航天电子产品环境应力筛选试验

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1、广电计量—环境可靠性与电磁兼容试验中心http://www.kkxtest.org/摘要：环境应力筛选已经广泛地应用于航天电子产品的研制、生产和使用阶段。对提高航天电子产品的可靠性有重要的作用。本文探讨了环境应力筛选的典型应力和注意的一些问题，论述了筛选中暴露的典型缺陷。关键词：航天电子产品；环境应力筛选；可靠性；温度循环；随机振动Abstract：Environmentalstressscreenhasbeenwidelyusedinthedevelopment,manufactureandusageofaerospaceelectronicproductanditplaysimport

2、antroleintheimprovementofreliabilityofaerospaceelectronicproduct.ThetypicalstressandsomeprecautionsinESSarediscussedinthispaper.Thetypicaldefectsfoundinscreeningtestareexpounded.Keywords:aerospaceelectronicproduct;Environmentalstressscreen;reliability;temperaturecirculation;randomvibration1概述环境应力筛

3、选（Environmentstressscreening）是一个使用于研制和生产各个阶段，为发现和排除不良零件、元器件、工艺缺陷和防止出现早期失效，在环境应力下所做的一系列试验，其目的是在产品出产前，有意把环境应力施加到产品上，使产品的潜在缺陷加速发展成为早期故障，并加以排除，是剔除产品缺陷和提高产品使用可靠性的一种有效工艺手段。2环境应力筛选环境应力筛选可以使用各种环境应力，但应力的选择原则是能激发故障，而不是模拟使用环境。由于各种应力的筛选效果差异很大，一般情况下，若使用方没有特殊的要求，环境应力筛选主要使用温度循环和随机振动2种应力。2.1温度循环温度循环是环境应力筛选中最有的筛选应

4、力之一，其试验主要选择的参数是试验温度范围、温度变化速率、高低温保持时间和循环次数。这几个参数的组合是否适当，直接影响到筛选效果，因此针对不同产品的具体情况，如何选择每种参数，再进行组合是一项十分关键的工作。⑴温度范围温度范围表明了产品在每一个循环中经受的热应力/应变，它由高、低温极值决定，选择温度极值的关键是给产品施加适当应力以析出缺陷而不损坏好的产品。不同的电子产品根据不同使用要求和环境要求，其所用的元器件类型和等级不同，采用的安装工艺也不同，所以要暴露其潜在缺陷所需的极值温度也不同，应针对产品的特点选择合理的高低温试验范围。通常情况下，根据电子产品中各元器件的工作温度来确定筛选所用的

5、温度范围的：:选取所有元器件高温工作极限中的最低温度作为温度筛选的上限温度；所有元器件低温工作极限中的最高温度作为温度筛选的下限温度。只有这样才不至于因温度范围选择不当而造成不必要的器件或部件的损伤。在实践中，使用的温度范围基本上在90-180℃之间，选取的最小温度变化范围是：组件125℃(通常低温-55℃，高温75℃)，单元110℃(通常低温-40℃，高温70℃)，系统100℃(通常低温-40℃，高温60℃)。在上述确定方法的基础上，根据产品的设计能力，选取的温度变化范围尽可能大，以提高筛选效率。⑵温度变化速率广电计量—环境可靠性与电磁兼容试验中心http://www.kkxtest.o

6、rg/温度变化速率通常指的是筛选箱内空气温度变化的平均速率。升、降温速率的快慢直接影响到热应力的强度。如果升、降温速率变化过慢，热应力作用得慢，对一些潜在缺陷不足以发展成故障，所以达不到剔除潜在缺陷之目的；但是升、降温速率过快，如以15℃/min或20℃/min的速率变化，那么热应力强度是增大了，但这势必会由于热力学应力作用过大而损伤质量好的器件。提高温度变化速率可加强产品的热胀冷缩程度并缩短这一过程的时间，加剧热应力和应变，因此较高的温度变化速率可以提供更有效的筛选。由于受产品本身的热容量和热惯性的影响，产生在产品上的温度响应并不都与筛选箱内的温度变化速率同步，热容量大的产品往往出现明显

7、的温度变化滞后，尤其是受筛产品质量大、温度变化速率太高、筛选箱风速慢的条件下，这种温度变化滞后更明显，从而达不到预期的筛选效果。对只有少量器件且内部不灌注介质，外部又敞开的产品来说，升、降温速率对受试产品基本一致，不存在缓冲的问题。有些产品结构并不复杂，但组成产品的组件状态较复杂(如产品外部密封较好，产品内部又采取各种灌注材料，形成一个复杂的实体)，这样的产品升、降温速率的变化对其产品内部的受试器件影响减小，很可能产品外