提高航空电子产品环境应力筛选效能

《提高航空电子产品环境应力筛选效能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、提高航空电子产品环境应力筛选效能施劲松20lo年12月第41卷第4期(总第141期)提高航空电子产品环境应力筛选效能施劲松(中国航空无线电电子研究所，上海200233)[摘要]环境应力筛选方法已经在航空电子行业得到了广泛应用，为剔除产品早期故障保证产品可靠性发挥了重大作用。随着电子技术的发展，环境应力筛选面，J盘着新的挑战，需要进一步增强筛选效能。本文对筛选的组成应力机理进行了分析，提出了进一步优化改进的方法。该方法的实现相对简单经济，同时能够有效增强筛选效果。[关键词]航空电子产品；环境应力筛选；温变率；振动轴向；过程控制【中图分类-号]V241．01[文献标识码】A[文章编-号]1006-

2、141X(2010)04-0049-04ImprovementofOverallEffectivenessofEnvironmentalStressScreeningforAvionicsEquipmentSHIJin-song(ChinaNationalAeronauticalRadioElectronicsResearchInstitute，Shanghai200233，china)Abstract：EnvironmentalStressScreening(ESS)hasbeenwidelyusedinavionicsindustry．ESSplaysakeyroleinensuringt

3、hereliabilityofproductsbyreducingthenumberofinfantmortalitytypesoffailures．Withthedevelopmentoftheelectronicindustry,ESSisfacingnewchallenges．soimprovementshouldbemadetoenhancetheESSeffectiveness．ThepaperpresentstheESSstressmechanismandthewaytoimproveESSprocesstoachievehigherreliability．Keywords：rel

4、iability；environmentalstressscreening(ESS)；vibration；thermalrecycling1引言环境应力筛选(ESS：EnvironmentalStressScreening)是指在电子产品上施加随机振动和温度循环应力，以剔除产品工艺和器件引起的早期故障【l】。美国和我国分别于二十世纪七十年代，二十世纪九十年代发布相应标准实施该方法。由于常规ESS是强制执行标准，操作应用方便，且效果显著，得到了广泛运用。ESS方法的普及为提高机载电子产品的可靠性发挥了重要作用，同时也促进了国内环境应力筛选设备制造行业的兴起和壮大。2ESS面临的挑战ESS可以发现

5、产品在设计、制造工艺等方面存在的缺陷，通过落实故障纠正措施后可以提高产品可靠性，因此可靠性不仅是设计出来的，也是筛选试验出来的，ESS是保障可靠性的有力手段。进入二十一世纪，用户对航空电子设备提出了更高的可靠性要求，同时航空电子系统技术、电子December2010V01．41No．4(serialNo．141)航空电子技术AVIONICSTECHNOLOGY元器件技术和电子装配技术的快速发展都需进一步增强ESS效果，使其为提高产品的可靠性发挥更大作用。3ESS机理简介电子产品的故障均服从于耐环境强度‘‘干涉”理论。如果产品耐受使用环境强度的能力小于使用环境应力，则产品将发生故障。据统计，产品

6、故障中温度环境占40％，振动占27％[41。通过设计合理的温度和振动应力组合可以有效剔除产品大部分潜在缺陷，因此，无论是现在使用的ESS方法，还是新兴的高加速应力筛选(HASS)方法，主要使用都是温度应力和振动应力。3．1温度循环机理温度循环的机理主要是热应力和热疲劳。电子产品由各类元器件组成，而元器件由不同材料组成，这些材料的热膨胀系数不同，温度变化时，不同材料交界间就会产生压缩或拉伸应力，即热应力。当热应力达到一定程度后会对器件产生破坏作用，造成破坏性失效。此外，某些器件在工作时所产生的热循环在具有不同热膨胀系数的材料之间会产生周期性的切向应力，这种应力的反复作用导致界面处材料的疲劳和界面

7、结合的损伤，使器件特性裂化，这就是热疲劳失效。3．2随机振动机理振动破坏机理是疲劳累积破坏。振动施加的应力强度高于产品的使用应力属于加速试验。随机振动以很宽的频率范围对产品施加激励，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，大量工程实践已充分证明宽带随机振动是一个非常有效的筛选手段。3．3ESS应力组成ESS主要用于激发故障(属于加速试验)，而不是模拟产品使用环境。目前广泛使