环境应力筛选是通过施加一定的环境应力,使产品的潜在缺陷以故障形式暴露并剔除,使得产品在筛选后达到浴盆曲线的恒定故障率阶段,在试验过程中,可以使用ess环境应力筛选试验箱来做应力筛选试验。
应力筛选试验箱温度计算公式来自gjb/z34,英文原版来自mil-hdbk-344a,分为恒定高温筛选和温度循环筛选两种。
1. 恒定高温筛选强度
公式:ss=1-exp [-0.0017(r 0.6)^0.6t]
式中:r—高温与室温(一般取25℃)的差值;t—恒定高温持续时间(h);
例:用85℃对某一元器件进行48h的筛选,则其筛选强度为:61.6% =1- exp[-0.0017*(60 0.6)^0.6*48];注意:这里r=85-25=60,而不是直接用85代入计算,论坛上的计算有误;
分析:若上例中如果产品的潜在缺陷对于恒定高温敏感,85度&48小时的测试仅有61.6%的概率暴露出故障,若要提高概率,可以通过增加温度或者增加测试时间。这里算了下,若温度不变,将测试时间增加到100小时可以有91.4%的概率暴露故障,实际情况根据不同需要更改时间或温度;
注意:选用此方案时,关机情况下温度上限不能超过产品的存储温度上限,开机时温度不能超过产品的工作温度上限。
2、温度循环的筛选强度
公式:ss=1-exp{-0.0017(r 0.6)0.6[ln(e v)]^3n}
式中:r—温度循环的变化范围(℃);v—温变率(℃/min);n—温度循环次数,e为自然对数的底数2.71828…..;
例:用60℃到-40℃以10℃/min的速率做15次循环,则对应的筛选强度为:99.87%=1-exp{-0.0017*(100 0.6)^0.6*[ln(2.71828 10)]^3)*15};
分析:上例中如果产品的潜在缺陷对于温度循环敏感,85度&48小时的测试仅有61.6%的概率暴露出故障,若要提高概率,可以通过增加温度或者增加测试时间。这里算了下,若温度不变,将测试时间增加到100小时可以有91.4%的概率暴露故障,实际情况根据不同需要更改时间或温度;
注意:论坛中有描述每个循环20分钟,这里不建议选取,因为这不是温度冲击测试,通常在做温度循环筛选时,需要在每个温度点保持到产品温度稳定,一般电子产品选择2小时左右,也即一个循环需差不多4小时。
应力筛选试验箱的温度计算需要考虑多种因素,因此其计算公式较为复杂。一般来说,可以根据热传导方程、箱体内空气的对流和辐射传热来计算试验箱内部的温度分布。