電子電氣產(chǎn)品ESS測試規(guī)范

1、電子電氣產(chǎn)品ESS測試規(guī)范. 目的 .二 . 概述 .三. 適用范圍1. 新產(chǎn)品 .2. 變更產(chǎn)品3. 量產(chǎn)產(chǎn)品四. 引用標準和規(guī)范五.定義 .3. 可靠度4. 置信度六.ESS基本特性七.ESS樣本選取八 . 測試應(yīng)力1. 各種篩選應(yīng)力效果對比 2. 常用典型ESS應(yīng)力激發(fā)故障分析3. 應(yīng)力選擇九 . 試驗流程方法十 . 注意事項目錄錯誤 !未定義書簽。錯誤 !未定義書簽。錯誤 !未定義書簽。錯誤 !未定義書簽。 錯誤 !未定義書簽。 錯誤 !未定義書簽。錯誤 !未定義書簽。錯誤 !未定義書簽。錯誤 !未定義書簽。 錯誤 !未定義書簽。 錯誤 !未定義書簽。 錯誤 !未定義書簽。 錯誤 !未

2、定義書簽。錯誤 !未定義書簽。錯誤 !未定義書簽。錯誤 !未定義書簽。錯誤 !未定義書簽。 錯誤 !未定義書簽。錯誤 !未定義書簽。錯誤 !未定義書簽。錯誤 !未定義書簽。. 目的ESS（環(huán)境應(yīng)力篩選試驗）是用在生產(chǎn)小批量階段， 是生產(chǎn)工藝驗證的一個環(huán)節(jié)，旨在驗證生產(chǎn)工藝的一致性、穩(wěn)定性是否滿足大批量生產(chǎn)要求；通過ESS工作發(fā)現(xiàn)早期失效個體，并通過失效分析、改進、再驗證，使產(chǎn)品批量生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性達到研發(fā)預(yù)期，產(chǎn)品 發(fā)貨后早期失效率低。. 概述產(chǎn)品的可靠性是設(shè)計出來的，但實際使用中產(chǎn)品表現(xiàn)出來的可靠性與預(yù)期有較大偏 差，產(chǎn)品個體之間也有較大偏差；原因就是在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，來料存在不一致性，生 產(chǎn)

3、工藝存在不一致性， 設(shè)備狀況差異， 操作者的技術(shù)水平和責任心， 質(zhì)量檢驗和管理差 異等； 這些差異造成產(chǎn)品存在或多或少的缺陷或隱患， 明顯的缺陷可以通過常規(guī)的檢驗 和測試手段加以剔除， 而潛在的缺陷僅僅靠常規(guī)手段難以剔除， 在產(chǎn)品使用過程中， 存 在潛在缺陷的產(chǎn)品往往會轉(zhuǎn)化成早期故障， 即在產(chǎn)品發(fā)貨 1 年左右的時間內(nèi)， 故障率偏 高。ESS 工藝流程就是設(shè)法剔除由原材料、不良元器件、工藝缺陷和其他原因造成的早 期失效，從而提高產(chǎn)品的可靠性。本文主要介紹 ESS原理，并且把 ORT持寺續(xù)可靠度測試）工藝也并入此規(guī)范，因為這 個工藝流程也是使用環(huán)境應(yīng)力對產(chǎn)品進行抽檢或全檢。也是生產(chǎn)工藝驗證的一個

4、環(huán)節(jié)。三. 適用范圍1. 新產(chǎn)品新開發(fā)產(chǎn)品小批量階段。2. 變更產(chǎn)品由研發(fā)和測試評估是否需要做ESS篩驅(qū)動電路、功率模塊、PCB廠家、貼片變更產(chǎn)品，分為產(chǎn)品設(shè)計變更和器件變更, 選；重要變更建議做，如開關(guān)電源、處理器、 工藝等重要變更。3. 量產(chǎn)產(chǎn)品批量較大、持續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)品，定期抽檢。四. 引用標準和規(guī)范GBT中華人民共和國國標環(huán)境試驗第2部分：試驗方法，試驗 N:溫度變化可靠性試驗技術(shù)，姜同敏，王曉紅，袁宏杰，李曉陽GBT 16439-2009交流伺服系統(tǒng)通用技術(shù)條件GB/ T 12668-2006 調(diào)速電氣傳動系統(tǒng)GJB/34-93電子產(chǎn)品定量環(huán)境應(yīng)力篩選指南五. 定義ESS（Environ

5、ment Stress Screen環(huán)境應(yīng)力篩選試驗）是一種工藝手段，是通過向電ESS旨在激子電氣產(chǎn)品施加合理的環(huán)境應(yīng)力和電應(yīng)力，在生產(chǎn)早期階段（該階段的檢測成本最低）將其內(nèi)部的潛在缺陷加速變成故障，并通過檢驗發(fā)現(xiàn)和排除故障的過程。發(fā)并排除早期故障，使產(chǎn)品的可靠性接近設(shè)計的固有可靠性水平。應(yīng)力水平以能激發(fā)出應(yīng)力缺陷但不損壞產(chǎn)品為原則，采用的應(yīng)力環(huán)境不能超過產(chǎn)品電子和機械性能的極限,環(huán)境水平必需是適當?shù)?。ORT( On goi ng Reliability test,持續(xù)可靠度測試），產(chǎn)品生產(chǎn)過程中持續(xù)抽測,從而認生產(chǎn)工藝是否持續(xù)穩(wěn)定，來料是否存在缺陷，通過測試把潛在缺陷激發(fā)成故障,提高產(chǎn)品可靠

6、性。3.可靠度可靠度為產(chǎn)品在規(guī)定的時間內(nèi)，規(guī)定的條件下，完成規(guī)定功能成功的概率?？煽慷群瘮?shù)可用關(guān)于時間 t的函數(shù)表示，可表示為:No r(t)R( t)=P(Tt)，其中，t為規(guī)定的時間，T表示產(chǎn)品的壽命RN0由可靠度的定義可知，R(t)描述了產(chǎn)品在(0, t )時間內(nèi)完好的概率，且 R(0)=1 , R(+s )=0。舉例：某型號變頻器 10000臺同時工作，1年內(nèi)發(fā)生了 25次故障，t=1年R( 1年)=(10000-25 ) /10000*=,第365天時，產(chǎn)品的可靠度為，即這個時候任意一臺變頻器完成工作的概率的 4.置信度置信度也稱置信水平，在統(tǒng)計學(xué)中，一個概率樣本的置信區(qū)間(Con

7、fide nee in terval )是對這個樣本的某個總體參數(shù)的區(qū)間估計。置信區(qū)間展現(xiàn)的是這個參數(shù)的真實值有一定概率落在測量結(jié)果的周圍的程度。置信區(qū)間給出的是被測量參數(shù)的測量值的可信程度,即前面所要求的“一定概率”。這個概率被稱為置信水平。HASS(Highly Accelerated Stress Screen)高加速應(yīng)力篩選，通常使用HALT/HASS專用設(shè)備，HASS是ESS的一個分支，效果最好，效率最高，費用最貴。弋.ESS基本特性1)其目的是剔除早期故障;2 )應(yīng)力可以大于產(chǎn)品實際使用條件，如振動、高低溫等，但不能超出設(shè)計極限,如器件的溫度上下限，電應(yīng)力的上下限等;3) 應(yīng)對所有

8、產(chǎn)品進行;4) 不超出產(chǎn)品的失效機理;5) 不能代替設(shè)計階段的摸底、型式試驗，試驗?zāi)康牟煌?，一個是設(shè)計能力驗證,一個是工藝水平驗證。匕ESS樣本選取篩選合格的可以發(fā)貨，不合格的整改，參考選取規(guī)則C=1-RAn，根據(jù)計算可參考下表，實際生產(chǎn)過程中可根據(jù)測試條件適當增減。表1篩選樣本參考可靠度置信度試驗樣本22229680604635八.測試應(yīng)力1.各種篩選應(yīng)力效果對比圖1各種環(huán)境應(yīng)力篩選效果對比圖2. 常用典型ESS應(yīng)力激發(fā)故障分析表2溫度循環(huán)與隨機振動激發(fā)故障對比缺陷類型環(huán)境應(yīng)力溫度循環(huán)隨機振動缺陷類型環(huán)境應(yīng)力溫度循環(huán)隨機振動器件參數(shù)漂移、電路時序設(shè)計不當V相鄰線路、器件短路V電路板開短路V虛

9、焊、冷焊VV裝配不當V器件松脫V錯用器件V劣質(zhì)器件VV密封件失效V緊固件松動V器件污染V連接器不匹配V線纜擦破、夾斷V器件斷腿V接插件松動V接觸不良VV結(jié)構(gòu)件變形VV結(jié)構(gòu)裂縫、撕裂VV3.應(yīng)力選擇HASS篩選;推薦的 HASS溫度循環(huán)振動參數(shù)量級參數(shù)量級極限溫度80%工作極限起始量級5Grms滯留時間10min滯留時間10min溫變速率40 C /min最高量級50%振動工作極限循環(huán)數(shù)2次振動施加第二個循環(huán)施加A、一般應(yīng)用場景，測試應(yīng)力選擇溫度循環(huán)，如一般電梯產(chǎn)品、伺服產(chǎn)品，但小批量試制推薦振動+溫度循環(huán)篩選，即應(yīng)力選擇規(guī)則如下（參數(shù)需要參考 HALT測試結(jié)果）表3 HASS參數(shù)選取B、產(chǎn)品使用時存在振動的產(chǎn)品篩選應(yīng)力考慮增加循環(huán)數(shù);C考慮資源與成本，一般篩選可以考慮使用普通標準溫箱做溫度循環(huán)篩選，溫度變化速率1C /min ,高溫低溫各停留30分鐘，高溫選擇70 C，低溫選擇-40 C, 4個循環(huán);九. 試驗流程方法結(jié)合公司現(xiàn)有生產(chǎn)流程圖，繪制HASS流程圖如下:圖 2 HASS 試驗流