并评价研制阶段应力筛选的优、缺点，确定要修改的关键环节。

（C）设计

A）以研制阶段筛选大纲为基础的设计。如果通过研制阶段筛选大纲和有关信息分析，认为该大纲基本可行，则可按规定的设计准则对此大纲作适当的调整，作为生产早期阶段的筛选大纲。

B）出现下述任何一种情况，则应按规定重新设计生产阶段筛选大纲：

改换筛选用设备，所提供的应力与研制阶段大纲规定的应力种类不同时，如从正弦振动台改用随机振动台；

改变筛选所在组装等级，如原来是整机筛选，现仅用组件筛选，从而必须改变温度循环的上、下温度和变化速率。

筛选大纲的调整

投产时设计的环境应力筛选大纲，往往由于下述一些因素的影响，不可能是的大纲。

（a）产品中还存在一些设计缺陷；

（b）对外购的元器件质量水平和稳定性了解不充分；

（c）对采用的新工艺引入缺陷的可能性了解不充分；

（d）对检测仪表和测试设备的检测能力了解不够；

（e）工人操作不熟练；

（f）对选择的应力的效果不够清楚；

（g）存在许多无法预估的引入缺陷的机会。

生产中应收集应力筛选期间及筛选以后使用中出现的所有故障信息，对这些故障信息进行分析并采取纠正措施，填写好故障记录表，并将其纳入FRACAS系统。

应在适当阶段，根据纳入FRACAS中的此大纲的筛选效果及产品交付后现场使用早期故障信息情况，对筛选大纲进行评价并作出必要的调整。即使是投产时很有效的筛选，随着产品的成熟，引入缺陷机会减少，也有必要根据实际情况进行调整，使筛选更加经济有效。

如果筛出的故障很少，而现场使用中早期故障频繁，则应提高应力水平或改变施加应力的类型；如果筛选后对产品性能有影响则应降低应力强度。随着产品日趋成熟，产品中潜在缺陷类型和比例发生变化，也有必要重新评价筛选，改变筛选应力和筛选所在组装等级。