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至简单讨论一下环境应力筛选

发布时间:2021-11-24

简单讨论一下环境应力筛选 1、环境应力挑选(EnvironmentalStressScoreening)的概念及发展 br / nbsp; nbsp; nbsp; 1.产品可靠性的提出:为了使用户满意;下降惊人的维修费用和产品本钱;增加利润,这些都是1些难以捉摸和控制的事情。但是必须控制电子元器件性能,并集中于产品可靠性这1焦点上. nbsp; nbsp; nbsp; 要控制产品的可靠性,需要了解产品失效的缘由,分析产品出厂施加应力后出现的故障,终,也是重要的是肯定产品失效的模式,而此种失效模式是经过常规检验或实验不可能被发现的,如:参数漂移、零部件安装不正确、安装了毛病零件、虚焊、零件被污染、有缺点的零件等。 nbsp; nbsp; nbsp; 通过ESS程序可以完善电子产品,大大提高其可靠性,ESS技术展开了对产品失效的查找,和如何正确的完成ESS程序。 nbsp; nbsp; nbsp; 为了努力使零部件、组装件和后完成的装置合格,电器制造厂商已寄希望于1致强调的可靠性上,使可靠性被认为是产品性能中的1个重要参数。 nbsp; nbsp; nbsp; 这是由于虽然有很好的产品设计,并通过认可的成熟的工艺来制造,产品也有可98失效,大多数失效不会超越3种类型,即:有缺点的零部件、制造工艺毛病和有工艺应力,这些将带来潜伏的缺点,而此种缺点通过常规的实验不容易出现,也不容易鉴别,但是,随着使用的增长,可能使产品突然失效 nbsp; nbsp; nbsp; 根据产品积累失效的数据表明:潜伏缺点会致使产品初期失效,当产品超过初期失效阶段,通常就是可靠的,如图A所示的产品典型寿命周期曲线,通常表示为1浴盆曲线。 nbsp; nbsp; nbsp; 由图可看出,产品寿命分为3段,即:初期,有效寿命期和破坏期。 nbsp; nbsp; nbsp; 产品早期使用阶段故障率高,可靠性差,因此控制产品可靠性的关键因素是保证产品销售到用户前已通过早期阶段,或说,需要建立某种实验程序,使产品失效力高的早期阶段在厂内完成,从而保证用户得到的是令其满意的可靠的产品。与JISK5701和ISO9000相干的标准是兼容的这就引出了环境应力挑选的概念。 nbsp; nbsp; nbsp; 2.ESS是甚么? nbsp; nbsp; nbsp; 环境应力挑选(Ess)的意义就是挑选产品,把通过不能用常规检验或实验的方法,或肉眼检验或电气实验方法查出的缺点,暴露出来,这些有缺点的零部件与其制造工艺或工艺技术有关,并大量散布在初期失效区域。 nbsp; nbsp; nbsp; 经过1个ESS程序,使某类产品100%的进行环境应力鼓励,并预行肯定实验时间,强迫有缺的产品失效在厂内产生。 nbsp; nbsp; nbsp; 要了解ESS重要的是在程序内,失效产品被检查出来是正常的和不可避免的,在此意义上,ESS与常规检验根本不同,常规检验要求100%合格。 nbsp; nbsp; nbsp; 一样重要的是ESS不是简单的增大实验阶段的强度和可能的破坏应力于产品上,事实上,它完全不是1种常规实验,而是用于提高产品可靠性的1种方案,1种手段,而常规的实验却不能。 nbsp;而夹具部位的螺钉的松紧情况也应当定期检查 nbsp; nbsp; 以下两个重要的因素是正确切现ESS的关键: nbsp; nbsp; nbsp; 1)应力佳水平必须合适于强迫产品的缺点变成失效; nbsp; nbsp; nbsp; 2)应力环境必须不超过产品电气和机械性能的极限,强迫应力不应使无缺点的产品失效或减少产品的有效寿命。 nbsp; nbsp; nbsp; ESS是1种高效的提高产品可靠性的工具,它将给企业带来以下利益: nbsp; nbsp; nbsp; 1)减少维修费用; nbsp; nbsp; nbsp; 2)淘汰无效的挑选方法,使有缺点产品被挑选出来; nbsp; nbsp; nbsp; 3)较早检测出设计和制造工艺中的毛病; nbsp; nbsp; nbsp; 4)保证产品可靠; nbsp; nbsp; nbsp; 5)增加产品价值; nbsp; nbsp; nbsp; 6)保证用户满意。 nbsp; nbsp; nbsp; 3.ESS的发展 nbsp; nbsp; nbsp; 在第2次大战期间,受军事的驱驶,环境实验已成为重要的实验,由于武器激增,飞机通讯等现场实验需要的费用高,且时间长,因而发展了环境摹拟技术,在1个隔热实验箱内,对产品作温度、湿度、高度等摹拟实验,在产品开发阶段用以验证设计,在制造阶段以检查产品的制造工艺以保证设计的1致性。 nbsp; nbsp; nbsp; 战后,电子技术逐渐发展,产品尺寸减小,复杂性增加,更需要好的生产工艺和组装程序,从产品积累失效的资料分析,发展许多不可预感的因素包括在零部件中,设计、制造技术、加工工艺都可成为失效的缘由,且失效多产生在产品使用的早期阶段,故肯定实验方法应摹拟产品早期阶段,并提出措施。 nbsp; nbsp; nbsp; 通过对产品初期阶段的实验中,提出了对产品延长加载时间的方法,如老化实验,高温工艺,许多人都相信,对使产品初期突然失效,某种应力会有加大的效果。 nbsp; nbsp; nbsp; 老化实验使产品有较小数量的初期失效是成功的,但不足以大大地改变失效串范围,另外,老化消耗时间长,使生产速度慢,产品费用增加并延误交货时间。 nbsp; nbsp; nbsp; 为了解决这1问题,国外兵工部门推荐了环境摹拟实验的新装置,军事要求产品能用在多变的环境下,暴露在环境参数周期变化中。例如:喷气机从沙漠跑道爬高到高空,将在短时间内暴露于显著的温度变化中,静止不变的环境参数,如老化,不能提供此种摹拟。因而,1种综合环境摹拟型式被推出,如:初期的温度循环加低频机械振动。摹拟实验的基本原则:产品暴露的环境要类似于实际使用的环境,摹拟实验产生1些重要结果: br / nbsp; nbsp; nbsp; 首先,1定数量的产品能在恒定温度应力下正常工作,但在遭受屡次温度循环后就要失效。这就是温度循环程序,它是ESS理论的基础。其次,与热老化比较,失效数大大增加,特别是失效型式将可能在现场使用时才发现。后,温度循环使产品突然失效的时间很短。温度循环实验通过温度变化明显产生了1种应力,使事前未检查出来的产品潜伏缺点暴露出来了。 nbsp; nbsp; nbsp; 从以上发现,产生了ESS基本原理,这门学科与通常实验方法的区分终究令人们弄明白,环境实验要用于确认设计,而环境应力挑选则用于考核产品的零部件、材料和制造工艺的失效性。 nbsp; nbsp; nbsp; 美国环境科学学会(IES)展开了ESS的全面研究工作,其出版的(电子元器件的电学应力挑选)(ESSEH),提供了1些通用的ESS利用指南。随后,IES发表的论文和其它资料,提供了更加有力的论据,说明ESS是1个提高产品可靠性非常成功的方法。 nbsp; nbsp; nbsp; 4.可能对ESS产生的误解: nbsp; nbsp; nbsp; 1)ESS是1种实验:ESS不是1种实验,它不是企图确认设计,确认设计要求1个无失效的摹拟程序。ESS是1个挑选程序,需要暴露产品潜伏的缺点,和可能产生在现场的其它性质的失效。 nbsp; nbsp; nbsp; 2)ESS与老化实验是1样的:ESS是从老化理论发展起来的,但它是1个有显著优点的程序,老化是使产品长时间受恒定温度的作用,而ESS是1个加速程序,即在预先肯定的环境温度之间,使产品承受屡次的循环应力。 nbsp; nbsp; nbsp; 3)ESS就是随机抽样:ESS要求100%的产品作暴露实验,而不能随机抽样,由于产品潜伏的缺点特性是随机的,将所有产品进行挑选是办法,以保证挑选程序的有效性。 nbsp; nbsp; nbsp; 4)ESS1、拉伸实验可用于确终端需求将逐渐提升认设计:仅管ESS可能有时暴露1个不公道的设计,但它的意图是不同的。设计有效性用环境摹拟和实验室分析去肯定,即当产品用在不超过规定的环境下,产品是不是有效。而ESS则不同,为了到达暴露产品潜伏缺点的目的,对其施以大容许的鼓励,强迫潜伏缺点失效,并从失效数据中分析零、部件及产品失效的模式,是工艺缺点还是设计毛病。这与摹拟实验的任务是完全不同的。 nbsp; nbsp; nbsp; 5)ESS无需失效:ESS是用以强迫产生适当的失效,这些失效在产品正常使用情况下都会产生,ESS基于某种产品的摹拟性而肯定大允许加载应力,无缺点的产品能吸收而不影响其使用寿命,绝大多数有潜伏缺点的产品将失效,并在出厂前在厂内检查出来。 nbsp; nbsp; nbsp; 6)ESS是昂贵的:ESS程序虽然要花去 /p