常見環境應力篩選型式

ID:291874 · 發表于 2018-8-25 15:05

環境應力篩選（ESS）使PCBA電子產品暴露在一種或多種應力環境中，如溫度循環、振動、高溫、電、熱沖擊和其它。模擬的特性為應力極限、變化速率、振幅、頻率等，持續時間也必須明確。接下來，小編就來介紹一下常用的環境應力篩選（ESS）型式。
1、溫度循環
溫度極值與產品相關，必須不使無缺陷產品突然失效。溫度變化極限之間的差值應足夠大，以提供最佳的應力范圍。如果是恒定變化速率，可以縮短或延長周期時間，但必須對產品施以足夠的影響。
ESS的溫度循環，其試驗箱內的空氣溫度變化速率必須≥5℃/min，且試品溫度應盡可能緊跟箱溫的變化，這樣才能對試品起到激勵作用，強制其潛在缺陷失效，達到ESS的目的。
一般的高低溫試驗箱，由于溫度變化速率<5℃/min，且結構設計不同，因此產品的溫度化速率太小，或跟不上箱溫的變化，無法用于ESS。
作為ESS溫度循環的試驗箱，試品溫度應緊跟≥5℃／min的箱溫變化。在達到高、低溫的恒定段時間，對試品應力影響不大，為了提高篩選效率，許多PCBA加工廠家縮短了恒定時間，所以作為ESS的溫度循環試驗箱需作用專門的設汁，屬另一類品種，而絕非普通的高低溫試驗箱。
在溫度循環試驗中，風速有決定性的直接影響，在同一箱內空氣溫度循環變化下，不同風速，試品的溫度變化曲線是不一樣的，風速低，試品溫度變化慢，只有較小的應力施加于試品，風速高，試品溫度變化快，使試品溫度較好的接近箱內空氣溫度，從而承受了較高的應力。
最佳風速的大小與試品有關，在某種風速下可獲得最大的熱交換，超過此風速可能得到相反的效果，對于一種特定的試品，正確的風速和風向可通過試驗來確定。
2、隨機振動
用隨機振動對產品進行篩選與其它ESS型式比較需時較短，對暴露產品的機械缺陷特別有效，如脫焊、虛焊等。
隨機振動費用太貴，僅管如此，仍被認為比其它振動型式更好，并經常采用，如果費用允許，可與溫度循環一起進行篩選。
3、高溫老化
這個篩選程序通常是靜態的，使產品承受預定時間提高了的溫度，相信產品在連續工作，和施加的熱能下，可強制出現早期失效。PCBA加工廠家現在的研究說明，高溫老化效果比溫度循環差得多。
4、電應力
用于電路系統的篩選，有兩種基本型式：
1）周期通電；
2）擴大電壓范圍，包括輸人變化的電壓，用電應力篩選比較省錢，與其它型式篩選一起可增加整個篩選的有效性，同時為了尋找模糊不清的失效，對產品通電也是必需的。
5、熱沖擊
使產品暴露在急劇的溫度極限，常用快速方式，即：產品按時間程序不斷循環移動一不論是機械的還是手動的，從極端熱環境到極端冷環境，通常認為，對篩選零件、部件、組裝件的缺陷熱沖擊是有效的。
6、固定頻率的正弦振動
此種型式的振動，通常用一種頻率60HZ以上的機械振動臺，與隨機振動相比費用少且易于控制，但常被認為沒有提供有效水平。
7、低溫
相似于高溫篩選的概念，其原理是：失效是由于產品受熱后又置于冷環境，使其強制收縮而發生的。
8、綜合環境
按產品的復雜性、價值或可靠性規程，環境應力篩選型式可以相互組合。例如：溫度循環和隨機振動常常綜合在一個ESS程序內，但費用昂貴。如果兩種篩選順序進行則費用較低，因為降低了對篩選設備的要求。
在上述ESS型式中，普遍的意見認為溫度循環是最有效的方式，總之，所用ESS型式和如何施加應力，完全決定于什么應力將在某特定產品中，在最短時間內，使有缺陷的產品最大數量的失效。

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