快速溫變?cè)囼?yàn)箱 技術(shù)規(guī)格：

1979年，美國(guó)海軍代表WilloughbyW J先生開(kāi)始提出環(huán)境應(yīng)力篩選（ESS）方法。1980年代，環(huán)境應(yīng)力篩選（ESS）技術(shù)在我國(guó)個(gè)別工業(yè)部門的某些產(chǎn)品的生產(chǎn)中開(kāi)始應(yīng)用。1988年（一說(shuō)1989年）G•K•Hobbs博士[美]提出高加速壽命試驗(yàn)（HALT）和高加速應(yīng)力篩選（HASS）兩種新的可靠性試驗(yàn)方法。到1990年代，隨著國(guó)軍標(biāo)GJB 1302《電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法》的頒布以及國(guó)內(nèi)對(duì)環(huán)境應(yīng)力篩選技術(shù)認(rèn)識(shí)的提高，ESS技術(shù)在我國(guó)軍工產(chǎn)品的研制生產(chǎn)中的應(yīng)用日趨廣泛，取得了較好的效果，對(duì)提高軍工產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性起到十分重要的作用，所有電子設(shè)備均經(jīng)過(guò)100%的環(huán)境應(yīng)力篩選。
 
一、環(huán)境應(yīng)力篩選（Environment Stress Screen, ESS）的基本概念
 

GJB 451-90《可靠性維修性術(shù)語(yǔ)》
2.8.4 環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn) environmental stress screening test：為發(fā)現(xiàn)和排除不良零件、元器件、工藝缺陷和防止出現(xiàn)早期失效，在環(huán)境應(yīng)力下所做的一系列試驗(yàn)。

GJB 1032-90《電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法》
3.1 環(huán)境應(yīng)力篩選
在電子產(chǎn)品上施加隨機(jī)振動(dòng)及溫度循環(huán)應(yīng)力，以鑒別和剔除產(chǎn)品工藝和元件引起的早期故障的一種工序或方法。
 
簡(jiǎn)言之，環(huán)境應(yīng)力篩選（Environment Stress Screen ,簡(jiǎn)稱ESS）是鑒別和剔除產(chǎn)品工藝和和元件引起的早期故障的一種工序和方法，主要通過(guò)向元器件以上各層次產(chǎn)品施加合理的環(huán)境應(yīng)力（如溫循、隨機(jī)振動(dòng)等）和電應(yīng)力，將其內(nèi)部的潛在缺陷加速變成故障，并通過(guò)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)和排除故障的過(guò)程，是一種工藝手段。

環(huán)境應(yīng)力篩選對(duì)有潛在缺陷的產(chǎn)品能誘發(fā)其故障，排除出早期故障，即下圖浴盆曲線中描述的早期故障期的缺陷產(chǎn)品。對(duì)于不存在缺陷性能良好的產(chǎn)品是非破壞性試驗(yàn)。

環(huán)境應(yīng)力篩選的主要目的是剔除制造過(guò)程中使用的不良元器件和引入的工藝缺陷，應(yīng)著重加強(qiáng)對(duì)元器件的篩選，但為保證產(chǎn)品具有足夠的可靠性，也應(yīng)將篩選貫穿于制造過(guò)程的各階段，應(yīng)盡量在每一組裝層次上進(jìn)行，以剔除低層次產(chǎn)品裝成高層次產(chǎn)品過(guò)程中引入的缺陷。
 
ESS的效果主要取決于施加的環(huán)境應(yīng)力和檢測(cè)儀表的能力。施加應(yīng)力的大小決定了能否將潛在缺陷變?yōu)楣收?；檢測(cè)能力的大小決定了能否將已被應(yīng)力加速變成故障的潛在缺陷找出來(lái)。

環(huán)境應(yīng)力篩選產(chǎn)品在壽命期各階段的應(yīng)用

二、環(huán)境應(yīng)力篩選的種類

ESS分為常規(guī)篩選、定量篩選、HALT高加速壽命試驗(yàn)、HASS高加速應(yīng)力篩選和POS適用臨界條件篩選。HALT\HASS\POS這3種方法是施加比產(chǎn)品實(shí)際使用條件殘酷得多的環(huán)境和工作應(yīng)力，快速激發(fā)并排除產(chǎn)品潛在缺陷來(lái)達(dá)到提高可靠性和縮短高質(zhì)量產(chǎn)品研制周期的目的。目前國(guó)內(nèi)僅廣泛開(kāi)展常規(guī)篩選。

1、常規(guī)篩選

指不要求篩選結(jié)果與產(chǎn)品可靠性目標(biāo)和成本建立定量關(guān)系的篩選。所用方法是憑經(jīng)驗(yàn)確定的，僅以能篩選出早期故障為目標(biāo)。

GJB1032《電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法》1990年頒布，等效美國(guó)MIL-STD-2164《電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法》。該標(biāo)準(zhǔn)在我國(guó)武器裝備的研制和生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，為剔除產(chǎn)品早期故障提供了有效手段，并在提高武器裝備質(zhì)量和可靠性方面發(fā)揮了重大作用。

GJB1032和GJB/Z34《電子產(chǎn)品定量環(huán)境應(yīng)力篩選指南》均是環(huán)境應(yīng)力篩選方面的標(biāo)準(zhǔn)。GJB/Z34是根據(jù)MIL-HDBK-344《電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法》編寫的。該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容先進(jìn)，但由于篩選大綱設(shè)計(jì)、調(diào)整、控制和實(shí)施過(guò)程十分復(fù)雜，而且元器件和工藝缺陷率方面的數(shù)據(jù)又不十分完整，可操作性不強(qiáng)，所以在國(guó)內(nèi)尚未得到應(yīng)用。

GJB1032以一般要求和詳細(xì)要求的形式對(duì)篩選實(shí)施中的應(yīng)力和應(yīng)力容差，應(yīng)力施加方式，篩選設(shè)備檢測(cè)儀表，傳感器安裝，性能檢驗(yàn)和記錄，故障記錄、分析和改進(jìn)措施，篩選實(shí)施過(guò)程，故障處理，剔除故障和*檢驗(yàn)時(shí)間等內(nèi)容都作了明確規(guī)定，而且還以附錄形式說(shuō)明了溫度應(yīng)力施加時(shí)間的確定方法以及環(huán)境應(yīng)力響應(yīng)和故障調(diào)查方法?？梢哉f(shuō)GJB1032為環(huán)境應(yīng)力篩選確定了統(tǒng)一的要求和實(shí)施方法，具有較好的指導(dǎo)意義和較強(qiáng)的可操作性，在統(tǒng)一環(huán)境應(yīng)力篩選方法上起到了一定的作用。該標(biāo)準(zhǔn)得到了各工業(yè)部門的重視，并在軍工產(chǎn)品研制生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：
GJB 1032-1990 電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法
等效美軍標(biāo) MIL-STD-2164 1986 電子設(shè)備環(huán)境應(yīng)力篩選方法
新美標(biāo)為 MIL-HDBK-2164A 1996電子設(shè)備環(huán)境應(yīng)力篩選方法

2、定量篩選

指要求篩選的效果和成本與產(chǎn)品的可靠性目標(biāo)和現(xiàn)場(chǎng)的故障修理費(fèi)用之間建立定量關(guān)系的篩選。定量篩選的主要變量是引入缺陷密度、篩選檢出度、析出量或殘留缺陷密度。

定量環(huán)境應(yīng)力篩選是要求在篩選效果、成本和產(chǎn)品的可靠性目標(biāo)、現(xiàn)場(chǎng)故障修理費(fèi)用之間建立定量關(guān)系的篩選，他是環(huán)境應(yīng)力篩選的階段，是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，需要大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行支持，并且隨產(chǎn)品復(fù)雜程度情況需進(jìn)行多批次的試驗(yàn)和調(diào)整后方可成型。

常規(guī)環(huán)境應(yīng)力篩選不要求篩選結(jié)果與可靠性目標(biāo)值和成本閾值建立定量關(guān)系，篩選所用應(yīng)力強(qiáng)度和方法是憑經(jīng)驗(yàn)確定的，其相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)是GJB/Z34《電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法》，因此，篩選前不必估計(jì)制造過(guò)程中引入產(chǎn)品的缺陷數(shù)，也不用定量估算應(yīng)力強(qiáng)度和檢測(cè)效率，對(duì)篩選效果的好壞和費(fèi)用的合理性不作定量分析和計(jì)算。

GJB/Z34是根據(jù)MIL-HDBK-344《電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法》編寫的。該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容先進(jìn)，但由于篩選大綱設(shè)計(jì)、調(diào)整、控制和實(shí)施過(guò)程十分復(fù)雜，而且元器件和工藝缺陷率方面的數(shù)據(jù)又不十分完整，可操作性不強(qiáng)，所以在國(guó)內(nèi)尚未得到應(yīng)用。

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：
GJB/Z 34-93 電子產(chǎn)品定量環(huán)境應(yīng)力篩選指南
等效美軍標(biāo) MIL-HDBK-344 1986 電子設(shè)備環(huán)境應(yīng)力篩選
新版美軍標(biāo)為MIL-HDBK-344A 1993 電子設(shè)備環(huán)境應(yīng)力篩選

3、高加速壽命試驗(yàn)（HALT）&高加速應(yīng)力篩選（HASS）

1979年，美國(guó)海軍代表Willoughby W J先生開(kāi)始提出環(huán)境應(yīng)力篩選（ESS）方法。主要是采用美軍標(biāo)（MIL）所規(guī)定的試驗(yàn)克服產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)，而MIL試驗(yàn)都是模擬試驗(yàn)，無(wú)法提供足夠的應(yīng)力去暴露產(chǎn)品的潛在缺陷，可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)（RET）在這種背景下脫穎而出。并從80年代末到90年代初，相繼在各工業(yè)部門推廣應(yīng)用，并取得很大成功。1988年G•K•Hobbs博士提出高加速壽命試驗(yàn)（HALT）和高加速應(yīng)力篩選（HASS）兩種新的可靠性試驗(yàn)方法。波音公司在應(yīng)用HALT技術(shù)時(shí)將之稱為可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)。這兩種方法和ALT一起構(gòu)成了加速可靠性試驗(yàn)的基本體系，如圖所示。

加速可靠性試驗(yàn)體系
HALT/HASS是用人為的施加環(huán)境應(yīng)力的方法，快速派出并清除產(chǎn)品的潛在缺陷來(lái)達(dá)到提高可靠性的目的，其所使用的產(chǎn)品應(yīng)力量級(jí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于技術(shù)條件所規(guī)定的值。國(guó)外多年的實(shí)踐證明，HALT與HASS過(guò)程的結(jié)合對(duì)暴露產(chǎn)品的潛在缺陷、改進(jìn)產(chǎn)品的強(qiáng)度和可靠性非常有效。

國(guó)外在航空、汽車及電子等高科技產(chǎn)業(yè)都廣泛開(kāi)展了HALT技術(shù)與應(yīng)用方面尚處于起步階段，主要局限于理論與技術(shù)的跟蹤研究，還沒(méi)有在實(shí)際中應(yīng)用的報(bào)道。設(shè)備研制方面也處于探索階段，而國(guó)外對(duì)我國(guó)相關(guān)設(shè)備引進(jìn)采取限制措施，阻礙強(qiáng)化試驗(yàn)技術(shù)在我國(guó)的研究與應(yīng)用。目前，國(guó)防科技大學(xué)可靠性實(shí)驗(yàn)室和北京航空航天大學(xué)可靠性工程中心在HALT研究和應(yīng)用方面取得了一定成果，尚未見(jiàn)到國(guó)內(nèi)其他單位在可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)領(lǐng)域的應(yīng)用研究報(bào)道。

HALT是利用高機(jī)械應(yīng)力和高溫變速率來(lái)實(shí)現(xiàn)高加速的。應(yīng)用時(shí)機(jī)是設(shè)計(jì)鑒定試驗(yàn)開(kāi)始前，在小批試產(chǎn)前或小批試產(chǎn)產(chǎn)品上進(jìn)行。優(yōu)點(diǎn)是快速發(fā)現(xiàn)和解決環(huán)境鑒定試驗(yàn)中不能發(fā)現(xiàn)的故障模式。國(guó)外經(jīng)驗(yàn)表明，一個(gè)典型的HALT只要3天~5天時(shí)間。通過(guò)HALT得到的產(chǎn)品工作和破壞極限可作為確定HASS量值的依據(jù)。

HASS是一個(gè)過(guò)程，用于產(chǎn)品的生產(chǎn)階段，目的是暴露和剔除產(chǎn)品的制造和工藝缺陷，確保產(chǎn)品在HALT過(guò)程獲得的高可靠性、高強(qiáng)度不因制造過(guò)程而降低。HALT是進(jìn)行HASS的前提，只有完成了適當(dāng)?shù)腍ALT，而且所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題均已得到解決，才允許進(jìn)行HASS。
雖然目前HASS仍然是一門新興的技術(shù)，但HASS已經(jīng)在國(guó)外（美國(guó)、日本、新加坡和西歐各國(guó)等）得到廣泛開(kāi)展，并取得了大量的研究成果。