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昆山宏展環(huán)境應(yīng)力篩選(ESS)

最近更新時間:2010-3-22

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詳細(xì)介紹:

環(huán)境應(yīng)力篩選(ESS)是一個經(jīng)常有爭執(zhí)的可靠性實踐工具。當(dāng)處理ESS時,人們必須把它當(dāng)作一個過程而不是一個測試。人們不歡迎有不接受/不合格的準(zhǔn)則和失效。

—— 在產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)期間將應(yīng)用ESS項目,能夠極大地改善領(lǐng)域的可靠性以及減少維修上的花費。從而消除或減少資格測試之前的隱藏的缺陷。對于生產(chǎn)者來說其益處包括:洞察產(chǎn)品或工藝中的可靠性問題的資源,更好地控制改訂的花費,減少保用花費和機會以便決定從產(chǎn)品和工藝中消除可靠性問題的資源糾正措施
ESS過程
——ESS是一個過程,此過程是為了使電子產(chǎn)品中潛在的缺陷早期失效而在其上應(yīng)用環(huán)境的刺激物如快速的熱循環(huán)和隨機的振動。篩選過程的一個同等重要和不可分離的影響是項目的電子測試,已經(jīng)作為篩選的一個重要部分來執(zhí)行,以便檢測和正確地識別已經(jīng)陷入失效的缺陷。
——與通常的信念相反,ESS不會增加產(chǎn)品的固有可靠性。產(chǎn)品的固有可靠性主要是由設(shè)計決定的。ESS不是一個代用品,而是在設(shè)計期間和開發(fā)階段所管理一個合理的可靠性項目的整體部分。
——一個ESS計劃的開發(fā)有三個階段:
ESS規(guī)劃棗鑒定將用來篩選的設(shè)備,發(fā)展ESS計劃的定量目標(biāo)以及描述初始篩選。
ESS實施棗鑒定組織元素,由他們負(fù)責(zé)管理篩選活動和失效報告與糾正措施系統(tǒng)(FRACAS),作為文獻(xiàn)失效的備用
ESS監(jiān)測棗連續(xù)不斷地監(jiān)視篩選過程,確保它既技術(shù)含量高又能有效地節(jié)省費用。
ESS規(guī)劃
——在運用應(yīng)力篩選中使用了傳統(tǒng)的兩個基本方法。在*個方法中,客戶應(yīng)明確地詳細(xì)說明篩選和將用到的篩選參數(shù)。第二種且更讓人喜歡的方法,承包商為產(chǎn)品研制一個篩選計劃。
——制定的方法要求:1)評估設(shè)備中的初始部分和生產(chǎn)類型中將出現(xiàn)的隱藏的缺陷,2)決定ESS后在設(shè)備中將出現(xiàn)的zui大的允許的潛的缺陷,3)確定基于1)和2)上的具有充分篩選能力的篩選發(fā)展。描繪此方法的模塊圖解見圖1。
—— 典型的隱藏的缺陷包括冷焊接接點,斷掉/毀壞的電線,松垮的硬件,ESD毀壞以及管理上的受損。評價隱藏缺陷的zui初的數(shù)量的的方法是從公司的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。這個經(jīng)驗數(shù)據(jù)包括其他項目的歷史記錄,合格測試結(jié)果和現(xiàn)場失效數(shù)據(jù)。MIL-HDBK-344“電子設(shè)備的ESS”中也提出了基于系統(tǒng)復(fù)雜程度上的判定初始的潛在缺陷的一種方法。
——無ESS計劃是理想的且一些潛在的缺陷在篩選之后可能還存在設(shè)備之中。MIL-HDBK-344給出了下面的方程,此方程可以決定隱藏缺陷的zui大允許量:FR≤
其中:FR=隱藏缺陷的失效率Required MTBF是客戶要求的Inherent MTBF 是固有的MTBFSafety Margin 典型地從1.5到2
——環(huán)境應(yīng)力的強度的計算在MIL-HDBK-344中有詳細(xì)地描述。應(yīng)力篩選應(yīng)用在哪里和什么級別上裝配等的選擇是更難處理的問題。在這里花費是主要的激勵器,目標(biāo)在zui少的時間內(nèi)用zui少的費用來選擇zui有效的篩選。設(shè)備和可得到的測試設(shè)備的環(huán)境的限制也必須考慮到
圖2,是結(jié)合了MIL-HDBK-344,為初始的篩選選擇和定位提供指南。

 
組裝
級別
 
選擇
 
定位
 
 
 
 
 
優(yōu)點
 
缺點
 
 
E
 
M
 
M
 
N
 
每個析出的缺陷的花費是zui地的(非電力篩選)
 
測試缺陷效率相對比較低
 
 
單元
 
E
 
M
 
E
 
M
 
與裝配級別相比具有較高的測試缺陷效率
 
每個析出的缺陷的花費比裝配級高很多
 
 
系統(tǒng)
 
E
 
M
 
E
 
M
 
高測試缺陷效率
 
每個缺陷的花費zui高

 
圖2 ESS 的初始規(guī)范
其中:E—有效 M—勉強有效 N—無效
ESS實施
—— 擁有一個有效的ESS計劃項目管理一定要保證提供所須的充分的時間和資源來支持它。所參與者的作用必須清楚地定義。當(dāng)*次實施一個ESS計劃的時候日常的會議通常是必要的,因為從文件概念上轉(zhuǎn)移到物理測試上的過程的煩瑣可能是令人發(fā)怵。由于實施的問題而修改ESS計劃是常見的事情。
—— 失效報告和糾正措施系統(tǒng)(FRACAS)是一份有效的ESS計劃的主干。它提供需要鑒定,跟蹤的數(shù)據(jù)并分析其不足之處。除了正在測試中的設(shè)備的失效之外,測試設(shè)備、環(huán)境設(shè)備和測試軟件的失效也應(yīng)包括在FRACAS中。在任何FRACAS的中心有一個可以用來數(shù)據(jù)保留,分析和報告的數(shù)據(jù)庫。
——輸入進(jìn)入數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)的類型和適時需要進(jìn)行緊密地管理。作一個zui小量,下面的失效數(shù)據(jù)應(yīng)該被捕獲:
▲失效的定位
▲執(zhí)行的測試
▲數(shù)據(jù)和時間
▲部分?jǐn)?shù)字和一系列號碼
▲失效癥狀
▲有利的環(huán)境
▲觀察失效的個體
——如要隨后的失效分析,有必要捕獲下面額外的數(shù)據(jù):
▲失效的根由
▲采取的糾正措施
▲糾正措施插件的日期和一系列的號碼
——理想的情況是失效數(shù)據(jù)應(yīng)該可以實時捕獲。作為一個zui小量,數(shù)據(jù)應(yīng)在每一次產(chǎn)品輪班末時捕獲以便確保那些失效的相關(guān)細(xì)節(jié)不會被忘記。為了促使數(shù)據(jù)快速地進(jìn)入FRACAS數(shù)據(jù)庫其界面必須是用戶友好的并且對于那些所有在ESS期間都將涉及到的都是可以得到的。
——FRACAS數(shù)據(jù)庫也應(yīng)該是具有容易使用報告的能力。從數(shù)據(jù)庫中得到的報告將是洞察ESS計劃的原始資源。詳細(xì)的報告將及時地指出當(dāng)前計劃的有效性,提供一種評估計劃的性的方法,并使得ESS計劃的工作方面的管理是令人滿意的。
ESS監(jiān)測
—— 統(tǒng)計程序控制(SPC)和柏拉圖圖表是監(jiān)測ESS能力的原始工具。從包含在FRACAS數(shù)據(jù)庫中提煉數(shù)據(jù)整理成報告,這些報告被用來監(jiān)測ESS參數(shù)以已經(jīng)建立的需求為背景。典型的關(guān)鍵ESS參數(shù)包括潛在的缺陷,應(yīng)力篩選強度,潛在的缺陷殘余,缺陷趨勢分析和現(xiàn)場觀察的失效
——SPC圖表給出了一個實際要求結(jié)果的圖表比較。所期望的統(tǒng)計變量根據(jù)其樣本的大小由泊松分布來計算。這個變量通常以±3的標(biāo)準(zhǔn)的誤差量來表示,同時與實際的結(jié)果一起繪制在同一表中。
——柏拉圖用來展示故障失效原因的并有利于顯示缺陷頻率。往往在柏拉圖中報告出來的實際的結(jié)果防止被期望的高或低的期望結(jié)果。
——ESS過程是一個閉環(huán)過程,而且依靠通過監(jiān)測得到的信息來評估和改進(jìn)所應(yīng)用的篩選。僅僅通過其中的反饋系統(tǒng),ESS計劃能夠有效地保持缺陷排除和花費之間的平衡。因為一定的早期ESS不是一種測試,而且不應(yīng)該被看作是一種僵硬的要求。隨著時間的推移,新的關(guān)鍵參數(shù)可能出現(xiàn),先前的關(guān)鍵參數(shù)不在是人們所關(guān)心的。生產(chǎn)技術(shù)上的變化可以消除一些隱藏的缺陷但可能又會產(chǎn)生新的隱患,因而ESS計劃必須不斷更新進(jìn)化。

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