電子電氣產(chǎn)品ESS測(cè)試規(guī)范V2.0()

1、電子電氣產(chǎn)品ESS測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)目錄一 .目的 3二 .概述 4三 .適用范圍 41. 新產(chǎn)品 42. 變更產(chǎn)品 43. 量產(chǎn)產(chǎn)品 5四 .引用標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn) 5五 .定義 5 5 53. 可靠度 64. 置信度 6 6六 .ESS 根本特性 6七 .ESS 樣本選取 7八 .測(cè)試應(yīng)力 71. 各種篩選應(yīng)力效果比照 72. 常用典型 ESS 應(yīng)力激發(fā)故障分析 83. 應(yīng)力選擇 8九 .試驗(yàn)流程方法 9十.考前須知10ESS環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)是用在生產(chǎn)小批量階段，是生產(chǎn)工藝驗(yàn)證的一個(gè)環(huán)節(jié),旨在驗(yàn)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(gè)體，并通過失效分析、改進(jìn)、再驗(yàn)證，使

2、產(chǎn)品批量生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性到達(dá)研發(fā)預(yù)期，產(chǎn)品 發(fā)貨后早期失效率低。產(chǎn)品的可靠性是設(shè)計(jì)出來的，但實(shí)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(gè)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)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(zé)任心， 質(zhì)量檢驗(yàn)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(yàn) 和測(cè)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(huì)轉(zhuǎn)化成早期故障，即在產(chǎn)品發(fā)貨 1 年左右的時(shí)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、

3、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持續(xù)可靠度測(cè)試工藝也并入此標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)檫@ 個(gè)工藝流程也是使用環(huán)境應(yīng)力對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行抽檢或全檢。也是生產(chǎn)工藝驗(yàn)證的一個(gè)環(huán)節(jié)。1. 新產(chǎn)品新開發(fā)產(chǎn)品小批量階段。2. 變更產(chǎn)品變更產(chǎn)品，分為產(chǎn)品設(shè)計(jì)變更和器件變更，由研發(fā)和測(cè)試評(píng)估是否需要做ESS篩PCB 廠家、貼片選；重要變更建議做，如開關(guān)電源、處理器、驅(qū)動(dòng)電路、功率模塊、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。GBT 2423.22-2022 中華人民共和國國標(biāo)環(huán)境試驗(yàn)第 2局部：試驗(yàn)方法，試驗(yàn) N： 溫度變化可靠性試驗(yàn)技術(shù)，姜同敏，

4、王曉紅，袁宏杰，李曉陽GBT 16439-2022 交流伺服系統(tǒng)通用技術(shù)條件GBT 12668-2006 調(diào)速電氣傳動(dòng)系統(tǒng)GJB/34-93 電子產(chǎn)品定量環(huán)境應(yīng)力篩選指南1. ESSESSEnvironment Stress Screen 環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn) 是一種工藝手段， 是通過向電 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(cè)本錢最低 ， 將其內(nèi)部的潛在缺陷加速變成故障，并通過檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)和排除故障的過程。 ESS 旨在激 發(fā)并排除早期故障， 使產(chǎn)品的可靠性接近設(shè)計(jì)的固有可靠性水平。 應(yīng)力水平以能激發(fā)出 缺陷但不損壞產(chǎn)品為原那么， 采用的應(yīng)力環(huán)境不能超過產(chǎn)品電子和機(jī)械性

5、能的極限， 應(yīng)力 環(huán)境水平必需是適當(dāng)?shù)摹?.ORTORTOngoing Reliability test,持續(xù)可靠度測(cè)試 ，產(chǎn)品生產(chǎn)過程中持續(xù)抽測(cè)，確認(rèn)生產(chǎn)工藝是否持續(xù)穩(wěn)定， 來料是否存在缺陷， 通過測(cè)試把潛在缺陷激發(fā)成故障， 從而提高產(chǎn)品可靠性。3.可靠度可靠度為產(chǎn)品在規(guī)定的時(shí)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(shí)間 t的函數(shù)表示，可表示為:R t)=P(T>t)，其中，t為規(guī)定的時(shí)間,T表示產(chǎn)品的壽命R(t)N。r(t)No由可靠度的定義可知，R(t)描述了產(chǎn)品在0,t時(shí)間內(nèi)完好的概率，且R(0)=1 ,R + R )=0。舉例：某型號(hào)變頻器 10000臺(tái)同

6、時(shí)工作，1年內(nèi)發(fā)生了 25次故障，t=1年R 1 年=10000-25/10000*=0.9975, 第 365 天時(shí)，產(chǎn)品的可靠度為0.9975 ,即這個(gè)時(shí)候任意一臺(tái)變頻器完成工作的概率的99.75%。4. 置信度置信度也稱置信水平，在統(tǒng)計(jì)學(xué)中，一個(gè)概率樣本的置信區(qū)間 Confidence interval是對(duì)這個(gè)樣本的某個(gè)總體參數(shù)的區(qū)間估計(jì)。置信區(qū)間展現(xiàn)的是這個(gè)參數(shù)的真實(shí)值有一定概率落在測(cè)量結(jié)果的周圍的程度。置信區(qū)間給出的是被測(cè)量參數(shù)的測(cè)量值的可信程度， 即前面所要求的“一定概率。這個(gè)概率被稱為置信水平。5. HASSHASS(Highly Accelerated Stress Scree

7、n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(gè)分支，效果最好，效率最高，費(fèi)用最貴。1)其目的是剔除早期故障；2丨應(yīng)力可以大于產(chǎn)品實(shí)際使用條件，如振動(dòng)、上下溫等，但不能超出設(shè)計(jì)極限,如器件的溫度上下限，電應(yīng)力的上下限等;3應(yīng)對(duì)所有產(chǎn)品進(jìn)行;4丨不超出產(chǎn)品的失效機(jī)理；5丨不能代替設(shè)計(jì)階段的摸底、型式試驗(yàn)，試驗(yàn)?zāi)康牟煌粋€(gè)是設(shè)計(jì)能力驗(yàn)證,一個(gè)是工藝水平驗(yàn)證。篩選合格的可以發(fā)貨，不合格的整改，參考選取規(guī)那么C=1-RA n，根據(jù)計(jì)算可參考F表，實(shí)際生產(chǎn)過程中可根據(jù)測(cè)試條件適當(dāng)增減。表1篩選樣本參考可靠度置信度試驗(yàn)樣本222296806046351.各種篩選應(yīng)力效果比

8、照?qǐng)D1各種環(huán)境應(yīng)力篩選效果比照?qǐng)D各種篩選應(yīng)力的效果比擬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(jī)振動(dòng)激發(fā)故障比照缺陷類型環(huán)境應(yīng)力缺陷類型環(huán)境應(yīng)力溫度循環(huán)隨機(jī)振動(dòng)溫度循環(huán)隨機(jī)振動(dòng)器件參數(shù)漂移、電路時(shí)序設(shè)計(jì)不當(dāng)V相鄰線路、器件短路V電路板開短路V虛焊、冷焊VV裝配不當(dāng)V器件松脫V錯(cuò)用器件V劣質(zhì)器件VV密封件失效V緊固件松動(dòng)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(dòng)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A、一般應(yīng)用場(chǎng)景，測(cè)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(dòng)+溫度循環(huán)篩選，即 HASS篩選;推薦的HASS應(yīng)力選擇規(guī)那么如下參數(shù)需要參考HALT測(cè)試結(jié)果表3 HASS參數(shù)選取B、產(chǎn)品使 產(chǎn)品篩選應(yīng) 數(shù)；C、考慮資 篩選可以考 溫箱做溫度溫度循環(huán)振動(dòng)參數(shù)量級(jí)參數(shù)量級(jí)極限溫度80%工作極限起始量級(jí)5Grms滯留時(shí)間10min滯留時(shí)間10min溫變速率40 C /min最高量級(jí)50%振開工作極限循環(huán)數(shù)2次振動(dòng)施加第二個(gè)循環(huán)施加用時(shí)存在振動(dòng)的力考慮增加循環(huán)源與本錢，一般慮使用普通標(biāo)準(zhǔn)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(gè)循環(huán);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(yàn)流程圖E