【正文】 是一種制程階段的過程，而不是一種試驗(yàn)，篩選是 100％對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行的程序 。 通過 在產(chǎn)品上施加一定的環(huán)境應(yīng)力，以剔除由不良元器件、零部件或工藝缺陷引起的產(chǎn)品早期故障的一種工序或方法 。環(huán)境應(yīng)力篩選不改變產(chǎn)品的固有可靠度 。 √ 不能提高產(chǎn)品的固有可靠性 可提高 合格品的總的可靠性 水平，不能 提高每個(gè)產(chǎn)品的 壽命 。 √ 不能簡(jiǎn)單地以篩選淘汰率的高低來評(píng)價(jià)篩選效果 淘汰率高，有可能是產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì)、元件、工藝等方面存在嚴(yán)重缺陷，但也有可能是篩選應(yīng)力強(qiáng)度太高。通常以篩選淘汰率 Q和篩選效果 β值來評(píng)價(jià)篩選方法的優(yōu)劣：合理的篩選方法應(yīng)該是 β值較大，而 Q值適中。發(fā)現(xiàn) 、排除不良元器件，制造工藝缺陷造成的早期故障 （ 1）確認(rèn)具有潛伏性疵病的零組件。 （ 3）降低產(chǎn)品失效 退修或報(bào)廢 的機(jī)率，節(jié)省產(chǎn)品制造和維修整體成本。 （ 5）在研發(fā)階段可協(xié)助發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題，提高設(shè)計(jì)之可靠度，并可藉此縮短研發(fā)時(shí)程 。 暴露 產(chǎn)品固有的以及生產(chǎn)、工藝過程引進(jìn)和那些一般在正常質(zhì)量檢驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)過程中不會(huì)出現(xiàn)的缺陷。通俗地說，應(yīng)力就是對(duì)產(chǎn)品的功能有影響的各種因數(shù) 。 (2)潛在疵病 (latent quality defects) 也是由于制程中材料或工藝不良而產(chǎn)生，但 必須外加應(yīng)力 ， 才能使 缺陷提早暴露出來的產(chǎn)品疵病。 環(huán)境應(yīng)力篩 ESS選早 夭期的 產(chǎn)品 在一般功能測(cè)試時(shí)，很快就可以發(fā)現(xiàn)而加以修正。 如果沒有經(jīng)過適當(dāng)?shù)? ESS 處理 ，則會(huì)在使用 初期漸漸 地出現(xiàn)，使產(chǎn)品發(fā)生失效。 % % %%%%%%%經(jīng)過篩選 未篩選 采用篩選工藝的產(chǎn)品測(cè)試失效率比未經(jīng)過篩選 工藝 的產(chǎn)品的測(cè)試失效率低 經(jīng)過 ESS 的產(chǎn)品在 顧客手中 使用時(shí)的失效率較低，可提高顧客對(duì)公司產(chǎn)品的信心，這是 一 種無形但卻非常重要的效益 。如果某產(chǎn)品內(nèi)部有瞬時(shí)的熱梯度（溫度不均勻性），或產(chǎn)品內(nèi)部鄰接材料的 熱膨脹系數(shù)不匹配 ，則這些熱應(yīng)力和應(yīng)變將會(huì)加劇。 例如，有裂紋的電鍍通孔其周圍最終完全裂開，引起開路。環(huán)境應(yīng)力 篩選又可看作是產(chǎn)品質(zhì)量控制 檢查和測(cè)試過程的延伸 。 溫度循環(huán)諸參數(shù)中，對(duì)篩選效果最有影響的是溫度變化范圍 R、溫度變化速率 V以及循環(huán)次數(shù) N。因此加大上述參數(shù)中任一參數(shù)的量值均有利于提高溫度循環(huán)篩選效果。產(chǎn)品溫度達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間可以以產(chǎn)品中的關(guān)鍵部件為準(zhǔn)，必要時(shí)要特別監(jiān)測(cè)該部件的溫度，以保證篩選有效和防止其損壞。 產(chǎn)品溫度變化速率一般遠(yuǎn)低于試驗(yàn)箱內(nèi)空氣溫度的變化速率 ，提高箱內(nèi)氣流速度能使產(chǎn)品溫度變化速率加大 。 （ 3）循環(huán)數(shù) 受 篩產(chǎn)品在溫度箱空氣溫度中停留時(shí)間包括元器件（零部件）溫度達(dá)到穩(wěn)定所需要時(shí)間和在溫度極值下浸泡所需要的時(shí)間，該時(shí)間會(huì)影響篩選持續(xù)時(shí)間和效果，從而也影響篩選費(fèi)用。 不推薦把受篩產(chǎn)品中具有最高熱慣性（最慢熱響應(yīng)或 最大熱滯后 ）的元、部（器）件作為確定溫度穩(wěn)定的部位，因?yàn)檫@樣會(huì)要求用過多的時(shí)間來使那些不重要的大質(zhì)量元、部（器）件作為確定溫度 穩(wěn)定 的部位；這樣做可能使一些重要的元、部（器）件經(jīng)受不到適當(dāng)?shù)臒釕?yīng)力來析出其內(nèi)部缺陷。經(jīng)驗(yàn)表明，這一準(zhǔn)則會(huì)導(dǎo)致 篩選持續(xù)時(shí)間太長(zhǎng) ，篩選費(fèi)用太大，因此一般不采用 。 溫度 變化速率的選擇取決于受篩產(chǎn)品特性和預(yù)期的缺陷性質(zhì)。篩選強(qiáng)度不會(huì)隨著溫度變化速率的增加而無限增加。溫度循環(huán)下限溫度高于 0℃ 的篩選效果不大，寧可進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間恒定高溫篩選。 對(duì)電子設(shè)備來說，由于基本上是結(jié)構(gòu)件和電子元器件組成，其失效率水平一般都在 10－ 6/h水平，因此環(huán)境應(yīng)力篩選所消耗的元器件壽命可以忽略不計(jì)，不必?fù)?dān)心 ESS持續(xù)時(shí)間對(duì)產(chǎn)品可靠性的影響。 溫度循環(huán)次數(shù)（或篩選時(shí)間）選擇準(zhǔn)則 篩選中是否通電和進(jìn)行性能 測(cè)試：從 提高篩選效果出發(fā)， 篩選中應(yīng)盡量通電并進(jìn)行性能檢測(cè)。 從可能性和經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，一般在高組裝級(jí)（單元或系統(tǒng)級(jí)）進(jìn)行通電和檢測(cè)，低組裝級(jí)（印刷電路組件）不進(jìn)行通電和檢測(cè)，這是因?yàn)榈徒M裝級(jí)往往不具備檢測(cè)性能的條件。在溫度循環(huán)篩選中， 在高低溫溫度穩(wěn)定后應(yīng)通斷電源各三次 ，同時(shí)應(yīng)盡量增加性能檢測(cè)次數(shù)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和進(jìn)行修復(fù)， 節(jié)省篩選時(shí)間 。 篩選度 （ Screen Strength）： 產(chǎn)品中存在對(duì)某一特定篩選敏感的潛在缺陷時(shí)，該篩選將該缺陷以故障形式析出的概率 。 藉 由溫度循環(huán)所檢測(cè)出的產(chǎn)品瑕疵類型比例：設(shè)計(jì)裕度不足： 5%、生產(chǎn)做工失誤：33%、瑕疵零件： 62% 篩選 度 篩選的環(huán)境應(yīng)力 （ 1）篩選的環(huán)境應(yīng)力同使用及設(shè)計(jì)的環(huán)境規(guī)格無直接關(guān)系，只要不 超過 產(chǎn)品的環(huán)境設(shè)計(jì)規(guī)格，且能有效的達(dá)到篩選目的，皆可做為篩選的 環(huán)境應(yīng)力。但是，要注意的是設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)不能以 ESS的規(guī)格為依據(jù)，必須以生 命周期可能遭遇的環(huán)境應(yīng)力為主。 （ 3）制定篩選的應(yīng)力時(shí)，先要對(duì)產(chǎn)品的振動(dòng)特性及熱傳性作深入的 分析 后，才能設(shè)計(jì)出有效而安全的篩選程序 。 （ 5）在 愈 低組合層次發(fā)現(xiàn)疵病愈好，而較適當(dāng)?shù)淖龇ㄊ菑牧憬M件、印刷電路板、 模塊，甚至到系統(tǒng)層次，都要有不同應(yīng)力水平的篩選。 （ 7）產(chǎn)品 的 外殼在整機(jī)篩選嚴(yán)重影響了試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的 溫度場(chǎng) ，也就影響了篩選效果。 （ 2）符合成本效益。 （ 4）選用的環(huán)境應(yīng)力不超過產(chǎn)品之設(shè)計(jì)強(qiáng)度，以致使正常的產(chǎn)品損耗太多的 可用壽命或遭受破壞。 產(chǎn)品安裝 受篩產(chǎn)品在箱內(nèi)的安裝，除必要的支點(diǎn)外，產(chǎn)品應(yīng)被空氣包圍，不能直接放在箱底，也不能放在實(shí)心墊板上，以保證受篩產(chǎn)品四周都能直接與空氣進(jìn)行熱交換。 一臺(tái)產(chǎn)品進(jìn)行篩選時(shí)，盡量置于試驗(yàn)箱中央，多臺(tái)產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)行篩選時(shí)，除了其總體積不能違反上述規(guī)定外，各臺(tái)產(chǎn)品之間應(yīng)保持一定距離，以利于箱內(nèi)空氣的流動(dòng)，保持試驗(yàn)箱內(nèi)溫度均勻。 C/min △ =40 △ =60 6 5 6 10 6 15 10 5 10 10 10 15 溫度循環(huán)應(yīng)力 篩選度 ESS篩選強(qiáng)度的計(jì)算 恒定 高溫篩選 強(qiáng)度 SS=1exp [*(R+)^*t] 式中： R—高溫與室溫 (一般取 25℃ )的差值； t—恒定高溫持續(xù)時(shí)間 (h)； 例：用 85℃ 對(duì)某一元器件進(jìn)行 48H的篩選 ， 則 其篩選強(qiáng)度 為 : SS=1 EXP(*((85+)^)*48)= % ； 溫度 循環(huán)的篩選強(qiáng)度 SS=1exp{(R+)^[Ln(e+v)]^3*N} R：溫差 V：變溫速率 N： 溫度 循環(huán) 次數(shù) 隨機(jī)振動(dòng) 的篩選強(qiáng)度 SS=1exp{(Grms) Ea為激活能（根據(jù)原材料不同有不同取值） = ,或 。 T為 絕對(duì)溫度 RH指相對(duì)濕度（單位％）、下標(biāo) u指常態(tài)、下標(biāo) s指加速狀態(tài)（如 RHu^n指常態(tài)下相對(duì)濕度的 n次方），一般情況下 n取 2 MTBF的 計(jì)算 測(cè)試時(shí)間＝ A MTBF， A這個(gè)因子與“在這段時(shí)間內(nèi)允許失效的次數(shù)”和“ 90%的信心度”有關(guān)系。 也就是 當(dāng)設(shè)備運(yùn)行 7780H，最多只 出現(xiàn)一次失效就認(rèn)為此產(chǎn)品達(dá)到了要求的可靠性。 a=90%。 A=*CHIINV (Excel)=*CHIINV （ 1a， 2*（ r+1）） = *CHIINV （ 10%， 2*2）=。 k=*10E5eV/K (玻爾茲曼常數(shù) )。 AF Ea k Tu Ts RHu RHs n 298 348 75% 85% 2 常溫 高溫 25 75 AF Ea k Tu Ts RHu RHs n 298 353 75% 90% 2 常溫 高溫 25 80 高溫加速狀態(tài)下測(cè)試時(shí)間： T”=T’/AF =7780/ =（ ） 試驗(yàn) 溫度、濕度越 高，加速因子 AF越大，所需試驗(yàn)時(shí)間越短 將溫度提高到 80176。下面歸納了實(shí)際生產(chǎn)或使用環(huán)境中存在的具有代表性的冷熱溫度沖擊環(huán)境，這些冷熱沖擊環(huán)境常常是導(dǎo)致產(chǎn)品失效的主要原因。在溫度較低的環(huán)境中切斷電源可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生相反方向陡峭的溫度梯度； 5．設(shè)備可能會(huì)因?yàn)榻涤甓蝗焕鋮s； 6．當(dāng)航空器起飛或者降落時(shí)，航空器機(jī)載外部器材可能會(huì)出現(xiàn)溫度的急劇變化。可是最近由于一般電子設(shè)備也因?yàn)槠浔銛y化而變得易受振動(dòng)，因此機(jī)械應(yīng)力的應(yīng)用范圍也廣泛了。 冷熱溫度沖擊對(duì)產(chǎn)品的影響 、材料或線頭上各種微觀裂紋擴(kuò)大 、化學(xué)污染 ，例如保護(hù)涂層的連結(jié) 斷路 、 短路 、晶體管不良 ，造成幾乎短路的線匣或電纜 、破裂、刻痕 ..等 裂紋 ，導(dǎo)致晶體管短路 ，導(dǎo)致不規(guī)律輸出 失效 溫度循環(huán)所激發(fā)出的 故障模式 熱循環(huán)應(yīng)力對(duì) 產(chǎn)品的影響 溫度循環(huán)應(yīng)力激發(fā)的故障模式或影響 使涂層、材料或線頭上各種微細(xì)裂紋擴(kuò)大；使粘接不好的接頭松馳；使螺釘連接或鉚接不當(dāng)?shù)慕宇^松馳；使機(jī)械張力不足的壓配接頭松馳；使質(zhì)量差的焊點(diǎn)接觸電阻加大或開路；粒子污染；密封失效。具體應(yīng)用時(shí)可以表達(dá)為 10℃規(guī)則 等，當(dāng)周圍環(huán)境溫度上升 10℃ 時(shí)，產(chǎn)品壽命就會(huì)減少一半；當(dāng)周圍環(huán)境溫度上升 20℃ 時(shí)，產(chǎn)品壽命就會(huì)減少到四分之一。 高溫對(duì)產(chǎn)品的影響：老化、氧化、化學(xué)變化、熱擴(kuò)散、電遷移、金屬遷移、熔化、汽化變型等 低溫對(duì)產(chǎn)品的影響：脆化、結(jié)冰、粘度增大和固化、機(jī)械強(qiáng)度的降低、物理性收縮等 溫度應(yīng)力對(duì)產(chǎn)品的影響 高溫 高濕條件作用試驗(yàn)樣品上，可以構(gòu)成水氣吸附、吸收和擴(kuò)散等作用。 濕度對(duì)產(chǎn)品的影響：腐蝕、離子遷移、擴(kuò)散、水解、爆裂、霉菌、 濕度引起塑封半導(dǎo)體器件腐蝕的失效： 在硅片上集成有大量電子元件的集成電路芯片及其元件通過導(dǎo)線連接起來構(gòu)成電路。從進(jìn)行集成電路塑封工序開始，水氣便會(huì)通過環(huán)氧樹脂滲入引起鋁金屬導(dǎo)線產(chǎn)生腐蝕進(jìn)而產(chǎn)生開路現(xiàn)象，成為品質(zhì)工程最為頭痛的問題。 鋁線中產(chǎn)生腐蝕過程： ① 水氣滲透入塑封殼內(nèi) →濕氣滲透到樹脂和導(dǎo)線間隙之中 ② 水氣滲透到晶片表面引起鋁化學(xué)反應(yīng) 加速鋁腐蝕的一些因素（鋁金屬導(dǎo)線腐蝕反應(yīng)隨著是否施加偏壓而變化） ①樹脂材料與晶片框架接口之間連接不夠好（由于各種材料之間存在膨脹率的差異）。 ③非活性塑封膜中所使用的高濃度磷。 濕度對(duì)產(chǎn)品可靠性的影響 低溫應(yīng)力對(duì)產(chǎn)品 的影響 元器件參數(shù)漂移，材料硬化、脆化，部件間熱膨脹系數(shù)不同卡死 高溫應(yīng)力對(duì)產(chǎn)品 的影響 恒定高溫應(yīng)力激發(fā)的故障模式或 影響恒定 高溫能激發(fā)的故障模式 (或?qū)Ξa(chǎn)品的影響 )主要有 ： 使未加防護(hù)的金屬表面氧化，導(dǎo)致接觸不良或機(jī)械卡死，在螺釘連接操作時(shí)用力不當(dāng)或保護(hù)涂層上有小孔和裂紋都會(huì)出現(xiàn)這種未防護(hù)的表面 。粘結(jié)不牢固 化學(xué)腐蝕 元件參數(shù)漂移 氧 化 變形尺寸改變 部件間熱膨脹系數(shù)不同卡死 改變產(chǎn)品各個(gè)元件、部件的相對(duì)位置關(guān)系 產(chǎn)品部分結(jié)構(gòu)、引線松動(dòng)、磨損、脫落；振動(dòng)使得原來有微小缺陷和損傷經(jīng)多次交應(yīng)力作用使其擴(kuò)大，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)破壞 正弦振動(dòng)應(yīng)力激發(fā)的故障模式或影響 使 結(jié)構(gòu)部件、引線或元器件接頭產(chǎn)生疲勞，特別是導(dǎo)線上有微裂紋或類似缺陷的情況下； 使電纜磨損，如在松馳的電纜結(jié)處存在尖緣似的缺陷時(shí)； 使制造不當(dāng)?shù)穆葆斀宇^松馳； 使安裝加工不當(dāng)?shù)?IC離開插座； 使受到高壓力的匯流條與電路板的釬焊接頭的薄弱點(diǎn)故障； 使未充分消除應(yīng)力的可作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的橋形連接的元器件引線造成損壞，例如電路板前板的發(fā)光二極管或背板散熱板上的功率晶體管； 已受損或安裝不當(dāng)?shù)拇嘈越^緣材料出現(xiàn)裂紋。 2℃ 低溫貯存 擱置 2h 恢復(fù) 2h 時(shí)間 室溫 25℃ /20℃ 試驗(yàn)箱溫度按 ～ 1℃ /min的平均速率，逐漸下降至 25177。 3℃ ； 試驗(yàn)箱 溫度穩(wěn)定后恒溫 3h。 ℃ /min的升溫速率升高到40℃ 177。 溫度范圍： 70℃ ～ 10℃ 。 溫度范圍： 10℃ ～ 210℃ 。 濕度范圍： 30%RH～ 100%RH 霉菌試驗(yàn) 按 GB/T —90 《 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第二部分：試驗(yàn)方法 長(zhǎng)霉試驗(yàn) 》 進(jìn)