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        首頁 / 新聞動態 /GJB1032-90電子產品環境應力篩選方法

        GJB1032-90電子產品環境應力篩選方法

        2019-02-18 18:43:00

        GJB

        中華人民共和國國家軍用標準


        FL    GJB103290







        電子產品環境應力篩選方法




        environmental stress screening

        process for electronic products





        19910126發布               19910601


        國防科學技術工業委員會  批準

        目 次

        1 主題內容與適用范圍

        2 引用標準

        3 術語

        4 一般要求

        5 環境應力篩選條件

        6 篩選程序

        附錄A 環境應力篩選故障尋找方案(補充件)

        附錄B 溫度循環保持時間的確定(補充件)

        附錄C 環境應力篩選試驗時間的確定(參考件)

        附錄D 環境應力篩選試驗的抽樣和簡化(參考件)



















        中華人民共和國國家軍用標準

        電子產品環境應力篩選方法

        GJB103290

        environmental stress screening

        process for electronic products

        1 主題內容與適用范圍

        本標準規定了軍用電子產品環境應力篩選的要求、條件和方法。

        本標準適用于下列各類電子產品,在研制和批生產階段的環境應力篩:

        a. 地面固定設備;

        b. 地面移動設備;

        c. 艦船用設備;

        d. 飛機用設備及外掛;

        e. 導彈用設備。

          篩選產品可以是印刷電路板組裝件、電子組件或整機;對大型電子產品應優先考慮在較低裝配級別如印刷電路板組裝件上進行篩選。

        2 引用標準

        GB 2036 印制電路名詞術語及定義

        GB 5170 電工電子產品環境試驗設備基本參數檢定方法

        GB 8052 單水平和多水平連續計數抽樣檢查程序及表

        GJB 150 軍用設備環境試驗方法

        GJB 431 產品層次、產品互換性、樣機及有關術語

        GJB 450 裝備研制與生產的可靠性通用大綱

        GJB 451 可靠性、維修性術語

        GJB 457 機載電子設備通用規范

        3 術語

        3.1環境應力篩選

          在電子產品施加隨機振動及溫度循環應力,以鑒別和剔除產品工藝和元件引起的早期故障的一種工序或方法。

        3.2環境應力篩選故障

          在環境應力篩選試驗中由產品工藝缺陷或元件缺陷引起的故障。

        3.3非環境應力篩選

          由于非環境應力引起的故障,包括:

        a. 產品安裝不當引起的故障;

        b. 監視儀表失靈引起的故障;

        c. 操作錯誤引起的故障;

        d. 試驗程序錯誤或程序執行錯誤引起的故障;

        e. 過環境應力引起的故障;

        f. 從屬故障;

        g. 維修期間引起的故障。

        3.4優勢頻率

          在功率譜密度曲線上最大處對應的頻率。

        3.5瞬態故障

          需在一定的環境應力作用下方能顯示的故障。

        4 一般要求

        4.1環境應力篩選對象

          研制階段和批生產初期的全部產品均應進行環境應力篩選;在批生產中、后期可根據產品批量及質量穩定情況進行抽樣篩選,抽樣方案見附D。

        4.2試驗產品的要求

          a.所有試驗產品應具有檢驗合格證明;

          b.所有試驗產品應去除包裝物及減震裝置后再進行試驗。

        4.3試驗的大氣條件

        4.3.1 標準大氣條件:

          溫度:15~35℃;

          相對濕度:不加控制的室內環境;

          大氣壓力:試驗場所的當地氣壓。

        4.3.2仲裁大氣條件:

          溫度:23±2℃;

          相對濕度:(50±5)%;

        大氣壓力:86~106KPa。

        4.4試驗條件允差

        4.4.1溫度試驗允差

          除必要的支承點外,試驗產品應完全被溫度試驗箱內空氣包圍。箱內溫度梯度(靠近試驗產品外測得)應小于1℃/m;箱內溫度不得超過試驗溫度±2℃的范圍,但總的最大值為2.2℃(試驗產品不工作)。

        4.4.2隨機振動試驗允差

          振動試驗控制點譜形允差見表1對功率譜計算其允差的分貝數(dB)按公式(1)計算:

        ……………………………………………………………………(1)

        式中:W-為實測的加速度功率譜密度,g2/Hz;

           W0-為規定的加速度功率譜密度,g2/Hz。

           均方根加速度允差不大于1.5dB,其允差分貝數(dB)按分式(2)計算:

             …………………………………………………………………(2)

        式中:GRMS-實測的均方根加速度,g;

           GRMS0-規定的均方根加速度,g。

        1

        頻率范圍

        Hz

        分析帶寬

        Hz

        允差

        dB

        20~200

        25

        ±31)

        200~500

        50

        500~1000

        1000~2000

        100

        ±62)

        注:1)如有困難時,頻率范圍在500~1000 Hz的允差放寬到-6dB,但累計帶寬應在100 Hz以內。

          2)如有困難時允差放寬到-9 dB,但累計帶寬應在300 Hz以內。

        4.4.3試驗時間允差

          試驗時間的允差為±1%。

        4.5試驗設備要求

        4.5.1溫度循環試驗箱

          試驗箱應滿足如下要求:

        a) 試驗產品在箱內安裝應保證除必要的支點外,全部暴露在傳熱介質即空氣中;

        b) 應具有足夠的高低溫工作范圍,溫度變化速率(平均值)不小于5℃/min;

        c) 試驗箱熱源的位置布置不應使輻射熱直接到達試驗產品;

        d) 用于控制箱溫的熱電偶或其它型式的溫度傳感器應置于試驗箱內部的循環氣流中,并要加以遮護以防輻射影響;

        e) 高低溫循環的氣流應適當導引以使試驗產品周圍的溫度場均勻;如果有多個試驗產品同時進行試驗時,應試驗產品之間及試驗產品與試驗箱壁之間有適當間隔,以便氣流能在試驗產品間和試驗產品與箱壁間自由循環;

        f) 箱內空氣及致冷系統的冷卻介質-空氣的溫度和濕度應加以控制,使其在試驗期間產品上不出現凝露。

        4.5.2隨機振動試驗設備

          任何能滿足本標準規定的隨機振動條件的振動激勵裝置都可以用于振動篩選試驗。

        4.5.3振動試驗夾具

          夾具在規定的功率譜密度頻率上限2000Hz以內不應有振頻率存在,即在20~2000Hz范圍內沿振軸方向的傳遞函數必須保持平坦,其不平坦允差不得超過±3dB。如設計不易滿足時允許放寬條件,見表2。

        頻率范圍

        傳遞函數不平坦允差

        20~500

        ±3dB

        500~2000

        注:1)如有困難時,頻率范圍在500~2000Hz的允差放寬到±6dB,但累計寬應在300Hz以內。

        4.5.4通用儀表

          通用監測儀表應滿足如下要求:

        a) 應具有講師合格證明;

        b) 測試準確度不應低于試驗條件測試參數允差的1/3。

        4.6失效記錄、分析和糾正措施

          a)在環境應力篩選期間,應能有效地采集數據、分析和及時記錄改正措施。

          b)應采集的對象為試驗件、試驗件之間的接口、試驗儀器儀表、試驗裝置、試驗程序、試驗人員和操作說明。

        5 環境應力篩選條件

          環境應力篩選故障尋找方案見附錄A??傇囼灂r間的理論推導,見附錄C中C3。

        5.1 溫度循環試驗條件

        溫度循環試驗產品有兩種情況:

        a) 對無冷卻系統的試驗產品,在升溫和高溫保持階段,試驗產品應通電;在降溫及低溫保持階段,應斷電,見圖1(a);

        b) 對有冷卻系統的試驗產品,試驗時應同時將冷卻介質進行高低溫循環,見圖1(b)。

        5.1.1高低溫極限值(高低溫設定值);系指試驗箱內的空氣溫度,具體由產品有關技術條件確定。一般取產品的工作極限溫度,也可取非工作溫度。

        5.1.2高低溫保持時間:按附錄B的方法由試驗確定。

        5.1.3溫度變化速率:5℃/min(整個溫度變化幅度內的平均值)。

        5.1.4一次循環時間:3h20min或4h。

        5.1.5溫度循環數及溫度循環試驗時間:在缺陷剔除試驗中,溫度循環為10次或12次,相應試驗時間為40h。在無故障檢驗中則為10~12次或12~24次,時間為40~48h。

        5.2隨機震動試驗條件

        5.2.1隨機振動譜

          隨機振動功率譜密度要求如圖2所示。



        1 溫度循環圖


        2 隨機振動功率譜密度圖


        5.2.2施振軸向的確定

          施振方向的選擇取決于產品的物理結構特點、內部部件布局以及產品對不同方向振動的靈敏度。一般情況只選取一個軸向施振即可有效地完成篩選,必要時亦可增加施振軸向以使篩選充分。在篩選試驗前應通過產品的振動特性試驗,為確定施振由向提供依據。

        5.2.3施振時間

          在缺陷剔除試驗階段為5min。

          無故障檢驗階段為5~15min。

        5.2.4控制點

          控制點應選在夾具或臺面上的最接近產品的剛度最大的部位。對大型整機可采用多點平均控制。

        5.2.5監測點

          監測點應選在試驗產品的關鍵部位處,使其均方根加速度不得超過設計允許最大值。若超過則應進行譜分析,查出優勢頻率所在,允許降低該處譜值,以保證不使試驗產品關鍵部位受到過應力作用。

        5.2.6通電監測

          在研制階段及批生產初期的產品,應通電監測性能;在批生產階段的產品試驗時可不通電,或視產品技術條件而定。

        5.3環境應力篩選條件的剪裁

          應力篩選的條件要根據具體產品的具體情況,以本標準為基礎進行適當的剪裁,得出具體產品的篩選條件。在篩選執行過程中,還要根據產品的工藝成熟程度及使用方的質量反饋信息對篩選條件進行調整,甚至采用簡化或抽樣的篩選方案,具體方法見附錄D。

        6 篩選程序

        環境應力篩選程序由圖3給出。篩選程序由初始性能檢測、缺陷剔除試驗、無故障檢驗及最后性能檢測等組成。

        6.1初始性能檢測

          試驗產品應按有關標準或技術文件進行外觀、機械及電氣性能檢測并記錄。凡檢測不合格者不能繼續進行環境應力篩選試驗。


        初始性能檢測

        環境應力篩選

        最后性能檢測

        6.1條

        缺陷剔除

        6.2.1條

        無故障檢驗

        6.2.2條

        6.3

        隨機振動5min


        40h


        溫度循環


        40-80h


        溫度循環

        隨機振動5-15min

        最大限度地監測功能(見注①及注


        3 環境應力篩選試驗的組成及程序


        注:①在最后4次溫度循環和整個無故障檢驗隨機振動時間內必須進行100%的功能監測;

        ②環境試驗期間,若監測的參數足夠充分,則是最后性能檢測一般不應算做無故障檢驗的一部分;但若發現故障,則需重新進行無故障檢驗。

        6.2環境應力篩選

          它包括缺陷剔除試驗和無故障檢驗試驗兩個部分。

        6.2.1缺陷剔除試驗

          試驗產品應施加規定的隨機振動和濕度循環應力,以激發出盡可能多的故障。在此期間發現的所有故障都應記錄下并加以修復。試驗條件見5.1和5.2條規定。

        6.2.1.1故障處理

          在隨機振動試驗時出現的故障,待隨機振動試驗結束后排除;在溫度循環試驗時出現的故障,每次出現故障后,應立即中斷試驗,排除故障再重新進行試驗。

        6.2.1.2中斷處理

          試驗因故中斷后再重新進行試驗時,中斷前的試驗時間應計入試驗時間,對濕度循環則需扣除中斷所在循環內的中斷前試驗時間。

        6.2.2無故障檢驗試驗

          本試驗目的在于驗證篩選的有效性,應先進行溫度循環,后進行隨機振動。所施加的應力量級與缺陷剔除試驗相同。不同的是溫度循環時間增加到最大為80h;隨機振動增加到最長為15min。

        6.2.2.1通過判據

          試驗過程應對試驗產品進行功能監測,在最長80h內只要連貫40h溫度循環期間不出現故障,即可認為產品通過了溫度循環應力篩選;在最長15min內連續5min內不出現故障,則可認為產品通過了隨機振動篩選。

        6.2.2.2故障處理

          若在80h溫度循環試驗中,在前40h出現的故障允許高潮排除后繼續進行無故障檢驗試驗;同樣對隨機振動試驗若10min前出現的故障允許排除后繼續試驗。

        6.3最后性能檢測

          將通過無故障檢驗的產品在標準大氣條件下通電工作,按產品技術條件要求逐項檢測并記錄其結果,將最后性能與初始測量值比較,對篩選產品根據規定的驗收功能極限值進行評價。






        附錄A

        環境應力篩選故障尋找方案

        (補充件)

        A1 目的

        對環境應力篩選所出現的產品故障,應設法查找出故障所在并排除,對一些故障特別是瞬態故障的尋找,需施加一定的環境應力。

         本附附錄目的在于給環境應力篩選故障尋找方案的制訂提供指導,以便使為查找故障所施加的環境應力既能盡快查出故障所在而又不致影響產品壽命。

        A2 故障尋找方案的制訂

          在開始環境應力篩選試驗之前,就應當制訂出一個詳細的故障尋找方案。該方案可以是正文中試驗步驟的一部分或補充。它應與產品性能監測工作相協調,并盡可能充分利用機內檢測和性能監測得到的全部數據,包括趨向性數據,據以判斷和發現故障所在。

        A3 故障尋找的考慮事項

        A3.1 有時故障產生會影響被監測產品的性能,致使故障確診困難。此時可考慮在較低的裝配級別(如模塊或組件)上,施加一定的環境應力進行故障尋找。

        A3.2 施加環境應力期間,應盡可能多地監測產品性能參數,一旦某一故障出現而且將影響其功能監測時,應停止試驗開始故障尋找。

        A3.3 對溫度循環如果故障是周期出現的,應記錄故障產生的時刻及相應的電應力和溫度應力狀況,接著開始進行故障尋找。若已知首次故障出現的確切時刻或上述尋找無結果,則可能需要進行一次或一次以上的溫度循環以便查找出故障所在。因為溫度循環的次數有限,故所增加的溫度循環一般不會影響產品的使用奉命。

        A3.4 對隨機振動由于產品承受隨機振動的能力受到疲勞強度的限制,所以與A3.3溫度循環不同,不能隨意增加振動時間。為了最大限度地減少故障尋找而必須進行的隨機振動對產品壽命的影響,規定篩選及故障尋找施振總時間,在0.04g2/Hz功率譜密度值作用下,不得超過20min,其中故障尋找試驗應在盡可能低的振級上進行以使等效時間減至最小。等效時間TD的計算公式為:

               ……………………………A1)

        式中:TD-等效時間,min。

          數值計算結果見表A1振動量級與時間的等效關系。


        均方根加速度Grms

        g

        功率譜密度W

        g2/Hz

        等效時間

        min

        6.0

        0.04

        20

        5.2

        0.03

        47

        4.24

        0.02

        160

        3.0

        0.01

        1280

        A4應用實例

          產品在各試驗中經歷的隨機振動時間如:

          缺陷剔除試驗為0.04 g2/Hz,5min。

          無故障檢驗中,不允許出現故障的檢驗時間為5min(0.04 g2/Hz),沿余10min為在0.04 g2/Hz下允許發現和查找故障的時間

        A2給出一實例,說明隨機振動試驗時間的分配及試驗量級與等效時間的關系。該從事貿易中產品經缺陷剔除試驗后,在無故障檢驗中,至第4min出現故障,之后在0.04 g2/Hz下進行了第一次故障查找,歷經20min結束,此后又進行了第二次故障查找,振動量級增至0.02g2/Hz,又進行了20min,最后通過了5min的0.04 g2/Hz的無故障檢驗。

        試驗階段

        試驗量級

        g2/Hz

        試驗時間

        min

        等效時間

        min

        時間比

        缺陷剔除

        0.04

        5

        5

        5/20

        故障檢驗

        發現故障

        0.04

        4

        4

        4/20

        第一次故障查找

        0.01

        20

        0.31

        20/1280

        第二次故障查找

        0.02

        20

        2.5

        20/160

        無故障檢驗

        0.04

        5

        5

        5/20

        總計

        -

        16.81

        -



        附錄了B

        溫度循環保持時間的確定

        (補充件)

        B1 目的

         本附錄規定了溫度循環中高低溫保持時間及有冷卻系統產品的致冷劑在其高溫工作極限溫度下保持時間的確定方法。

        B2 循環時間的試驗確定

        B2.1 無冷卻系統的產品

        B2.1.1 高低溫保持時間的確定步驟

        a. 將熱電偶固定在產品的各典型部位上,數量不得少于三個,裝好熱電偶后應使產品恢復原狀;

        b. 4.3條規定的標準大氣條件將產品安裝在試驗箱中,之后通電檢查產品性能,正常工作后斷電;

        c. 接通產品電源使其工作,將試驗濕度設定值調到5.1.1條中規定的高溫極限值,并使充任相空氣溫度以5℃/min的平均速率上升,必要時可采用輔助加熱手段以達到所要求的平均上升速率。平均速率按箱內整個溫度變化幅度計算;

        d. 若產品的高溫工作極限溫度低于上設定值,試驗箱空氣達到產品高溫限時,切斷產品電源試驗箱內空氣溫度斷續上升直至達到上設定值,記錄到達溫度的時間。若試驗產品的高溫工作限和上設定值相同,則在試驗箱內空氣達到上設定值時,不必切斷產品電源,記錄到達該溫度濕度的時間;

        e. 保持試驗箱空氣溫度在上設定值溫度,直至產品上2/3熱電偶的溫度在上設定值溫度±10℃內為止,記錄該時刻,將其減去步驟d中記錄的箱內空氣溫度到達上設定值之時間,即為高溫保持時間;

        f. 若步驟d中電源未切斷,則應切斷電源;

        g. 將試驗濕度設定值調到5.1.1條規定之低溫下限(下設定值),并使試驗箱以5℃/min的平均速率下降,必要時可采用輔助冷卻手段以達到這一變化速率,平均速率按整個試驗箱溫度變化幅度計算;

        h. 當試驗箱空氣溫度達到下設定值時,記錄該時間;

        i. 保持試驗箱空氣溫度在下設定值,直到產品上2/3熱電偶的溫度在上設定值溫度±10℃范圍內為止,記錄這一時間,它與試驗箱內空氣溫度到達下設定值時間之差即為低溫保持時間,后二次高溫保持時間的均值和二次低溫保持時間的均值即為環境應力篩選要求的高低溫保持時間;

        j. 重復步驟c至i,再重復步驟c至e,得到三次高溫保持時間和二次低溫保持時間,后二次高溫保持時間的均值和二次低溫保持時間的均值即為環境識別力篩選要求的高低溫保持時間;

        k. 切斷產品,將溫降低到室溫,使產品在室溫下達到溫度穩定;

        l. 一次完整循環總時間應為3h20min,若不足則應補足到3h20min;增補的時間應加在低保持時間上。若超過則應補足4h;

        B2.1.2  驗證溫度循環的重現性

        按步驟c至l確定的溫度循環參數,建立試驗箱自動控制程序。重復進行二次循環以檢測其重現性,若結果良好則可進行正式試驗,否則應采取修正措施。

        B2.2 有冷卻系統的產品

        a. B2.1.1之步驟a同,但產品測溫點不得少于六個;

        b. B2.1.1之步驟b同;

        c. 接通產品電源,將試驗箱溫度設定值調到5.1.1中條規定的高溫極限值,并使試驗空氣和致冷劑的溫度以5℃/min的平均速率上升,當致冷劑溫度達到其高溫工作限時切斷產品電源,繼續使箱內溫度和致冷劑溫度以5℃/min的平均速率上升至上設定值,記錄到達上設定值溫度的時間;

        d. 保持該溫度,直到產品上2/3熱電偶表明其溫度已在上設定值溫度的±10℃范圍以內,記錄該時刻,它和步驟c所記錄的時間之差即為高溫保持時間;

        e. 5℃/min速率降低箱溫和致冷劑溫度,當溫度降至產品高溫工作限時,接通電源;

        f. 繼續降低試驗箱空氣和產品致冷劑的溫度,當致冷劑溫度降到其最高工作溫度時,使致冷劑在該溫度穩定一段時間(具體按B2.2.2條規定),在該時間內,試驗箱空氣由于產品通電發熱保持在產品高溫工作溫度限上,此時間結束后,繼續降低致冷劑溫度到其低溫工作溫度,再使致冷劑在該溫度下保持一段時間(具體按B2.2.2條規定),在此期間,繼冷卻劑降溫后,使箱溫下降,以致冷劑低溫保持時間結束時達到致冷劑低溫工作溫度;

        g. 繼續以5℃/min的變溫率同時降低致冷劑和箱內空氣溫度到低溫設定值,并記錄該時間;

        h. 保持該低溫設定值溫度,直到產品上2/3熱電偶溫度落在此設定值溫度的±10℃范圍之內,并記錄此時間,此時間和試驗箱空氣溫度到達設定溫度時間之差即為低溫保持時間;

        i. 低溫保持時間結束后,若產品規范允許,接通電源,并以5℃/min的平均速率升高箱內空氣溫度和致冷劑溫度,若不允許通電,則仍以5℃/min的平均速率升高兩者溫度,當上述兩種情況的溫度升到試驗室溫時,即完成了一次循環;

        j. 重復步驟c~i完成第二循環,記錄各步驟所需時間,取第二循環得到的高溫保持時間和二次循環中低溫保持時間的均值分別為有冷卻系統產品的高、低溫保持時間。

        B2.2.2 致冷劑高、低溫極限工作溫度保持時間的確定

        一次循環的總時間應為3h20min,這一總時間減去B2.2.1條步驟i確定的高、低溫保持時間及溫度升降時間,就可得到致冷劑在其二個極限工作溫度下保持的總時間。

        B2.2.2.1 致冷劑低溫極限工作溫度保持時間一般應小于或等于10min。

        B2.2.2.2 致冷劑高溫極限工作溫度保持時間等于致冷劑極限工作溫度保持總時間減去致冷劑低溫極限工作溫度保持時間。

        B2.2.2.3 驗證溫度循環曲線的重現性

          根據B2.2.1步驟j及B2.2.2確定的高低溫保持時間,產品及致冷劑的低溫極限工作溫度保持時間,可得到一完整溫度循環曲線,按該循環的參數,輸入試驗箱程序控制系統,完成二個循環試驗驗證結果是否滿足重現性要求。



        附錄C

        環境應力篩選試驗時間的確定

        (參考件)

        C1 目的

         本附錄提供了有環境應力激勵進行缺陷剔除和無故障檢驗的方法、基本原則以及用于獲得最佳試驗時間的理論依據。

        C2 基本原則

        C2.1  缺陷剔除

          利用環境應力激發出潛在的工藝等與產品固有壽命特性無關的缺陷,據此設計出第一個時間段TT內完成的缺陷剔除試驗。

        C2.2 無故障檢驗篩選效果檢查

          所設計的第二個試驗是用于驗證缺陷剔除試驗的效果,即缺陷是否暴露得充分,是否使以后出現的任何故障都是隨機性故障,而與初始制造缺陷無關。

        C3 分析方法

        C3.1 循環時間與篩選時間

          循環時間系指完成一個溫度循環所需的時間,篩選時間系指完成環境應力篩選所需的時間即缺陷剔除時間TT與無故障檢驗時間TW之和。雖然剔除試驗的時間是固定的(40h),但每一循環內的高低溫保持時間可因產品不同而異,確定的方法見附錄B。

        C3.2 試驗時間的推導

          對于電子產品,環境應力篩選的試驗時間可用典型的產品失效率(“浴盆”)曲線導出,見圖C1。



        注:①λ0(初始值)是由工藝等缺陷造成的早期失效率;

        ②λM(最低接收值)是缺陷剔除試驗后所得到的失效率;

        ③λS (規定值)是期望的失效率;

        ④TT是成批驗收或單個驗收達到的剩余缺陷百分比等于或小于Δ%所需的試驗時間;

        ⑤TW為驗證具有接收概率為PA、失效率為λM的缺陷剔除試驗后所需的無故障檢驗時間。

        失效率λ(t)隨時間的變化可由公式(C1)表示:

          …………………………………………………………(C1)

        …………………………………………………………………………(C2)

        式中:t-試驗時間,h。

        Δ-經過TT之后產品內所剩余的缺陷面分比,由公式(C2)表示:

        ……………………………………………………………(C3)

        無故障檢驗時間TW可由接收概率PATW的關系式確定,用議程表示為

            ………………………………………………(C4)

        式中PA-產品通過環境應力篩選的概率;

          -期望的平均意境是(MTBFh;

          W-試驗雞窩時間,h。

        無故障檢驗時間TW可在試驗雞窩時間W內選擇,應保證有時間TW無故障出現。一般取W=2TW為最佳,其結果統計置信度高,故議程(C4)可簡化為:

          ……………………………………………………………………(C5)

        確定無故障檢驗時間的出發點是要給生產方提供90%的通過環境應力篩選的概率。其前提是試驗產品在剔除試驗后已做了修正,已達到最低接收要求λM。

          應用上述關系,可由統計抽樣理論導出TWTT,其結果可根據給定的剩余缺陷百分比Δ及接收概率PA效核。由(C1)式可導出:

          ……………………………………………………………………………(C6)

        式中:  ……………………………………………………………………(C7)

        其中λw是與TW相應的失效率,當取TTTW時(C6)式得到1,

          為了給出PA、θ0θ0)及Δ之間的關系,根據(C3)式可導得

          ……………………………………………………………………(C8)

        若令的鑒別比為2,即λw/λs=2,則議程(C8)可簡化為:

          或

        代入(C5)式則有:

          ……………………………………………(C10)

        C3.3 試驗時間的確定原則

        C3.3.1 試驗時間的基本假定與要求

        a. 假定所有產品試驗時間老師不變的,與它們的壽命特征無關;

        b. TT等于TW;

        c. θ0等于,這是因為θ0在未進行剔除之前均較低,為簡化起見,這里做了θ01h的假設;

        d. 接收概率PA應大于90%,以保證生產風險較低;

        e. 剩余缺陷的百分比Δ應小于等于1%。

        C3.3.2不同TW的情況下接收概率PAΔ之關系

          由方程(C10)可求得不同Δ和TW(=TT)值時的PA值,如表C1所示。由該表可見為滿足C3.3.1要求的TW必須50h。

        C3.3.3隨機失效的接收概率PAθ0(=)的關系

        C2給出了不同θs值下,隨機失效造成的接收概率PA。應當注意,對于設計的MTBF(θs)小于25h的產品其隨機失效的接收概率會顯著下降,低于50%。

        C1

        Δ

        100%

        TT=TW

        30h

        40h

        50h%

        1

        96%

        40%

        91%

        2

        88%

        81%

        74%

        3

        78%

        68%

        57%

        4

        66%

        55%

        43%

        5

        58%

        43%

        31%

        C3.3.4 不同產品的TT(=TW

          由(C9)式仍可算出不同的期望平均無故時間θs,與試驗時間TT的接收概率PA,了表C3,表C3的條件為Δ=0.01

        C3.4試驗時間的確定

        C3.4.1 缺陷剔除試驗時間的確定

          由表C1及表C2可知,應取TT40h。

        C3.4.2 無故障循環檢驗時間的確定

          在TWTT的前提下,TW亦應為40h,但據(C3)式,應取W=2TW=80h。

        C2

        θs

        h

        PA

        %

        ≤25

        ≤52.5

        50

        80

        100

        93.8

        200

        98.2

        500

        99.7

        1000

        99.92


        C3

        θs0)

        h

        TT=TW

        10h

        20h

        30h

        40h

        50h

        70h

        25(.25)

        94

        81

        67

        53

        -

        -

        50(.5)

        -

        94

        88

        81

        74

        100(1)

        -

        96

        96

        92

        200(2)

        -

        98

        97

        95


        C3.4.3 試驗時間的剪裁

        應注意上述結果是在θ0=1,即θs ≈100情況下做出的.若產品θs特長或特短,據表C3結果給出如下建議:

        θs 25h的產品,取TT=TW =10h;循環次數為5。

          對θs 200h的產品,取TT=TW =80h;循環次數為20。





        附錄D

        環境應力篩選試驗的抽樣和簡化

        (參考件)

        D1 簡化的概念

          簡化是指制造工藝成熟的產品,其θs非常大,以致PA接近100%(見表C2),此時經訂購部門認可可以簡化篩選試驗。

        D2 簡化方案的選擇

        D2.1  抽樣方案

          抽樣選擇原則應按GB8052進行。在所有的情況下,無論是環境應力篩選中的缺陷剔除試驗階段還是無故障檢驗階段,產品都不應出現任何一次失效,否則即應判該批產品不通過。

        D2.1 簡化方案

          對全數試驗和抽樣試驗可設法簡化篩選程序,即無故障檢驗可從缺陷剔除試驗時就開始計起,在最大120h的范圍內,要求有至少40h的連續無故障工作時間。若前40h不出現故障則可免去其后的試驗。



        附加說明:

        本標準由航空航天提出。

        本標準由航空航天工業部七○二所起草。

        本標準主要起草人:宋文治、陳世祥、祝耀昌、劉利華。

        本標準參照采用美國軍用標準MIL-STD-2164《電子設備環境應力篩選方法》。

        計劃項目代號:87126。




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