電子產品環境應力篩選技術（ESS）
作者：
網絡
編輯：
草莓视频网站儀器
來源：
www.tuyatang.com
發布日期： 2020.12.17
1、引言
環境應力篩選技術（ESS）經過一段時間的發展，現在已經成為很多（duō）生產廠家用於剔（tī）除批（pī）量（liàng）生產（chǎn）產品早期失效的一種非常有效的工具。
據統計，針對電子行業的產品，溫度循環應力被認為是對產品篩選有效的單（dān）一應力，這裏所說的溫度循環應力除了溫度的上下限之外，溫度變化速率對篩選起（qǐ）到關鍵的作用（yòng）。
2、影響（xiǎng）篩選效果的主要因素
2.1溫度的上下（xià）限值、溫（wēn）度變化（huà）速率、試驗（yàn）時間
通常，大部分（fèn）廠家將環境應力篩選試驗放在（zài）整機組裝完成後進（jìn）行，然後對篩選後的產品進行功能（néng）測試，功（gōng）能正常的產品（pǐn）就直接投放（fàng）市場。這種做法（fǎ）無疑能夠起到篩選的作用，從（cóng）而提高（gāo）產品（pǐn）的使用（yòng）可靠性（xìng）。目前市場上就有很（hěn）多種品牌的環境應力篩選試驗箱（這裏（lǐ）推（tuī）薦——草莓视频网站儀器）可以滿足用（yòng）戶對整機產品（pǐn）進行篩選的要求。從環境應力篩選試驗箱內部的空氣循環方式來分，可以分成三（sān）種，參考圖（tú）1~圖3.
影響（xiǎng）篩選（xuǎn）效果的因素很多，根據環境應力篩選度的數學模型，我們知道溫度的上下（xià）限（xiàn）值
(Tu、TL)、溫度變化速率（R1、R2)以及（jí）試驗時間是（shì）主要（yào）因素，如（rú）圖4所示。
值得注意的是（shì），上式中的溫度變化速（sù）率指的是被試產品的溫（wēn）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，而我們通常講溫度（dù）變化速率為（wéi）15度/分鍾的試驗箱是指該試驗箱內出風口的溫度變化速率為15度/分鍾，在實際試驗中產品上的溫度變化速率到底有多少應（yīng）該是可靠性（xìng）工程師為關心的。怎樣才能使產品（pǐn）上的溫度（dù）變化速率與（yǔ）試驗箱內出風口的溫（wēn）度（dù）變化速率一致呢？我們來分析圖a和圖b。
2.2風速、風量、風向和駐留時（shí）間
從圖a和圖b可以很（hěn）清（qīng）楚看到，風速和風（fēng）量在環（huán）境應力（lì）篩選中對篩（shāi）選效果的影響非常大。是不是解決（jué）了上述因素（sù）的環境（jìng）應力（lì）篩選試驗箱就能夠達到非常好（hǎo）的篩選效（xiào）果呢？其實不然。我們再仔細（xì）看看圖1~圖3所示試驗箱的（de）結構，作為生產型企業，一般生產量很大，而（ér）產品的篩選要求是100%的篩選，用戶必然（rán）希望能夠充分利用（yòng）試驗（yàn）箱的內部空間（產品試驗區)，我們試想想，當我們將圖1~圖3所示試驗（yàn）箱的產品試驗區塞得滿滿的，產品的篩選效果（guǒ）會好嗎﹖空氣在（zài）試驗箱內（nèi）部怎麽可以（yǐ）流通呢﹖根據（jù）GB 2423.2-89規定，拿這種環境應力篩選試驗箱（xiāng）做（zuò）篩選試驗時，被測產品的總體積不得超過試（shì）驗箱內部容積的1/5。作為企業來說，既要做到100%的篩選，又要不影響（xiǎng）篩選效果，必（bì）然（rán）投入非常多的財力（lì）購（gòu）買更多的篩選試驗箱，這樣在（zài）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（shě）本求末，進行抽樣篩選了。
3、全（quán）新的篩選方式
有沒有更好的方法可以讓篩選（xuǎn）效果、篩選量（liàng）和成本投（tóu）入有機結（jié）合起來呢？
我們再來（lái）分析一下（xià），一台性能好的環境應力篩選試驗箱。被測產品的體積也在（zài）標（biāo）準要求範圍之內，篩選效果是不是非常（cháng）好呢？
前麵我（wǒ）們提到了，溫度循環（特別是（shì）快速溫度變化）試（shì）驗對電子產品的篩（shāi）選效果好，而作為電子產品來說，影響該產品功能的部件主要（yào）在於電子元器件集（jí）中（zhōng）的部件，例如:控製板、功能板、電源板等等，產品的外殼（ké）即使有損壞也不會影響產品的功（gōng）能。充（chōng）其量屬（shǔ）於材料方麵的可靠性問（wèn）題，而溫度（dù）循環試驗對材料可靠性的效果並不明顯，而產品的外殼在（zài）整機篩選中存在嚴重的擋風問題，恰恰是（shì）它影（yǐng）響了篩選效果。所以若將控製板、功能（néng）板和電源板（bǎn）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（xuǎn）量和成本投入（rù）將有機結合（hé）起來了，於是就出現了類似與圖5所示的板卡級（jí）產品（pǐn）環境應力篩選試驗箱。這（zhè）種試驗箱在產品試驗區形成均勻水平氣流，與圖1~圖3所示試驗箱的空氣循（xún）環係統相比，其性能和效果均有明顯的區別。
這種試（shì）驗箱的（de）優點在於:
1.被試驗產（chǎn）品上的溫度（dù）變化速率與箱內出（chū）風口的空氣溫度（dù）變（biàn）化速率一（yī）致；
2.水平吹風或垂直吹風設計；
3.風量大、風速快，熱交換速度快；
4.產品（pǐn）試驗區內各點風量一致（均（jun1）勻性好)；
5.產品（pǐn）試驗（yàn）區可以得到充分的利（lì）用。
這些特點剛好解決其他類型試驗（yàn）箱存在的不足。一般來說，板卡級產品（pǐn）的篩選試驗可以當作生（shēng）產過程中的（de）一道工序，完成板卡組裝後馬上進（jìn）行篩選試驗（yàn）是恰當的。
4、結束語
當然，要想（xiǎng）充分利用該類試驗箱的優點，以下幾點還應（yīng）該注意:
1.合（hé）適的夾具，要（yào）根據（jù）被測產（chǎn）品的特點製訂合（hé）適的夾具，同（tóng）時要考慮（lǜ）電源的接入；
2.被測板卡要方便加電。電應（yīng）力在ESS試驗中是（shì）非常有效的應力之一
3.被測板卡的可測性，為了預防間歇性失效的出現，希望在進行篩選試驗的同時進行實時監測。
以上幾點需要在產（chǎn）品的設計階段就加以考慮。所以要想得到理想的篩選效果（guǒ），必選擇合（hé）適的環境應力篩選試驗箱、設計正確（què）的篩選（xuǎn）程序（xù），並在產品的設計階段，考（kǎo）慮產（chǎn）品（pǐn）的可靠性篩選試驗。
