环境应力筛选试验汇总Word格式文档下载.docx
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F=DIN×
TS
图2.3.2定量环境应力筛选变量关系示意
3.2.2筛选故障率计算
恒定高温筛选时缺陷的故障率表达式如下：
λD＝[－ln（1－SS）]/t （2-3-4）
λD——故障率，次／小时；
SS——筛选度;
根据式（2-3-4）计算的恒定高温故障率（λD）见表2-3-1
表2-3-1恒定高温筛选度（SS）和故障率（λD）
时间
温
度
增
量
（
t
）
℃
H
10
20
30
40
50
60
70
80
0.0124
0.0677
0.0991
0.1240
0.1452
0.1639
0.1809
0.1964
0.2108
0.0247
0.1808
0.1885
0.2326
0.2693
0.3010
0.3290
0.3542
0.3772
0.0368
0.1896
0.2689
0.3278
0.3754
0.4256
0.4504
0.4810
0.5084
0.0488
0.2445
0.3414
0.4112
0.4661
0.5114
0.5498
0.5830
0.6121
0.0606
0.2956
0.4067
0.4842
0.5436
0.5915
0.6312
0.6649
0.6938
0.0723
0.3433
0.4655
0.5481
0.6099
0.6584
0.6979
0.7807
0.7884
0.0839
0.3877
0.5185
0.6042
0.6665
0.7144
0.7525
0.7836
0.8093
0.0953
0.4292
0.5663
0.6533
0.7149
0.7612
0.7973
0.8261
0.8495
90
0.1065
0.4678
0.6093
0.6963
0.7563
0.8004
0.8339
0.8602
0.8812
100
0.1176
0.5038
0.6480
0.7339
0.7917
0.8331
0.8640
0.8877
0.9063
110
0.1286
0.5374
0.6829
0.7669
0.8219
0.8605
0.8880
0.9097
0.9260
120
0.1394
0.5687
0.7968
0.8478
0.8833
0.9087
0.9275
0.9416
130
0.1501
0.5979
0.7427
0.8211
0.8699
0.9025
0.9252
0.9417
0.9539
140
0.1607
0.6251
0.7687
0.8433
0.8888
0.9184
0.9388
0.9532
0.9639
150
0.1711
0.6505
0.7912
0.8628
0.9049
0.9318
0.9498
0.9624
0.9713
160
0.1814
0.6742
0.8119
0.8798
0.9187
0.9430
0.9589
0.9697
0.9774
170
0.1916
0.6962
0.8305
0.8947
0.9325
0.9523
0.9663
0.9757
0.9821
180
0.2017
0.7168
0.8473
0.9077
0.9406
0.9602
0.9724
0.9805
0.9859
190
0.2116
0.7360
0.8625
0.9192
0.9492
0.9667
0.9843
0.9889
200
0.2214
0.7538
0.8761
0.9292
0.9566
0.9721
0.9815
0.9874
0.9912
λD
0.0013
0.0070
0.0104
0.0132
0.0157
0.0179
0.0199
0.0219
0.0237
3.2.3恒定高温应力激发的故障模式或影响
恒定高温能激发的故障模式（或对产品的影响）主要有：
使未加防护的金属表面氧化，导致接触不良或机械卡死，在螺钉连接操作时用力不当或保护涂层上有小孔和裂纹都会出现这种未防护的表面。
加速金属之间的扩散，如基体金属与外包金属，钎焊焊料与元件，以及隔离层薄弱的半导体与喷镀金属之间的扩散；
使液体干涸，如电解电容和电池因高温造成泄漏而干涸；
使热塑料软化，如该热塑料件处于太高的机械力作用下，则产生蠕变；
使某些保护性化合物与灌封蜡软化或蠕变；
提高化学反应速度，加速与内部污染物的反应过程；
使部分绝缘损坏处绝缘击穿。
3.3温度循环应力
3.3.1温度循环应力参数
温度循环应力参数有：
上限温度、下限温度、循环次数、温度变化速率。
3.3.2温度循环应力筛选度计算
SS＝1－exp－0.0017（R＋0.6）0.6[Ln（e＋v）]3．N（2-3-5）
式中：
R=Tu－TL，——温度变化范围，℃；
Tu——上限温度，℃；
TL——下限温度，℃；
V——温度变化速率，℃／min；
N——循环次数；
e=2.71828，——自然对数的底。
按式（2-3-5）计算的温度循环应力筛选度见表2-3-2。
表2-3-2 温度循环应力筛选度
次
速率
温度范围℃
数
℃/m
2
5
0.1683
0.2349
0.2886
0.3324
0.3697
0.4023
0.4312
0.4572
0.4809
0.2097
0.4031
0.4812
0.5410
0.5891
0.6290
0.6629
0.6920
0.7173
15
0.3911
0.5254
0.6124
0.6752
0.7232
0.7920
0.8175
0.8388
0.4707
0.6155
0.7034
0.7636
0.8075
0.8407
0.8665
0.8871
0.9037
4
0.2998
0.4147
0.4939
0.5543
0.6027
0.6427
0.6765
0.7054
0.7305
0.4969
0.6437
0.7308
0.7893
0.8312
0.8624
0.8863
0.9051
0.9201
0.6292
0.7748
0.8498
0.8945
0.9234
0.9567
0.9740
0.7198
0.8522
0.9120
0.9441
0.9629
0.9746
0.9822
0.9873
0.9907
6
0.4141
0.5222
0.6400
0.7025
0.7496
0.8160
0.8401
0.8601
0.6431
0.7873
0.8603
0.9033
0.9306
0.9409
0.9617
0.9708
0.7742
0.8931
0.9418
0.9657
0.9789
0.9864
0.9910
0.9939
0.9958
0.8517
0.9432
0.9739
0.9868
0.9929
0.9960
0.9976
0.9986
0.9991
8
0.5095
0.6574
0.7439
0.8014
0.8422
0.8723
0.8953
0.9132
0.9274
0.7469
0.8731
0.9556
0.9715
0.9811
0.9871
0.9936
0.9493
0.9941
0.9967
0.9981
0.9989
0.9993
0.9215
0.9781
0.9923
0.9969
0.9997
0.9998
0.9999
0.5898
0.7379
0.8178
0.8674
0.9005
0.9273
0.9405
0.9623
0.8204
0.9242
0.9796
0.9883
0.9930
0.9956
0.9982
0.9163
0.9759
0.9913
0.9964
0.9984
0.9992
0.9996
0.9585
0.9916
0.9977
12
0.6568
0.7994
0.8704
0.9115
0.9373
0.9544
0.9661
0.9744
0.9804
0.8726
0.9548
0.9906
0.9852
0.9974
0.9985
0.9995
0.9490
0.9886
0.9966
0.9988
0.9780
0.9968
3.3.3温度循环应力故障率计算
λD=[－Ln（1-SS）]/N（2-3-6）
λD——故障率，平均次／循环；
SS——筛选度；
N——循环次数。
各参数组对应的故障率见表2-3-3。
3.3.4温度循环应力激发的故障模式或影响
使涂层、材料或线头上各种微细裂纹扩大；
使粘接不好的接头松驰；
使螺钉连接或铆接不当的接头松驰；
使机械张力不足的压配接头松驰；
使质量差的焊点接触电阻加大或开路；
粒子污染；
密封失效。
表2-3-3温度循环故障率（λD）
速率
温度循环范围℃
℃/min
0.0891
0.1339
0.1703
0.2020
0.2308
0.2573
0.2821
0.3055
0.1717
0.2580
0.3281
0.3893
0.4447
0.4958
0.5888
0.6317
0.2480
0.3726
0.4739
0.5623
0.6423
0.7161
0.7852
0.8504
0.9125
0.3181
0.4779
0.6077
0.7212
0.8237
1.0070
1.0906
1.7702
3.4扫频正弦振动应力
3.4.1扫频正弦振动应力的筛选度计算
SS=1－exp[－0.000727（G）0.863·
t]（2-3-7）
G—高于交越频率的加速度量值，g；
t—振动时间，min。
按式（2-3-7）计算的结果见表2-3-4。
3.4.2扫频正弦振动应力的故障率
λD=[－Ln（1－SS）]/t（2-3-8）
λD—故障率，次／h；
SS—筛选度；
t—时间，h。
按式（2-3-8）计算的结果也见表2-3-4。
表2-3-4扫频振动筛选度和故障率
时间
加速度量值（g）
Min
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
.0020
.0036
.0051
.0066
.0080
.0099
.0107
.0120
.0132
.0145
.0157
.0169
.0181
.0193
.0040
.0072
.0103
.0131
.0519
.0186
.0212
.0238
.0263
.0287
.0312
.0355
.0359
.0382
.0060
.0108
.0154
.0196
.0289
.0278
.0316
.0354
.0391
.0428
.0464
.0499
.0534
.0568
.0144
.0204
.0261
.0368
.0420
.0470
.0566
.0614
.0660
.0705
.0750
25
.0180
.0255
.0325
.0393
.0458
.0522
.0584
.0644
.0703
.0761
.0818
.0874
.0929
.0119
.0216
.0305
.0389
.0547
.0623
.0696
.0768
.0838
.0906
.0937
.1039
.1101
35
.0139
.0251
.0452
.0546
.0636
.0723
.0807
.0890
.0970
.1049
.1122
.1201
.1275
.0159
.0404
.0515
.0621
.0822
.0917
.1010
.1189
.1276
.1361
.1444
45
.0178
.0322
.0454
.0578
.0810
.0919
.1026
.1129
.1230
.1328
.1424
.1517
.1609
.0198
.0357
.0503
.0640
.0770
.0895
.1016
.1133
.1246
.1357
.1464
.1569
.1671
.1771
55
.0217
.0392
.0552
.0701
.0844
.0980
.1112
.1239
.1362
.1482
.1598
.1711
.1822
.1980
.0237
.0427
.0600
.0763
.1065
.1207
.1344
.1476
.1605
.1730
.1852
.1970
.2089
.0240
.0436
.0619
.0793
.0962
.1126
.1286
.1443
.1597
.1749
.1899
.2048
.2194
.2339
3.4.3扫频正弦振动应力激发的故障模式或影响
使结构部件、引线或元器件接头产生疲劳，特别是导线上有微裂纹或类似缺陷的情况下；
使电缆磨损，如在松驰的电缆结处存在尖缘似的缺陷时；
使制造不当的螺钉接头松驰；
使安装加工不当的IC离开插座；
使受到高压力的汇流条与电路板的钎焊接头的薄弱点故障；
使未充分消除应力的可作相对运动的桥形连接的元器件引线造成损坏，例如电路板前板的发光二极管或背板散热板上的功率晶体管；
已受损或安装不当的脆性绝缘材料出现裂纹。
3.5随机振动应力
3.5.1随机振动应力的参数
随机振动应力的参数有：
频率范围、加速度功率谱密度（PSD）、振动时间、振动轴向数。
其振动谱可参阅图2.3.3。
3.5.2随机振动应力筛选度
随机振动应力筛选度的计算式如下：
SS=1－exp[－0.0046（Grms）1.71t]（2-3-9）
Grms—加速度均方根值，g；
Grms=（A1＋A2＋A3）1/2；
（2-3-10）
A1、A2、A3——随机振动谱的面积，g2（见图2.3.3）；
t—动时间，min。
加速度功率谱
密度g2/Hz
+3db/oct－3db/oct
A1A2A3
频率HZ
020803502000
图2.3.3随机振动谱示意
3.5.3随机振动应力故障率计算
随机振动应力的故障率计算式如下：
λD=[－Ln（1-SS）]/t（2-3-11）
λD—故障率，平均次／h；
按照式（2-3-9）计算的筛选度和按照式
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