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环境应力筛选的定义

环境应力筛选是可靠性试验中的一种类型，也是产品制造过程中的一道工序。环境应力筛选（Environment Stress Screen，简写 ESS）是通过向电子或机电产品施加在设计范围之内的合理的环境应力（如温循、随机振动等）或电应力，将其内部的潜在缺陷加速暴露出来的过程。

环境应力筛选对有潜在缺陷的产品能诱发其故障，排除出早期故障，即下图浴盆曲线中描述的早期故障期的缺陷产品。对于不存在缺陷性能良好的产品是非破坏性试验。

环境应力筛选的目的

剔除制造过程中使用的不良元器件和引入的工艺缺陷，应着重加强对元器件的筛选，但为保证产品具有足够的可靠性，也应将筛选贯穿于制造过程的各阶段，应尽量在每一组装层次上进行，以剔除低层次产品装成高层次产品过程中引入的缺陷。

环境应力筛选的类型

常用的环境应力筛选类型有：温度循环、随机振动、高温、电应力、热冲击、正弦定频振动、正弦扫描振动、低温、综合环境、湿度、加速度、高度等。

1. 恒定高温

也称为高温老化，使产品在规定高温下连续不断地工作，激发出早期故障。筛选方法要根据受筛产品是否发热制定。该筛选广泛应用于元器件的筛选，不适用于组件级（印制线路板、单元或系统）筛选。筛选效果远低于温度循环。

2. 温度循环

影响筛选结果的主要参数为温度变化范围、温度变化速率及循环次数。通常适用于组件级筛选。筛选温度时间历程考虑受筛产品通电和不通电两种情况。激发的故障模式主要有：

a）使涂层、材料或线头上各种微观裂纹扩大。

b）使粘结不好的接头松弛。

c）使螺钉连接或铆接不当的接头松弛。

d）使机械张力不足的压配接头松弛。

e）使质量差的钎焊接触电阻加大或造成开路。

f）粒子污染。

3. 温度冲击

影响筛选结果的主要参数为温度变化速率、温度转换时间及温度冲击循环次数。因其温度变化率较高，产生的热应力较大，是筛选元器件，尤其是集成电路器件的有效方法。用于组装等级时要注意其可能造成的附加损坏。筛选效果类似于温度循环。激发的故障模式类似于温度循环。

4. 正弦扫频

在一定时间段内依次对产品内需要重点筛选的元部件的共振频率进行激励，产生共振。筛选效果较随机振动低。激发的故障模式主要有：

a）结构部件、引线或元件接头产生疲劳，特别是导线上有裂纹或类似缺陷的情况下。

b）电缆磨损。

c）螺钉接头松弛。

d）安装加工不当的集成电路片离开插座。

e）汇流条及连到电路板上的钎焊接头受到高应力，引起钎焊薄弱点故障。

f）与可作相对运动的部件桥形连接的元器件引线因没有充分消除应力而造成损坏。

g）已受损或安装不当的脆性绝缘材料出现裂纹。

5. 随机振动

在很宽的频率范围上对产品施加振动，产品在不同的频率上同时受到应力，使产品的许多共振点同时受到激励。筛选效果大大增强，筛选持续时间也减少到正弦扫频的1/3-1/5。激发的故障模式与正弦扫频的相同，但能激发的故障机理更复杂，激发故障的速度更快。

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