TS-S100302002(环境应力筛选(ESS)规范V10)
高加速寿命试验(HALT)知识汇总
高加速寿命试验（HALT）知识汇总环境应筛选（ESS）业内通常分为常规应力筛选、定量应力筛选和HALT（高加速寿命试验）、HASS（高加速应力筛选）和POS适用临界条件筛选。
本文主要涉及高加速寿命试验（HALT），并侧重于试验方法。
国内应力筛选的主要标准是GB1032-1990，该标准颁布将近30年，得到了广泛的应用，至今尚未更新。
国内定量应力筛选主要标准是GJB/Z 34-1993。
而目前关于高加速应力寿命的试验，目前没有找到相关的国家标准。
HALT相关概念高加速寿命测试(highly accelerated life testing ，HALT)通常讲它是一种研发工具，而不是一种试验，不是现场环境的模拟与再现，他不能给出通过或不通过，合格与否的结论，它主要应用在产品设计和试制阶段，针对产品电路板、级件、子系统、系统等不同层级，利用极端的阶梯步进各环境应力及综合应力加于试样，在早期发现产品缺陷、操作设计边际及结构强度极限的方法。
试样通过HALT所暴露的缺陷，涉及设计、材料、结构、工艺等诸方面。
通过HALT试验，可以实现快速发现产品的潜在缺陷，并加以改进和验证，从而增加产品的极限值，提高其坚固性及可靠性。
施加于试样的应力，包括高温、低温、快速温度变化、振动、快速温度变化加振动的综合应力，及电力开关循环、电压边际及频率边际测试等。
据讲HALT能将原来需6个月甚或1年时间的新产品可靠性试验周期缩短至一周左右，且在这一周中所发现的产品问题几乎与客户应用后所发现的问题一致，故HALT的试验方式已成为新产品上市前所必需通过的验证。
HALT以持续的测试、失效、分析、改进及再次测试验证构成了整个程序，构成一个闭环过程，如图所示。
每项测试计划，需要重复进行几次，除非一次性能经受加速应力试验。
其关键在于分析失效的根本原因。
试验的主要功能如下：(1) 利用高环境应力将产品设计缺陷激发出来，并加以改善；。
电子通讯设备环境应力筛选ESS规定
电子通讯设备环境应力筛选ESS规定前言本标准规定电子通讯产品环境应力筛选的要求,包括环境应力条件,暴露持续时间,试验,试验设备的工作要求和针对缺陷要采取的措施,以及试验文件的编写要求。
1 范围本标准适用于DXC公司电子组件（PCB板），模块，分机组合及小型设备的环境应力筛选（ESS）。
2. 引用标准GJB 450 装备研制与生产的可靠性通用大纲GJB 1032 电子产品环境应力筛选方法GJB 451 可靠性、维修性术语3.名词术语3．1 环境应力筛选在电子产品上施加随机振动及温度循环应力，以鉴别和剔除产品工艺和元件引起的早期故障的一种工序或方法。
3．2 环境应力筛选故障在环境应力筛选试验中由产品工艺缺陷或元件缺陷引起的故障。
3．3 筛选度（screening strength,简称SS）某种筛选方法能将针对性的缺陷激发出来的概率。
4.环境应力筛选（ESS）的目的与手段4．1 ESS目的环境应力筛选作为一种工艺流程，是针对产品早期失效中出现的故障模式而进行的，它的目的在于检测和剔除元器件漏检、漏筛的缺陷和生产工序中引入的潜在缺陷，因此说ESS 是一种工艺手段，ESS所揭示的缺陷不能完全用来说明设计的不足。
4．2 ESS手段环境应力筛选为了在短时间内析出最多的缺陷，通常采用加速环境应力来激发故障。
ESS 手段包括高温老化、温度循环、温冲、扫频正弦振动、随机振动及综合手段（温度循环加随机振动），各种筛选手段效果见图1。
为有效达到ESS目的，我们选用了快速温变的温度循环和随机振动，因为这两种手段可剔除大部分可暴露缺陷。
5一般要求5.1 环境应力筛选对象研制开发阶段和批生产的产品（除特殊指明不做外）均要全部进行环境应力筛选。
在电子设备的开发、制造过程中，会引入新的缺陷。
在设计阶段，主要是由于设计临界产生潜在缺陷，在采购的原材料与器件中也不可避免地存在漏检、漏筛的隐患，制造过程中则可能因工艺上超出应力范围或临界而引入缺陷，在测试和可靠性试验中则有可能漏检、重复检验或缺陷不明显使缺陷未能查出，也有不适当的测试损坏器件、产品的情况存在。
环境应力筛选试验(ESS)
综合环境试验中，产品需要在模拟的复杂环境条件下进行测试，以检测其对各种环境因素的适应性和性能稳定性。 这种试验可以更真实地模拟产品在实际使用中可能遇到的各种环境条件，从而更准确地评估产品的可靠性和性能。
03
ESS试验步骤
试验前准备
确定试验目的
明确ESS试验的目标，是为了筛选出性 能稳定的电子产品，还是为了评估产品
详细描述
湿度试验通常在一定的湿度条件下进行，以检测产品对潮湿 环境的适应性和性能稳定性。该试验可以检测出因湿度引起 的腐蚀、电路短路、机械结构卡滞等问题，从而排除潜在的 故障和缺陷。
综合环境试验
总结词
综合环境试验是一种结合了多种环境因素（如温度、湿度、压力等）的应力筛选试验，用于全面评估产品的适应 性和可靠性。
的可靠性。
设计试验方案
根据试验目的和样品特性，设计合适 的ESS试验方案，包括试验条件、试
验步骤、试验周期等。
选择试验样品
根据试验目的，选择具有代表性的试 验样品，确保样品的数量和品质满足 要求。
准备试验设备
根据试验方案，准备相应的试验设备 和测试工具，确保设备精度和可靠性。
施加环境应力
温度应力
湿度应力
试验的可重复性与再现性
试验条件控制
为了确保试验的可重复性和再现 性，需要对试验条件进行严格控 制，包括温度、湿度、气压等环 境因素。
标准化操作流程
制定标准化的操作流程，确保试 验过程中的每一步都符合规范要 求，减少人为误差。
第三方验证
邀请第三方机构对试验结果进行 验证，以确保试验结果的准确性 和可靠性。
振动应力
通过控制温度变化，模拟产 品在不同温度下的工作状态， 检查产品的耐温性能和稳定 性。
板卡级产品环境应力筛选(ESS)技术
板卡级产品环境应力筛选（ESS）技术汪卫华环境应力筛选技术（ESS）经过一段时间的发展，现在已经成为很多生产厂家剔除产品早期失效的一种非常有效的工具。
据统计，针对电子行业的产品，温度循环应力被认为是对产品筛选最有效的单一应力，这里所说的温度循环应力除了温度的上下限之外，温度变化速率对筛选起到最关键的作用。
通常，大部分厂家将环境应力筛选放在整机组装完成后进行，然后对筛选后的产品进行功能测试，功能正常的产品就直接投放市场。
这种做法确实能够起到筛选的作用，提高产品的使用可靠性。
因此市场上就出现了许多种品牌的环境筛选试验箱来充分满足用户对整机产品进行筛选的需求。
通过研究，以上各种品牌的筛选试验箱的内部结构不外乎以下几种，参考图2~图4。
其实有很多因素影响筛选效果，应力筛选程序非常重要，其中包括：温度的上下限（T U、T L）、温度变化速率（R1、R2）以及试验时间，如图1所示。
其实除了应力筛选程序非常重要外，还有一些因素也非常重要，我们通常讲温度变化速率为15度/分钟的试验箱是指该试验箱内出风口的温度变化速率为15度/分钟，产品上的温度变化速率到底有多少才是用户最为关心的，怎样才能使产品上的温度变化速率与试验箱内出风口的温度变化速率一致呢？我们从以下的图a和图b上不难找到答案。
T UT L图1 ESS程序从图a和图b可以很清楚看到，风速和风量在环境应力筛选中对筛选效果的影响非常大。
是不是解决了上述因素的试验箱就能够达到非常好的筛选效果呢？其实不然。
我们再仔细看看图2~图4所示试验箱的结构，作为生产型企业，一般生产量很大，而产品的筛选要求是100%的筛选，那用户必然希望能够充分利用试验箱的内部空间（产品试验区），我们试想想，当我们将图2~图4所示试验箱的产品试验区塞得满满的，产品的筛选效果会好吗？空气在试验箱内部怎么可以流通呢？所以IEC的标准规定，拿这种筛选试验箱做筛选试验时，被测产品的总体积不得超过试验箱内部容积的35%。
环境应力筛选试验介绍
环境应力筛选的基本原理
一般产品若按设计图纸选料和制造，理想 中硬件的强度多为由正常群体所构成的单峰分 布，然而在实际制造时，由于材料、零组件的 质量不稳定，以及制造过程中技术人员素质不 一、人为疏忽、或突发状况等因素造成的工艺 水平不良，而产生一些带有缺陷的产品，在正 常群体中混合了一些早夭群体或畸型群体，使 产品的强度力分布呈双峰或多峰分布。
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环境应力筛选的基本原理
将浴缸曲线的早夭失效期部份放大
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环境应力筛选的基本原理
1
功能缺陷：
此类缺陷是由于生 产过程中材料或工 艺不良而产生、能 够以一般简单的功 能测试发现的产品 缺陷。
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主要内容
1 何为环境应力筛选 2 环境应力筛选的基本原理 3 环境应力筛选方法介绍
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环境应力筛选方法介绍
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环境应力筛选的基本原理
磨损失效期 过了偶发失效期，当时间接近产品
的寿命时，由于在这个阶段发生的失效 现象都是因为长期操作应力破坏累积所 造成的磨耗型失效，因此称为磨耗失效 期，在这个阶段产品的失效率急速随时 间增加，称为递增失效率。
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MTBF可靠性保证试验
可靠性保证试验1 概述1.1 环境应力筛选的无故障检验试验1.1.1 试验目的与判据前已说明，在GJB 1032《电子产品环境应力筛选方法》中规定，在环境应力筛选的后期程序中要安排无故障检验试验。
其目的是验证筛选的有效性。
其方法是先进行80小时的温度循环，后进行最长15分钟的随机振动，所用应力参数与前面缺陷剔除程序的相同。
无故障检验试验的判据是：在80小时温度循环中如果有连续40小时无故障、在最长15分钟随机振动中如果有连续5分钟无故障，就认为产品通过了环境应力筛选，否则要继续进行缺陷剔除筛选，之后再进行无故障检验试验。
1.1.2 无故障检验试验的概念与发展无故障检验试验作为环境应力筛选效果的验证试验，要验证产品是否达到了筛选方案中预期要剔除的缺陷百分值，也是衡量产品是否已经消除早期失效并进入随机失效期。
随机失效期的失效率正是装备可靠性水平的标志。
因此，无故障验证试验的最终目的是验证产品是否达到了设计的可靠性要求值。
如果无故障检验试验通过了，我们就有理由认为产品达到了定量环境应力筛选方案所预期的要消除缺陷的高百分值（例如98％），也就是说产品以该百分值的置信水平达到了可靠性设计值。
从这个含义出发，我们可以用这种试验来证明产品是否实现了设计的MTBF值，其置信概率可与环境应力筛选方案要求的相同。
这就是由环境应力筛选发展而来的可靠性保证试验的出发点。
1.2 可靠性保证试验的性质与用途1.2.1 可靠性保证试验的性质可靠性保证试验以无失效的试验时间来验证设备的MTBF值，是环境应力筛选工作的外延和发展，其性质仍属工程试验的范畴。
1.2.2 可靠性保证试验的应用如前所述，通过MTBF保证试验的产品，被认为消除了高百分比的缺陷型早期失效和达到了设计的MTBF值。
因此可靠性保证试验可用于推断产品的MTBF值。
可为承制单位评估产品的MTBF值提供工程依据。
2 试验参数的确定2.1 试验参数的定义在制定可靠性保证试验方案时，必须使用以下参数，各自的定义为：MTBF=设备通过无缺陷失效试验的概率；T(r)＝MTBF保证试验时间；T(W)＝最佳试验时间；M＝设备的MTBF设计值。
上衣各部位名称和常用的量度文法
可靠性光盘的目录CD1//Application Notes for Solid Tantalum Capacitors//Capacitor Lifetime Calculation 200302//LIFETME CALCULA TION FORMULA OF ALUMINUM ELECTROLYTIC CAPACITORS //Guide to Use Aluminum Electrolytic Capacitors//Aluminium Electrolytic Capacitors//ELECTRICAL CHARACTERISTICS AND EXPLANA TION OF TERMS//电解电容的应用//电容寿命计算方法：//電容衝擊試驗報告//電容衝擊試驗報告//壽命計算公式-max//A11空调系统失效模式分析//FMEA(sumida)//FMEA//FMEA手册//PFMEA案例//系统FMEA//Accelerated Thermal Cycling and Failure Mechanisms//Accelerated_Standards_Transition_Plan_Approved_by_Board_06_04//Accelerated stress testing//the enviromental stress screen handbook//Pre halt analysis//谈加速寿命试验//2003 CARTS Derating differences Ta-KO-AO//sony ss-00259 handbook//ADI Reliability Handbook//stress test qualification for discrete semiconductors//An Overview of Weibull Analysis//balloons reliability analysis//An Improved SPICE Capacitor Model//CONSEQUENCES AND CA TEGORIES OF SRAM FPGA//COST ANALYSIS//EEE PARTS DERA TING//Stochastic Aging and Dependence for Reliability//Fault tree construction//final drive and axle fluid requirements//Fish Embryo Analysis//FLOTHERM V4.1 Introductory//Generalized Step Stress Accelerated Life Model//HALT & HASS//IBM ASIC Products Application Note//IEC 60950//Improving the Performance of Y our Root Cause Analysis (RCA) Program//The Application of Accelerated Testing Methods and Theory Accelerated Testing Methods and Theory HALT-HASS//Life Testing and Reliability Predictions for Electromechanical Relays//MAXIM reliability report//TESTING FOR RELIABILITY IN SPACE SYSTEMS//MTBF Instruction Guide//MTBF 計算方法概論//MODELING AND SIMULA TION OF RELIABILITY& MAINTAINABILITY PARAMETERS FOR REUSABLE LAUNCH VEHICLES USING DESIGN OF EXPERIMENTS //on precendence life testing//MEASUREMENT PRACTICES FOR RELIABILITY AND POWER QUALITY//POST PROGRAMMING BURN IN (PPBI) FOR RT54SX-S AND A54SX-A ACTEL FPGAS //Profile_PAL_draft_v1_3b//MINI DIN Series ConnectorProduct Specification(For Internal Use)// USB Series ConnectorProduct Specification(For Internal Use)//THE RETAIL ELECTRIC COMPETITION TASK FORCE//Reliability as a Systems Engineering Investment Not Just a Cost//Reliability Design Technology for Power Semiconductor Modules//Reliability Programs//Reliability Engineering Principles//Reliability Testing and Data Analysis of High-Density Packages’Le ad-Free Solder Joints//Dynamic reliability and risk assessment of the accident localization system of the Ignalina NPP RBMK-1500 reactor//Semiconductor Device Reliability Failure Models//Software Reliability Handbook Chaper11//SONY SS-00259-1第四版(英日)//SONY00254-5-R4//Standard Linear IC reliability//Stress test Qualification for Integrated Circuits//System A vailability Modelling//The Challenge of Supporting Aging Naval Weapon Systems Aging Naval Weapon Systems//Using Telcordia Calculation Methods to Adjust Failure Rates//Warranty Cost An Introduction//wetting balance theory//包装试验方法//产品的热设计方法无图//电子产品可靠性设计及预计//环境应力筛选（ESS）//基于模糊优化的零部件疲劳寿命可靠性分析//结构可靠性分析的区间方法//可靠性基本计算//可靠性预计方法及一点思考//可信性工程//零库存系统//潜在失效模式和效果分析//潜在失效模式和效果分析2//浅析2×xkW汽车电站双机组对可靠性的影响//塑膠產品外觀印刷品質檢驗標準//维护和可靠性//系统可靠性理论与工程实践//以可靠性为中心的维护保养//主板可靠性测试标准流程//半导体集成电路的可靠性设计//产品全寿命周期管理中的加速环境试验技术//当代质量观与可靠性//电子元器件的可靠性安装//电子元器件的运输、储存和测量//电子元器件的质量与可靠性军用标准体系//电子专用设备的可靠性试验//电阻器与电位器的可靠性//二十世纪留给二十一世纪可靠性工程热点问题//防止可靠性设计分析中的若干片面性//非工作期微电路的可靠性及其预计//高加速寿命试验（HALT）与高加速应力筛选（HASS）//功率模块可靠性//国外可靠性工程发展//国外直升机可靠性维修性和保障性发展综述//合理选择继电器提高家电可靠性//基于环境的大型结构物模态试验//几种电子元器件长期储存的失效模式和失效机理//可靠度保證-工程與管理技術之應用//可靠性工作主要内容//可靠性管理//可靠性试验的编码故障树分析//可靠性预计和分配的作用原理及预期效益//可靠性预计模型的参数敏感度分析//可靠性增长试验的体会//美国可靠性分析中心(RAC)的可靠性培训课程//美国可靠性强化试验技术发展点评//某平显可靠性鉴定试验及思考//失效率//失效率曲线的分析与新修正模型的建立//寿命数据分析理论参考英文版//台式电脑电子系统的驱动器可靠性评估//微电路的质量、可靠性等级//微电路降额设计指南//未来电子系统封装可靠性面临的困难//一种威布尔寿命分布模型//一种威布尔寿命分布模型//元件可靠性EMC//ＥＭＣ电磁屏蔽材料设计者指南//ＥＭＣ文章集合（共50篇）//如何尽量降低PCB板上的地噪声//防雷器在电源系统中的应用// 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T S C H - Climatic Test Cabinet 德国富奇公司-气候试验箱VC4018C //VP_C_2003药物稳定性试验//Vsc_C_2003盐雾试验//Vtsvcs_C_2003快速温度变化试验箱//Vtvc_detail_C_2003高低温试验箱//Vtvvcv_C_2003振动和更多的……//WALK_IN_APP步入式试验室//Walkin_C_2003步入式模拟环境试验室CD2Enviroment//How reverb chambers work//Chamber Temperature Uncertainty Analysis of the Thunder Scientific Model 2500 Two-Pressure Humidity Generator//Uncertainty_Analysis Thunder Scientific//SERIES 2500 BENCHTOP TWO-PRESSURE HUMIDITY GENERA TOR//About Temperature//Chamber Study//Circut enviroment test//Customers Seeking Environmental Testing//Enviroment test condition//environmental//HASS, HALT and ESS for electronics production//humidity temperature//TEMPERA TURE & HUMIDITYANDFAILURE ANALYSISBYRE ENVIRONMENT TEAM//Relative Humidity....Relative to What?//Introduction of temperature measure//Introduction of ThermalGGT/RE – Environment Test Team//USING THERMAL SHOCK//非密封性分系统热循环试验中的防结露问题//环境应力筛选有关问题的探讨//加速试验//热力学//温度试验中断处理的依据ESS//2002年度《RAMS》论文目录//国外CALS近期发展动态综述//国外CALS近期发展的三个新特点//CSP封装产品在热应力循环条件下的可靠性分析//环境应力筛选（ESS）//ESS//ESS_Fixture//《通信设备可靠性通用试验方法》YD/T 282-2000行业标准介绍//GJB150_19//HALT& HASS//国际电工委员会IEC/TC56（可信性技术委员会）颁发的“可信性”国际标准//Improper_ESS//Improper_ESS_part_2//MANAGING QUALITY//Managing Reliability and Maintainability (R&M)//quality and reliability//reliability develop//reliability training//以可靠性为中心的维修发展动态//SAE RCM标准的制订背景//Software Support Life Cycle Process Evaluation Guide//测试污染对测试结果的影响//测试技术要满足工程项目需求//Audit Report AA 00-341 High Level Architecture//Audit Report AA 01-128 Integrated System Control//Audit Report AA 01-23 Simulation High Level Architecture//Managing Reliability and Maintainability//Guidance on in-Service Reliability and Maintainability (R&M)//Intraoperability and Interoperability of Marine Corps Tactical C4I Systems//AF Instruction 33-133 Joint Technical Architecture -- Air Force//Promulgation of DOD Policy For Assessment, Test, and Evaluation of Information Technology System Interoperability//Compatibility, Interoperability, and Integration of Command, Control, Communications, and Computer (C4) Systems//Design Interface//Life Cycle Logistics Support and Materiel Fielding Process Technical Manual//Life Cycle Logistics Support and Materiel Fielding Process Technical Manual2//概率-物理方法——可靠性研究的新技术//环境应力筛选有关问题的探讨FMEA//01_fmea_example//failure analysis of semiconductor devices//FMEA1//FMEA Analysis Guidelines//潜在失效模式及后果分析//TOOLS OF RELIABILITY ANALYSIS -- Introduction and FMEAs//FMEA2//FMEA3//FMEA失效模式和效果分析//how to selling_root_cause to management//Philips FMEA//Potential Failure Mode and Effects Analysis//Random-Failure-Models/ROOT CAUSE ANALYSIS//root causea nalysis chapter1//SURFACE VEHICLE RECOMMENDED PRACTICE//WHA T MAKES A ROOT CAUSE FAILURE ANALYSIS PROGRAM SUCCESSFUL //故障模式影响分析//如何進行失效模式與影響分析ESD//Digital Phosphor Oscilloscopes//A Safety Standard for Electrosensitive Protective Equipment//Adding V alue through Accredited Testing//Littelfuse Cable Protectors for High Current Applications//CMOS集成电路的ESD设计技术//computer ESD solution//Fundamentals of Electrostatic Discharge An Introduction to ESD//ESD Suppression Technologies//ESD Suppression Technologies ec622a ec622a//Selecting an ESD Suppressor//ESD Protection Audio Input and Output Lines//Capacitance and Signal Integrity//ESD Protection Digital Visual Interface Data Lines//ESD Protection IEEE 1394 Data Lines//ESD Protection USB 1.1 Data Lines//ESD Protection USB 2.0 Data Lines//ESD Protection Video Input and Output Lines//General Purpose ESD Protection//ESD Journal - 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环境应力筛选 电气应力
环境应力筛选和电气应力筛选是两种常用的可靠性测试方法。
它们都是为了发现和排除产品中的缺陷，以提高产品的可靠性和稳定性。
环境应力筛选（Environmental Stress Screening，简称ESS）是一种通过对产品进行加速环境应力测试，发现和排除产品中的缺陷的方法。
它的主要目的是在产品设计强度范围内，利用环境应力（如高温老化、温度循环、随机振动等）来暴露潜存于产品中的缺陷。
ESS可以帮助工程师发现产品中的潜在材料缺陷、设计缺陷和制程缺陷，从而提高产品的可靠性和稳定性。
电气应力筛选（Electrical Stress Screening）是一种通过对产品进行电气应力测试，发现和排除产品中的缺陷的方法。
它的主要目的是在产品设计强度范围内，利用电气应力（如电压、电流、电弧等）来暴露潜存于产品中的缺陷。
电气应力筛选可以帮助工程师发现产品中的潜在电气缺陷，如短路、开路、漏电等，从而提高产品的可靠性和稳定性。
总的来说，环境应力筛选和电气应力筛选都是为了提高产品的可靠性和稳定性而进行的可靠性测试方法。
它们可以帮助工程师发现产品中的潜在缺陷，从而改进产品设计，提高产品的性能和质量。
GJB1032A《电子产品环境应力筛选方法》(征求意见稿)修订情况介绍
GJB1032A《电子产品环境应力筛选方法》(征求意见稿)修订
情况介绍
贾业宁;朱曦全
【期刊名称】《强度与环境》
【年(卷),期】2011(038)004
【摘要】对1990年颁布的GJB1032《电子产品环境应力筛选方法》标准进行了修改,主要进行的修订点有:环境应力筛选的范围；环境应力筛选的适用条件；环境应力筛选的温度条件；环境应力筛选的振动条件；环境应力筛选的监控措施；附录的修订.文章内容对了解国家标准修订情况及将来应用有一定指导意义.
【总页数】4页(P54-57)
【作者】贾业宁;朱曦全
【作者单位】化京强度环境研究所,北京100076;化京强度环境研究所,北京100076
【正文语种】中文
【中图分类】O213.2
【相关文献】
1.水下航行器电子产品环境应力筛选方法分析 [J], 王建平
2.电子产品环境应力筛选方法的分析与探讨 [J], 李朝锋;朱琳;苏可鹏
3.电子产品环境应力筛选方法及其应用研究 [J], 朱永
4.电子产品环境应力筛选方法及其应用 [J], 李新星
5.舰船电子产品高加速环境应力筛选方法研究 [J], 董正明;马晓峰
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环境应力筛选试验(ESS)
综合应力筛选效果
Product Failure Domain 产品缺陷范围
Vibration
Thermal-Cycling
Burn-in
Power cycling, Electromigration电迁移
HASS (High Accelerate Stress Screen)高加速应 力筛选
POS (Proof of Screen)适用临界条件筛选
❖ HALT、HASS与POS的目的是提高产品的可 靠性，而不是衡量产品的可靠性水平。
HALT试验
❖ HALT：HALT是产品设计和制造工艺设计过程中， 在加速测试环境下对产品施加所有可能达到的应力 以期找到设计和制造工艺中的薄弱环节 ；
❖ HASS是发现产品生产过程中的工艺故障，HASS的 温度取值一般是HALT临界点的80%，振动和温变取 值一般是HALT临界点的50%；
❖ HASS带走产品寿命小于产品全寿命周期的 1/15，所以做完HASS试验后，产品可放心出 货；HASS也同样是找到问题，，找到正确 处理方式，更改设计；
❖ HASS应用于产品制程阶段；
❖ HASS的主要内容：
振动与温度变换的综合循环（每个过程2-5小时）
POS试验
❖ POS试验主要应用于产品设计开发阶段 ❖ POS试验的主要内容：
振动与温度变换的综合循环（10-30次振动筛选 和温度循环，即10-30次HALT试验）
ESS的发展趋势
❖ 大多数产品都会做筛选试验 ❖ Standardized标准换 ❖ Automated自动化 ❖ Multi-Stress ESS Stimuli多样应力筛选 ❖ 筛选的时间和费用将会大幅降低
GJB1032-90电子产品环境应力筛选方法
G J B1032-90电子产品环境应力筛选方法本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.MarchGJB 中华人民共和国国家军用标准FL GJB1032－90电子产品环境应力筛选方法environmental stress screeningprocess for electronic products1991－01－26发布1991－06－01国防科学技术工业委员会批准目次1主题内容与适用范围2引用标准3术语4一般要求5环境应力筛选条件6筛选程序附录A环境应力筛选故障寻找方案（补充件）附录B温度循环保持时间的确定（补充件）附录C环境应力筛选试验时间的确定（参考件）附录D环境应力筛选试验的抽样和简化（参考件）中华人民共和国国家军用标准电子产品环境应力筛选方法GJB1032－90environmental stress screeningprocess for electronic products1主题内容与适用范围本标准规定了军用电子产品环境应力筛选的要求、条件和方法。
本标准适用于下列各类电子产品，在研制和批生产阶段的环境应力筛:a.地面固定设备；b.地面移动设备；c.舰船用设备；d.飞机用设备及外挂；e.导弹用设备。
筛选产品可以是印刷电路板组装件、电子组件或整机；对大型电子产品应优先考虑在较低装配级别如印刷电路板组装件上进行筛选。
2引用标准GB2036印制电路名词术语及定义GB5170电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法GB8052单水平和多水平连续计数抽样检查程序及表GJB150军用设备环境试验方法GJB431产品层次、产品互换性、样机及有关术语GJB450装备研制与生产的可靠性通用大纲GJB451可靠性、维修性术语GJB457机载电子设备通用规范3术语环境应力筛选在电子产品施加随机振动及温度循环应力，以鉴别和剔除产品工艺和元件引起的早期故障的一种工序或方法。
TS-S100302002(环境应力筛选(ESS)规范V1.0)
TS-S100302002(环境应力筛选(ESS)规范V1.0) 艾默生网络能源有限公司可靠性规范规范编码：TS-S100302002 版本：V1.0 密级：秘密生效日期：页数：2 环境应力筛选规范（Environmental Stress Screen）拟制：___________________日期：__________ 审核：___________________日期：_________________________________________________________ 规范化审查：_________________日期：__________ 批准：___________________日期：__________更改信息登记表规范名称: 环境应力筛选规范（Environmental Stress Screen）规范编码:版本 V1.0 更改原因新拟制更改说明无更改人胡林忠更改时间 2002.1.16 名称环境应力筛选（Environmental Stress Screen）规范 V10 第 3 页，共 11 页目录1.目的2.适用范围3.引用/参考标准或资料4.定义5.规范内容5.1 环境应力筛选程序 5.2 快速温度循环筛选基本参数 5.3 温度循环特性分析5.3.1 诱发故障和筛选机理 5.3.2 温度上、下限极值选定准则 5.3.3 上、下限温度的持续时间确定准则 5.5.4 温度变化速率确定准则5.3.5 温度循环次数（或筛选时间）选择准则 5.3.6 设备状态（通断电和性能测试）确定准则 5.3.7 温度循环筛选度计算 5.3.8 温度箱内产品的安装名称环境应力筛选（Environmental Stress Screen）规范 V10 第 4 页，共 11 页 1.目的本文规定了快速温度循环环境应力筛选的基本程序和方法，以规范环境应力筛选工作。
2.适用范围本规范适用于二次电源模块以及其他产品的单板环境应力筛选。
可靠性试验标准目录
可靠性试验标准目录一、能实施的环境试验项目1.气候环境试验(GB2423，GJB150，GB4208，RTCA/Do 160E,Mil-Std-810F)1.1温度试验：高温试验、低温试验、温度变化、温度冲击(热冲击、温度骤变)、温度循环(温度渐变)试验等；1.2湿度试验：防潮试验(湿度试验、恒定湿热、交变湿热)；1.3腐蚀试验：盐雾试验：中性盐雾试验NSS/铜盐加速乙酸盐雾试验CASS/铜盐加速醋酸盐雾试验CASS试验/铜加速醋酸盐雾试验CASS/酸性盐雾试验/醋酸盐雾试验ASS、霉菌试验(防霉试验、长霉试验)、大气腐蚀试验(气体腐蚀试验)：二氧化硫气体腐蚀试验(SO2)、硫化氢气体腐蚀试验(H2S)、丝状腐蚀试验/循环腐蚀试验；1.4其它：防尘防水(IP防护等级、IP等级、IP代码、外壳防护等级)、沙尘试验(扬尘试验、防尘试验)、浸水试验(防水试验)、淋雨试验、砂尘试验、冻雨试验、老化试验、低气压试验(低压试验、高度试验、高空试验、快速减压试验、快速气压变化)、爆炸性减压(快速减压、迅速减压)、高气压试验(过压试验、正压试验)、太阳辐照(太阳辐射、阳光辐射、日照试验、日照辐射、人工加速光老化试验、氙灯光老化试验)、风压试验(风载荷)、热真空试验、爆炸性大气、噪声试验等。
2.机械环境试验(动力学环境试验)(GB2423，GJB150，RTCA/Do160E,Mil-Std-810F)2.1振动试验：正弦振动、随机振动、复合振动、扫描振动、定频振动、飞机炮振试验(炮击振动试验)；2.2其它：冲击试验(高g值冲击如30000g、舰船冲击试验)、地震试验(地震模拟试验)、碰撞试验、跌落试验、包装运输、拉伸试验、倾斜摇摆、离心试验(恒定加速度试验)、颠振试验等。
3.综合环境试验(GB2423，GJB150,Mil-Std-810F)3.1温度高度试验、温度湿度高度试验、湿度高度试验、低温低气压试验；3.2温度湿度试验、温度湿度振动试验、温度振动试验；3.3振动噪声试验(声振联合试验、振声试验)【可靠性试验】：可靠性实验室(可靠性试验室) 老练试验(老炼试验)、环境应力筛选试验、可靠性增长试验、可靠性验收试验可靠性鉴定试验(特定环境下的产品平均无故障时间MTBF)、寿命试验、耐久性试验可靠性强化试验、高加速寿命试验HALT、高加速环境应力筛选试验HASS 综合应力试验：两综合试验(振动－温度、温度－湿度、振动-湿度)、三综合试验(振动－温度－湿度)、四综合试验(低气压－振动－温度－湿度、噪声－振动－温度－湿度) 可靠性试验策划、大纲制定、试验方案设计系统可靠性分析与试验结果综合评估产品可靠性故障分析与诊断产品贮存可靠性分析【包装运输试验】包装试验(GB/T4857，GB6543，GB6544，QB/T1649)：碰撞、跌落、倾斜、翻倒等。
产品可靠性环境应力筛选试验
环境应力筛选试验培训课程时长：2天课程大纲：第一篇、预备知识(一) 可靠性参数的概念与理解寿命、MTBF、失效率、可靠度(二) 产品不同的寿命分布指数分布、对数正态分布、威布尔分布第二篇、筛选试验的技术问题(一) 可靠性筛选试验的意义、特点和分类(二) 产品失效的应力响应1. 热应力2. 电应力3. 交变应力4. 双应力(三) 可靠性筛选应力的确定(四) 可靠性筛选时间的确定(五) 筛选试验的基本要求第三篇、环境应力筛选（ESS）(一) 筛选试验的意义、特点(二) 可靠性筛选试验的分类(三) 筛选强度(四) 恒定高温筛选强度(五) 温度循环的筛选强度(六) 随机振动的筛选强度(七) ESS试验方法(八) 缺陷剔除试验(九) 无故障检验试验(十) 缺陷剔除试验(十一) 无故障检验试验(十二) GJB1032-ESS试验剖面示例第四篇、高加速试验(HALT\HASS）1. HALT和HASS的概念与应用范围2. 高加速的基本原理3. HALT/HASS试验过程及方法4. 开展HALT和HASS的几点看法第五篇、加速老练1. 加速老练试验的理论依据2. 加速老练加速应力的选择3. 样品数量的选择4. 激活能的计算5. 计算激活能的试验案例6. 恒定应力加速老练试验中应注意的几个问题【主办单位】中国电子标准协会培训中心【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司--------------------------------------------------------------【讲师简介】张老师曾在多家国际公司负责过产品可靠性设计及开发工作。
中国北京研究所可靠性处长，高级顾问,具有丰富的硬件设计经验。
1994年开始从事电子产品测试、试验和可靠性技术研究等领域的学术带头工作。
在此试验室一直从事电子元器件和设备的可靠性工作。
负责了多个国家重点工程元器件的优选工作，开展电子设备可靠性预计、可靠性设计、可靠性分析等工作。
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环境应力筛选规范(En viro nmen tai Stress Scree n )拟制：_________________________ 日期：_____________ 审核：_________________________ 日期：_____________规范化审查：______________________ 日期：__________________ 批准：_________________________ 日期：_____________更改信息登记表规范名称：环境应力筛选规范(Environmentai Stress Screen )规范编码：1.目的2.适用范围3.引用/参考标准或资料4.定义5.规范内容5.1环境应力筛选程序5.2快速温度循环筛选基本参数5.3温度循环特性分析5.3.1诱发故障和筛选机理5.3.2温度上、下限极值选定准则5.3.3上、下限温度的持续时间确定准则5.5.4温度变化速率确定准则5.3.5温度循环次数（或筛选时间）选择准则5.3.6设备状态（通断电和性能测试）确定准则5.3.7温度循环筛选度计算5.3.8温度箱内产品的安装1. 目的本文规定了快速温度循环环境应力筛选的基本程序和方法，以规范环境应力筛选工作。
2. 适用范围本规范适用于二次电源模块以及其他产品的单板环境应力筛选。
对中试验证批产品、生产返修产品和某些可靠性要求较高的产品需要采用以下方法进行筛选。
对其他产品是否按照以下方法筛选参考有关文件规定。
3. 引用/参考标准或资料《可靠性试验技术》，国防工业出版社《可靠性试验》，航空航天出版社MIL-HDBK-338B，《Electronic Reliability Design Handbook 》，1998.10GJB/Z 34-93 《电子产品定量环境应力筛选指南》，19934. 定义4.1 环境应力筛选(Environmental Stress Screen )通过向电子产品施加合理的环境应力和电应力，将其内部的潜在缺陷加速变成故障，并通过检验发现和排除的过程，是一种工艺手段。
典型的筛选应力为随机振动、温度循环和电应力，根据我司的实际情况选择快速温度循环+高温工作老炼筛选方法。
4.2 筛选度(Screen Strength )产品中存在对某一特定筛选敏感的潜在缺陷时，该筛选将该缺陷以故障形式析出的概率。
5. 规范内容5.1环境应力筛选程序000102030405060708图一、环境应力筛选程序程序说明：00开始安排筛选计划，准备筛选有关资源。
01初始性能检测根据规定对产品安排初始性能检测和外观检查，不合格的产品需要排除。
如果从历次的结果来看合格率较高，达到98 %以上，则可不安排初始性能检查。
02筛选预处理为避免产品内部水汽含量过高，在进行快速温度循环筛选之前需要进行干燥处理，在温度循环筛选试验箱内在以下条件下进行预处理：温度：100 °C或者产品最高存贮温度（两者取其最低值）时间：30min （如果样品较大，可适当延长干燥时间）03快速温度循环筛选按照5.2节的要求进行快速温度循环筛选。
04温度恢复在进行温度循环筛选后，在试验箱内按照以下条件恢复：温度：25 C或者室温时间：30min （如果样品较大，可适当延长恢复时间）05检查测试在进行温度循环筛选后，根据有关规定对产品进行外观检查和性能测试。
如果根据以往的数据，筛选中发现的失效较少，可以简化该步骤，可以在产品高温老炼时上电检测其主要功能。
对筛选中发现的问题需要进行认真分析，要求闭环解决。
06高温老炼产品安排高温带载老炼，具体的老炼时间、加载方式等参考有关规定执行。
07检查测试老化过程后进行外观检查和性能测试。
08结束合格样品入库。
5.2快速温度循环筛选基本参数表征温度循环筛选应力的基本参数包括上限温度T u、下限温度T L、温度变化速率V、上限温度保温时间t u、下限温度保温时间t L、和循环次数N，见图2环境应力筛选(Environmentai Stress Screen )规范 V10图2温度循环筛选温度剖面根据我司实际情况，制定以下基线筛选方案，一般产品可按照以下方案选取筛 选条件，对有特殊要求的产品根据下文的选择准则进行调整。
表1温度循环筛选基线条件应力类型应力参数 组装等级确定原则快速温度 循环二次电源单板 单元设备级下限温度 「C) -40-40—40参考5.3.2上限温度(C )1008570参考5.3.2温度持续时间(min ) 303060参考5.3.3温度变化速率(C /min )151515参考5.3.4循环次数 10 10 10 参考5.3.5 通/断电工作 不通电 不通电 通电 参考5.3.6 筛选度0.99960.99930.9989参考5.3.7名 称 环境应力筛选(Environmental Stress Screen )规范 V10第8页，共11页第7页，共11页咼温 (TH)低温 (TL)室温恢复Cycle恢复高温保温时间(Tu)保温时间(Tu)筛选预处理温度循环筛选 (循环次数N 次)5.3温度循环特性分析531诱发故障和筛选机理当温度在上、下限温度内循环时，设备交替膨胀和收缩，使设备中产生热应力和应变。
如果某产品内部有瞬时的热梯度（温度不均匀性），或产品内部邻接材料的热膨胀系数不匹配，则这些热应力和应变将会加剧。
这种应力和应变在缺陷处最大，它起着应力集中者（“提升者”）的作用，这种循环加载使缺陷长大，最终可大到能造成结构故障并产生电故障。
例如，有裂纹的电镀通孔其周围最终完全裂开，引起开路。
热循环是使钎焊接头和印制电路板上电镀通孔等产生故障的首要原因。
温度循环激发出的主要故障模式如下：a. 使涂层、材料或线头上各种微观裂纹扩大；b. 使粘结不好的接头松弛；c. 使螺钉连接不当的接头松弛；d. 使机械张力不足的压配接头松弛；e. 使质差的钎焊接触电阻加大或造成开路；f. 粒子污染。
由于缺陷在应力条件下的失效速度远高于正常部位，因此使有缺陷的产品出故障要比使完好产品出故障所需循环次数少许多，适当地确定热应力大小，就能析出故障而不消耗使用寿命。
温度循环诸参数中，对筛选效果最有影响的是温度变化范围R、温度变化速率V以及循环次数N。
提高温度变化范围和变化速率能加强产品的热胀冷缩程度和缩短这一过程的时间，增强热应力，而循环次数的增加则能积累这种激发效应。
因此加大上述参数中任一参数的量值均有利于提高温度循环筛选效果。
缩短在上、下限温度值上的停留时间有利于缩短整个温度循环的周期，提高筛选的效率。
产品温度达到稳定的时间可以以产品中的关键部件为准，必要时要特别监测该部件的温度，以保证筛选有效和防止其损坏。
温度循环中试验箱内气流速度是关键因素，因为它直接影响到产品的温度变化速率。
产品温度变化速率一般远低于试验箱内空气温度的变化速率，提高箱内气流速度能使产品温度变化速率加大。
532温度上、下限极值选定准则温度循环中的温度极值决定了筛选强度，温度范围（高、低温之差）表明了产品在每一个循环中经受的热应力/应变。
筛选方案设计者可通过选择最佳温度极值，使将缺陷发展为故障析出所需的循环次数最少。
选择温度极值的关键是给硬件施加适当应力以析出缺陷而又不损坏好的产品。
一般情况下，对不通电筛选可选择以下条件中较大的值：a、在不通电的情况下可以直接选取产品的最高和最低存贮温度；b、组成产品中组件、原材料和电子元器件的存贮温度极限，取其最差者；。
c、如果产品已进行摸底试验，那么可在高低温存贮极限范围内取20 C的安全余量进行筛选。
对通电产品，可选择以下条件中较大的值：a、产品的最高和最低工作温度进行筛选。
b、如果产品已进行摸底试验，低温选择最低工作极限，高温可选择高温工作极限范围内取20 C的安全余量。
533上、下限温度的持续时间（温度极值下的停留时间）确定准则受筛产品在温度箱空气温度中停留时间包括元器件（零部件）温度达到稳定所需要时间和在温度极值下浸泡所需要的时间，该时间会影响筛选持续时间和效果，从而也影响筛选费用。
由于在温度循环筛选中，最主要的激发应力是温度变化，因此高低温浸泡时间主要目的是使产品温度与空气温度到达均衡。
有以下两种选取准则：a、当受筛产品中响应最慢的部分的温度与最终温度之差在规定值△T e （一般选择厶T e=10 C）之内时，就认为实现了稳定。
不推荐把受筛产品中具有最高热惯性（最慢热响应或最大热滞后）的元、部（器）件作为确定温度稳定的部位，因为这样会要求用过多的时间来使那些不重要的大质量元、部（器）件作为确定温度稳定的部位；这样做可能使一些重要的元、部（器）件经受不到适当的热应力来析出其内部缺陷。
b、当受筛产品中响应最慢的部分的温度变化速率达到某一规定最小值时，就认为实现了稳定。
经验表明，这一准则会导致筛选持续时间太长，筛选费用太大，因此一般不米用。
5.5.4温度变化速率确定准则温度变化速率以复杂的方式影响筛选强度，也影响筛选持续时间，从而影响筛选费用。
温度变化速率的选择取决于受筛产品特性和预期的缺陷性质。
对析出像电镀通孔这样一类结构部分的缺陷而言，高的温度变化速率预期最为有效；相反，对析出锡焊接头处的缺陷而言，低的温度变化速率和在高温下长的停留时间预期最为有效。
筛选强度不会随着温度变化速率的增加而无限增加。
温度变化速率不小于 5 °C /min。
这一速率是指试验箱内空气温度变化的平均速率，由于受筛产品本身的热惯性，其实际温度变化速率远低于5C/min，具体取决于受筛产品本身的热惯性，产品在箱内的安装，风速和试验箱的能力等。
温度变化速率低于5 C /min，筛选效果将降低。
温度循环下限温度高于0 C的筛选效果不大，宁可进行长时间恒定高温筛选。
5.3.5温度循环次数（或筛选时间）选择准则温度循环次数影响筛选的有效性和持续时间，从而影响筛选费用。
对电子设备来说，由于基本上是结构件和电子元器件组成，其失效率水平一般都在10 _6/h水平，因此环境应力筛选所消耗的元器件寿命可以忽略不计，不必担心ESS持续时间对产品可靠性的影响。
选择筛选循环次数的时间需要根据筛选效果要求或时间要求确定。
5.3.6设备状态（通断电和性能测试）确定准则筛选中是否通电和进行性能测试视具体情况而定。
从提高筛选效果出发，筛选中应尽量通电并进行性能检测。
这是因为电应力本身将受筛产品中某些缺陷加速发展成为故障；另一方面，筛选出的故障中，有50%左右的故障是在环境应力下才能发现的间歇故障，必须在筛选环境应力作用下通过通电检测才能找出来。
从可能性和经济性出发，一般在高组装级（单元或系统级）进行通电和检测，低组装级（印刷电路组件）不进行通电和检测，这是因为低组装级往往不具备检测性能的条件。