「
環(huán)境應(yīng)力篩選(Environmental Stress Screening,ESS)」是依據(jù)產(chǎn)品的壽命曲線(浴缸理論)針對新制產(chǎn)品或修理品(通常為
PCBA電子產(chǎn)品或零件)施加相當(dāng)?shù)沫h(huán)境與工作應(yīng)力(stress),如反覆開關(guān)機(jī)(power on/off)、偏壓(bias)、壓力(pressure)、溫度循環(huán)(thermal cycling)、振動(vibration)等方法,讓一些僅使用常規(guī)測試方法也無法檢測到的潛在早夭問題產(chǎn)品提前暴露出來,起到篩選不良品、達(dá)到品質(zhì)保證的目的。
參照文章最上面的「PCBA電子產(chǎn)品的壽命曲線(浴缸理論)」圖,可以發(fā)現(xiàn)PCBA電子產(chǎn)品的失效故障率基本上可以被分成早期失效期(Infant mortality period)、有用期(useful life period)、磨耗期(wear-out period)等三大時(shí)期,「早期失效期」的失效率會從一開始出現(xiàn)較高比率,然后急速下降到平坦的「有用期」,其原因在于設(shè)計(jì)的可靠性與制造組合公差、還有零件之間的匹配可適性、加上產(chǎn)品運(yùn)行后的負(fù)載跟外界環(huán)境磨合后所產(chǎn)生的不良。
所以在產(chǎn)品運(yùn)作初期這類匹配不當(dāng)?shù)蔫Υ闷窌罅康某霈F(xiàn)。而處于「有用期」又稱為「偶然失效期」的產(chǎn)品則會受到外界環(huán)境的影響引發(fā)偶然失效,偶然失效行為占據(jù)主導(dǎo),所以該階段失效率近似為常數(shù)。在「耗損失效期」,是因?yàn)榱憬M件老化所引發(fā),其失效會愈來愈嚴(yán)重,最后導(dǎo)致失效率隨時(shí)間而增加。而ESS(環(huán)境應(yīng)力篩選)的目的就是透過模擬產(chǎn)品實(shí)際的使用環(huán)境與工作負(fù)載,將產(chǎn)品送到客戶手中以前就提前度過浴缸理論中的早期失效期,讓客戶拿到產(chǎn)品后就可以享受到「有用期」的穩(wěn)定品質(zhì),而這個(gè)「產(chǎn)品實(shí)際使用環(huán)境與工作負(fù)載」就是所謂的「環(huán)境應(yīng)力(stress)」。
執(zhí)行ESS(環(huán)境應(yīng)力篩選 )測試項(xiàng)目與參數(shù)時(shí)應(yīng)該依據(jù)個(gè)零件或產(chǎn)品的特性來設(shè)計(jì),原則上必須依照產(chǎn)品設(shè)定的使用條件來設(shè)計(jì)環(huán)境應(yīng)力參數(shù),最好配以長期的品質(zhì)資料紀(jì)錄佐證,切記不可以過度增加負(fù)載超出產(chǎn)品的能力,因?yàn)闇y試后的產(chǎn)品是要出貨給客戶使用的,過度的環(huán)境應(yīng)力負(fù)載可能造成產(chǎn)品的內(nèi)傷或提前老化,得不償失。
依據(jù)過往的經(jīng)驗(yàn),一般整機(jī)PCBA電子產(chǎn)品的ESS測試項(xiàng)目為重復(fù)開關(guān)機(jī)、溫度、振動等項(xiàng)目,溫度參數(shù)必須考慮產(chǎn)品使用環(huán)境及材料特性,一般的工程塑膠材料不建議長期超過60C,否則容易脆化與變形,振動測試建議模擬車運(yùn)、船運(yùn)等振動頻率與重力加速度。
其實(shí),現(xiàn)在的電子工業(yè)設(shè)計(jì)及制造已經(jīng)達(dá)到一定的水淮,透過合理的MTBF與品質(zhì)管控,一般商業(yè)用的電子零件幾乎已經(jīng)很少有「早期失效期 」高失效率出現(xiàn),所以這個(gè)ESS測試項(xiàng)目在一般的消費(fèi)性不危及安全的商品上似乎已經(jīng)漸漸消失,當(dāng)然這可能只是深圳宏力捷觀察到的趨勢而已,也許你有不同的觀察與看法。
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