GJB

中華人民共和國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)

FL    GJB 1032－90

電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法

environmental stress screening

process for electronic products

1991－01－26發(fā)布               1991－06－01

國(guó)防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)  批準(zhǔn)

目 次

1 主題內(nèi)容與適用范圍

2 引用標(biāo)準(zhǔn)

3 術(shù)語(yǔ)

4 一般要求

5 環(huán)境應(yīng)力篩選條件

6 篩選程序

附錄A 環(huán)境應(yīng)力篩選故障尋找方案（補(bǔ)充件）

附錄B 溫度循環(huán)保持時(shí)間的確定（補(bǔ)充件）

附錄C 環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)時(shí)間的確定（參考件）

附錄D 環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)的抽樣和簡(jiǎn)化（參考件）

中華人民共和國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)

電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法

GJB 1032－90

environmental stress screening

process for electronic products

1 主題內(nèi)容與適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了軍用電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選的要求、條件和方法。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于下列各類電子產(chǎn)品，在研制和批生產(chǎn)階段的環(huán)境應(yīng)力篩:

a. 地面固定設(shè)備；

b. 地面移動(dòng)設(shè)備；

c. 艦船用設(shè)備；

d. 飛機(jī)用設(shè)備及外掛；

e. 導(dǎo)彈用設(shè)備。

  篩選產(chǎn)品可以是印刷電路板組裝件、電子組件或整機(jī)；對(duì)大型電子產(chǎn)品應(yīng)優(yōu)先考慮在較低裝配級(jí)別如印刷電路板組裝件上進(jìn)行篩選。

2 引用標(biāo)準(zhǔn)

GB 2036 印制電路名詞術(shù)語(yǔ)及定義

GB 5170 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備基本參數(shù)檢定方法

GB 8052 單水平和多水平連續(xù)計(jì)數(shù)抽樣檢查程序及表

GJB 150 軍用設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法

GJB 431 產(chǎn)品層次、產(chǎn)品互換性、樣機(jī)及有關(guān)術(shù)語(yǔ)

GJB 450 裝備研制與生產(chǎn)的可靠性通用大綱

GJB 451 可靠性、維修性術(shù)語(yǔ)

GJB 457 機(jī)載電子設(shè)備通用規(guī)范

3 術(shù)語(yǔ)

3.1環(huán)境應(yīng)力篩選

  在電子產(chǎn)品施加隨機(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。

3.2環(huán)境應(yīng)力篩選故障

  在環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)中由產(chǎn)品工藝缺陷或元件缺陷引起的故障。

3.3非環(huán)境應(yīng)力篩選

  由于非環(huán)境應(yīng)力引起的故障，包括：

a. 產(chǎn)品安裝不當(dāng)引起的故障；

b. 監(jiān)視儀表失靈引起的故障；

c. 操作錯(cuò)誤引起的故障；

d. 試驗(yàn)程序錯(cuò)誤或程序執(zhí)行錯(cuò)誤引起的故障；

e. 過環(huán)境應(yīng)力引起的故障；

f. 從屬故障；

g. 維修期間引起的故障。

3.4優(yōu)勢(shì)頻率

  在功率譜密度曲線上最大處對(duì)應(yīng)的頻率。

3.5瞬態(tài)故障

  需在一定的環(huán)境應(yīng)力作用下方能顯示的故障。

4 一般要求

4.1環(huán)境應(yīng)力篩選對(duì)象

  研制階段和批生產(chǎn)初期的全部產(chǎn)品均應(yīng)進(jìn)行環(huán)境應(yīng)力篩選；在批生產(chǎn)中、后期可根據(jù)產(chǎn)品批量及質(zhì)量穩(wěn)定情況進(jìn)行抽樣篩選，抽樣方案見附D。

4.2試驗(yàn)產(chǎn)品的要求

  a.所有試驗(yàn)產(chǎn)品應(yīng)具有檢驗(yàn)合格證明；

  b.所有試驗(yàn)產(chǎn)品應(yīng)去除包裝物及減震裝置后再進(jìn)行試驗(yàn)。

4.3試驗(yàn)的大氣條件

4.3.1 標(biāo)準(zhǔn)大氣條件：

  溫度：15～35℃；

  相對(duì)濕度：不加控制的室內(nèi)環(huán)境；

  大氣壓力：試驗(yàn)場(chǎng)所的當(dāng)?shù)貧鈮骸?

4.3.2仲裁大氣條件：

  溫度：23±2℃；

  相對(duì)濕度：（50±5）%；

大氣壓力：86～106KPa。

4.4試驗(yàn)條件允差

4.4.1溫度試驗(yàn)允差

  除必要的支承點(diǎn)外，試驗(yàn)產(chǎn)品應(yīng)完全被溫度試驗(yàn)箱內(nèi)空氣包圍。箱內(nèi)溫度梯度（靠近試驗(yàn)產(chǎn)品外測(cè)得）應(yīng)小于1℃/m；箱內(nèi)溫度不得超過試驗(yàn)溫度±2℃的范圍，但總的最大值為2.2℃(試驗(yàn)產(chǎn)品不工作)。

4.4.2隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)允差

  振動(dòng)試驗(yàn)控制點(diǎn)譜形允差見表1對(duì)功率譜計(jì)算其允差的分貝數(shù)（dB）按公式（1）計(jì)算：

……………………………………………………………………(1)

式中：W－為實(shí)測(cè)的加速度功率譜密度，g²/Hz；

   W₀－為規(guī)定的加速度功率譜密度，g²/Hz。

   均方根加速度允差不大于1.5dB,其允差分貝數(shù)（dB）按分式（2）計(jì)算：

     …………………………………………………………………(2)

式中：G_RMS－實(shí)測(cè)的均方根加速度，g；

   G_RMS0－規(guī)定的均方根加速度，g。

表1

頻率范圍 Hz	分析帶寬 Hz	允差 dB
20～200	25	±31）
200～500	50
500～1000
1000～2000	100	±62）

注：1）如有困難時(shí)，頻率范圍在500～1000 Hz的允差放寬到－6dB，但累計(jì)帶寬應(yīng)在100 Hz以內(nèi)。

  2）如有困難時(shí)允差放寬到－9 dB，但累計(jì)帶寬應(yīng)在300 Hz以內(nèi)。

4.4.3試驗(yàn)時(shí)間允差

  試驗(yàn)時(shí)間的允差為±1%。

4.5試驗(yàn)設(shè)備要求

4.5.1溫度循環(huán)試驗(yàn)箱

  試驗(yàn)箱應(yīng)滿足如下要求：

a) 試驗(yàn)產(chǎn)品在箱內(nèi)安裝應(yīng)保證除必要的支點(diǎn)外，全部暴露在傳熱介質(zhì)即空氣中；

b) 應(yīng)具有足夠的高低溫工作范圍，溫度變化速率（平均值）不小于5℃/min；

c) 試驗(yàn)箱熱源的位置布置不應(yīng)使輻射熱直接到達(dá)試驗(yàn)產(chǎn)品；

d) 用于控制箱溫的熱電偶或其它型式的溫度傳感器應(yīng)置于試驗(yàn)箱內(nèi)部的循環(huán)氣流中，并要加以遮護(hù)以防輻射影響；

e) 高低溫循環(huán)的氣流應(yīng)適當(dāng)導(dǎo)引以使試驗(yàn)產(chǎn)品周圍的溫度場(chǎng)均勻；如果有多個(gè)試驗(yàn)產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)試驗(yàn)產(chǎn)品之間及試驗(yàn)產(chǎn)品與試驗(yàn)箱壁之間有適當(dāng)間隔，以便氣流能在試驗(yàn)產(chǎn)品間和試驗(yàn)產(chǎn)品與箱壁間自由循環(huán)；

f) 箱內(nèi)空氣及致冷系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)－空氣的溫度和濕度應(yīng)加以控制，使其在試驗(yàn)期間產(chǎn)品上不出現(xiàn)凝露。

4.5.2隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備

  任何能滿足本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的隨機(jī)振動(dòng)條件的振動(dòng)激勵(lì)裝置都可以用于振動(dòng)篩選試驗(yàn)。

4.5.3振動(dòng)試驗(yàn)夾具

  夾具在規(guī)定的功率譜密度頻率上限2000Hz以內(nèi)不應(yīng)有振頻率存在，即在20～2000Hz范圍內(nèi)沿振軸方向的傳遞函數(shù)必須保持平坦，其不平坦允差不得超過±3dB。如設(shè)計(jì)不易滿足時(shí)允許放寬條件，見表2。

頻率范圍	傳遞函數(shù)不平坦允差
20～500	±3dB
500～2000

注：1）如有困難時(shí)，頻率范圍在500～2000Hz的允差放寬到±6dB，但累計(jì)寬應(yīng)在300Hz以內(nèi)。

4.5.4通用儀表

  通用監(jiān)測(cè)儀表應(yīng)滿足如下要求：

a) 應(yīng)具有講師合格證明；

b) 測(cè)試準(zhǔn)確度不應(yīng)低于試驗(yàn)條件測(cè)試參數(shù)允差的1/3。

4.6失效記錄、分析和糾正措施

  a)在環(huán)境應(yīng)力篩選期間，應(yīng)能有效地采集數(shù)據(jù)、分析和及時(shí)記錄改正措施。

  b)應(yīng)采集的對(duì)象為試驗(yàn)件、試驗(yàn)件之間的接口、試驗(yàn)儀器儀表、試驗(yàn)裝置、試驗(yàn)程序、試驗(yàn)人員和操作說明。

5 環(huán)境應(yīng)力篩選條件

  環(huán)境應(yīng)力篩選故障尋找方案見附錄A?？傇囼?yàn)時(shí)間的理論推導(dǎo)，見附錄C中C3。

5.1 溫度循環(huán)試驗(yàn)條件

溫度循環(huán)試驗(yàn)產(chǎn)品有兩種情況：

a) 對(duì)無(wú)冷卻系統(tǒng)的試驗(yàn)產(chǎn)品，在升溫和高溫保持階段，試驗(yàn)產(chǎn)品應(yīng)通電；在降溫及低溫保持階段，應(yīng)斷電，見圖1（a）；

b) 對(duì)有冷卻系統(tǒng)的試驗(yàn)產(chǎn)品，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)同時(shí)將冷卻介質(zhì)進(jìn)行高低溫循環(huán)，見圖1（b）。

5.1.1高低溫極限值（高低溫設(shè)定值）；系指試驗(yàn)箱內(nèi)的空氣溫度，具體由產(chǎn)品有關(guān)技術(shù)條件確定。一般取產(chǎn)品的工作極限溫度，也可取非工作溫度。

5.1.2高低溫保持時(shí)間：按附錄B的方法由試驗(yàn)確定。

5.1.3溫度變化速率：5℃/min(整個(gè)溫度變化幅度內(nèi)的平均值)。

5.1.4一次循環(huán)時(shí)間：3h20min或4h。

5.1.5溫度循環(huán)數(shù)及溫度循環(huán)試驗(yàn)時(shí)間：在缺陷剔除試驗(yàn)中，溫度循環(huán)為10次或12次，相應(yīng)試驗(yàn)時(shí)間為40h。在無(wú)故障檢驗(yàn)中則為10～12次或12～24次，時(shí)間為40～48h。

5.2隨機(jī)震動(dòng)試驗(yàn)條件

5.2.1隨機(jī)振動(dòng)譜

  隨機(jī)振動(dòng)功率譜密度要求如圖2所示。

圖1 溫度循環(huán)圖

圖2 隨機(jī)振動(dòng)功率譜密度圖

5.2.2施振軸向的確定

  施振方向的選擇取決于產(chǎn)品的物理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、內(nèi)部部件布局以及產(chǎn)品對(duì)不同方向振動(dòng)的靈敏度。一般情況只選取一個(gè)軸向施振即可有效地完成篩選，必要時(shí)亦可增加施振軸向以使篩選充分。在篩選試驗(yàn)前應(yīng)通過產(chǎn)品的振動(dòng)特性試驗(yàn)，為確定施振由向提供依據(jù)。

5.2.3施振時(shí)間

  在缺陷剔除試驗(yàn)階段為5min。

  無(wú)故障檢驗(yàn)階段為5～15min。

5.2.4控制點(diǎn)

  控制點(diǎn)應(yīng)選在夾具或臺(tái)面上的最接近產(chǎn)品的剛度最大的部位。對(duì)大型整機(jī)可采用多點(diǎn)平均控制。

5.2.5監(jiān)測(cè)點(diǎn)

  監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)選在試驗(yàn)產(chǎn)品的關(guān)鍵部位處，使其均方根加速度不得超過設(shè)計(jì)允許最大值。若超過則應(yīng)進(jìn)行譜分析，查出優(yōu)勢(shì)頻率所在，允許降低該處譜值，以保證不使試驗(yàn)產(chǎn)品關(guān)鍵部位受到過應(yīng)力作用。

5.2.6通電監(jiān)測(cè)

  在研制階段及批生產(chǎn)初期的產(chǎn)品，應(yīng)通電監(jiān)測(cè)性能；在批生產(chǎn)階段的產(chǎn)品試驗(yàn)時(shí)可不通電，或視產(chǎn)品技術(shù)條件而定。

5.3環(huán)境應(yīng)力篩選條件的剪裁

  應(yīng)力篩選的條件要根據(jù)具體產(chǎn)品的具體情況，以本標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募舨?，得出具體產(chǎn)品的篩選條件。在篩選執(zhí)行過程中，還要根據(jù)產(chǎn)品的工藝成熟程度及使用方的質(zhì)量反饋信息對(duì)篩選條件進(jìn)行調(diào)整，甚至采用簡(jiǎn)化或抽樣的篩選方案，具體方法見附錄D。

6 篩選程序

環(huán)境應(yīng)力篩選程序由圖3給出。篩選程序由初始性能檢測(cè)、缺陷剔除試驗(yàn)、無(wú)故障檢驗(yàn)及最后性能檢測(cè)等組成。

6.1初始性能檢測(cè)

  試驗(yàn)產(chǎn)品應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)文件進(jìn)行外觀、機(jī)械及電氣性能檢測(cè)并記錄。凡檢測(cè)不合格者不能繼續(xù)進(jìn)行環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)。

初始性能檢測(cè)	環(huán)境應(yīng)力篩選		最后性能檢測(cè)
6.1條	缺陷剔除 6.2.1條	無(wú)故障檢驗(yàn) 6.2.2條	6.3
隨機(jī)振動(dòng)5min	40h 溫度循環(huán)	40－80h 溫度循環(huán)	隨機(jī)振動(dòng)5－15min
	最大限度地監(jiān)測(cè)功能（見注①及注

圖3 環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)的組成及程序

注：①在最后4次溫度循環(huán)和整個(gè)無(wú)故障檢驗(yàn)隨機(jī)振動(dòng)時(shí)間內(nèi)必須進(jìn)行100%的功能監(jiān)測(cè)；

②環(huán)境試驗(yàn)期間，若監(jiān)測(cè)的參數(shù)足夠充分，則是最后性能檢測(cè)一般不應(yīng)算做無(wú)故障檢驗(yàn)的一部分；但若發(fā)現(xiàn)故障，則需重新進(jìn)行無(wú)故障檢驗(yàn)。

6.2環(huán)境應(yīng)力篩選

  它包括缺陷剔除試驗(yàn)和無(wú)故障檢驗(yàn)試驗(yàn)兩個(gè)部分。

6.2.1缺陷剔除試驗(yàn)

  試驗(yàn)產(chǎn)品應(yīng)施加規(guī)定的隨機(jī)振動(dòng)和濕度循環(huán)應(yīng)力，以激發(fā)出盡可能多的故障。在此期間發(fā)現(xiàn)的所有故障都應(yīng)記錄下并加以修復(fù)。試驗(yàn)條件見5.1和5.2條規(guī)定。

6.2.1.1故障處理

  在隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的故障，待隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)結(jié)束后排除；在溫度循環(huán)試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)的故障，每次出現(xiàn)故障后，應(yīng)立即中斷試驗(yàn)，排除故障再重新進(jìn)行試驗(yàn)。

6.2.1.2中斷處理

  試驗(yàn)因故中斷后再重新進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，中斷前的試驗(yàn)時(shí)間應(yīng)計(jì)入試驗(yàn)時(shí)間，對(duì)濕度循環(huán)則需扣除中斷所在循環(huán)內(nèi)的中斷前試驗(yàn)時(shí)間。

6.2.2無(wú)故障檢驗(yàn)試驗(yàn)

  本試驗(yàn)?zāi)康脑谟隍?yàn)證篩選的有效性，應(yīng)先進(jìn)行溫度循環(huán)，后進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)。所施加的應(yīng)力量級(jí)與缺陷剔除試驗(yàn)相同。不同的是溫度循環(huán)時(shí)間增加到最大為80h；隨機(jī)振動(dòng)增加到最長(zhǎng)為15min。

6.2.2.1通過判據(jù)

  試驗(yàn)過程應(yīng)對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)品進(jìn)行功能監(jiān)測(cè)，在最長(zhǎng)80h內(nèi)只要連貫40h溫度循環(huán)期間不出現(xiàn)故障，即可認(rèn)為產(chǎn)品通過了溫度循環(huán)應(yīng)力篩選；在最長(zhǎng)15min內(nèi)連續(xù)5min內(nèi)不出現(xiàn)故障，則可認(rèn)為產(chǎn)品通過了隨機(jī)振動(dòng)篩選。

6.2.2.2故障處理

  若在80h溫度循環(huán)試驗(yàn)中，在前40h出現(xiàn)的故障允許高潮排除后繼續(xù)進(jìn)行無(wú)故障檢驗(yàn)試驗(yàn)；同樣對(duì)隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)若10min前出現(xiàn)的故障允許排除后繼續(xù)試驗(yàn)。

6.3最后性能檢測(cè)

  將通過無(wú)故障檢驗(yàn)的產(chǎn)品在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下通電工作，按產(chǎn)品技術(shù)條件要求逐項(xiàng)檢測(cè)并記錄其結(jié)果，將最后性能與初始測(cè)量值比較，對(duì)篩選產(chǎn)品根據(jù)規(guī)定的驗(yàn)收功能極限值進(jìn)行評(píng)價(jià)。

附錄A

環(huán)境應(yīng)力篩選故障尋找方案

（補(bǔ)充件）

A1 目的

對(duì)環(huán)境應(yīng)力篩選所出現(xiàn)的產(chǎn)品故障，應(yīng)設(shè)法查找出故障所在并排除，對(duì)一些故障特別是瞬態(tài)故障的尋找，需施加一定的環(huán)境應(yīng)力。

 本附附錄目的在于給環(huán)境應(yīng)力篩選故障尋找方案的制訂提供指導(dǎo)，以便使為查找故障所施加的環(huán)境應(yīng)力既能盡快查出故障所在而又不致影響產(chǎn)品壽命。

A2 故障尋找方案的制訂

  在開始環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)之前，就應(yīng)當(dāng)制訂出一個(gè)詳細(xì)的故障尋找方案。該方案可以是正文中試驗(yàn)步驟的一部分或補(bǔ)充。它應(yīng)與產(chǎn)品性能監(jiān)測(cè)工作相協(xié)調(diào)，并盡可能充分利用機(jī)內(nèi)檢測(cè)和性能監(jiān)測(cè)得到的全部數(shù)據(jù)，包括趨向性數(shù)據(jù)，據(jù)以判斷和發(fā)現(xiàn)故障所在。

A3 故障尋找的考慮事項(xiàng)

A3.1 有時(shí)故障產(chǎn)生會(huì)影響被監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的性能，致使故障確診困難。此時(shí)可考慮在較低的裝配級(jí)別（如模塊或組件）上，施加一定的環(huán)境應(yīng)力進(jìn)行故障尋找。

A3.2 施加環(huán)境應(yīng)力期間，應(yīng)盡可能多地監(jiān)測(cè)產(chǎn)品性能參數(shù)，一旦某一故障出現(xiàn)而且將影響其功能監(jiān)測(cè)時(shí)，應(yīng)停止試驗(yàn)開始故障尋找。

A3.3 對(duì)溫度循環(huán)如果故障是周期出現(xiàn)的，應(yīng)記錄故障產(chǎn)生的時(shí)刻及相應(yīng)的電應(yīng)力和溫度應(yīng)力狀況，接著開始進(jìn)行故障尋找。若已知首次故障出現(xiàn)的確切時(shí)刻或上述尋找無(wú)結(jié)果，則可能需要進(jìn)行一次或一次以上的溫度循環(huán)以便查找出故障所在。因?yàn)闇囟妊h(huán)的次數(shù)有限，故所增加的溫度循環(huán)一般不會(huì)影響產(chǎn)品的使用奉命。

A3.4 對(duì)隨機(jī)振動(dòng)由于產(chǎn)品承受隨機(jī)振動(dòng)的能力受到疲勞強(qiáng)度的限制，所以與A3.3溫度循環(huán)不同，不能隨意增加振動(dòng)時(shí)間。為了最大限度地減少故障尋找而必須進(jìn)行的隨機(jī)振動(dòng)對(duì)產(chǎn)品壽命的影響，規(guī)定篩選及故障尋找施振總時(shí)間，在0.04g²/Hz功率譜密度值作用下，不得超過20min，其中故障尋找試驗(yàn)應(yīng)在盡可能低的振級(jí)上進(jìn)行以使等效時(shí)間減至最小。等效時(shí)間T_D的計(jì)算公式為：

       ……………………………（A1）

式中：T_D－等效時(shí)間，min。

  數(shù)值計(jì)算結(jié)果見表A1振動(dòng)量級(jí)與時(shí)間的等效關(guān)系。

均方根加速度Grms g	功率譜密度W g2/Hz	等效時(shí)間 min
6.0	0.04	20
5.2	0.03	47
4.24	0.02	160
3.0	0.01	1280

A4應(yīng)用實(shí)例

  產(chǎn)品在各試驗(yàn)中經(jīng)歷的隨機(jī)振動(dòng)時(shí)間如：

  缺陷剔除試驗(yàn)為0.04 g²/Hz,5min。

  無(wú)故障檢驗(yàn)中，不允許出現(xiàn)故障的檢驗(yàn)時(shí)間為5min（0.04 g²/Hz），沿余10min為在0.04 g²/Hz下允許發(fā)現(xiàn)和查找故障的時(shí)間

表A2給出一實(shí)例，說明隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)間的分配及試驗(yàn)量級(jí)與等效時(shí)間的關(guān)系。該從事貿(mào)易中產(chǎn)品經(jīng)缺陷剔除試驗(yàn)后，在無(wú)故障檢驗(yàn)中，至第4min出現(xiàn)故障，之后在0.04 g²/Hz下進(jìn)行了第一次故障查找，歷經(jīng)20min結(jié)束，此后又進(jìn)行了第二次故障查找，振動(dòng)量級(jí)增至0.02g²/Hz，又進(jìn)行了20min，最后通過了5min的0.04 g²/Hz的無(wú)故障檢驗(yàn)。

試驗(yàn)階段		試驗(yàn)量級(jí) g2/Hz	試驗(yàn)時(shí)間 min	等效時(shí)間 min	時(shí)間比
缺陷剔除		0.04	5	5	5/20
無(wú) 故障檢驗(yàn)	發(fā)現(xiàn)故障	0.04	4	4	4/20
	第一次故障查找	0.01	20	0.31	20/1280
	第二次故障查找	0.02	20	2.5	20/160
	無(wú)故障檢驗(yàn)	0.04	5	5	5/20
總計(jì)		-		16.81	-

附錄了B

溫度循環(huán)保持時(shí)間的確定

（補(bǔ)充件）

B1 目的

 本附錄規(guī)定了溫度循環(huán)中高低溫保持時(shí)間及有冷卻系統(tǒng)產(chǎn)品的致冷劑在其高溫工作極限溫度下保持時(shí)間的確定方法。

B2 循環(huán)時(shí)間的試驗(yàn)確定

B2.1 無(wú)冷卻系統(tǒng)的產(chǎn)品

B2.1.1 高低溫保持時(shí)間的確定步驟

a. 將熱電偶固定在產(chǎn)品的各典型部位上，數(shù)量不得少于三個(gè)，裝好熱電偶后應(yīng)使產(chǎn)品恢復(fù)原狀；

b. 按4.3條規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)大氣條件將產(chǎn)品安裝在試驗(yàn)箱中，之后通電檢查產(chǎn)品性能，正常工作后斷電；

c. 接通產(chǎn)品電源使其工作，將試驗(yàn)濕度設(shè)定值調(diào)到5.1.1條中規(guī)定的高溫極限值，并使充任相空氣溫度以5℃/min的平均速率上升，必要時(shí)可采用輔助加熱手段以達(dá)到所要求的平均上升速率。平均速率按箱內(nèi)整個(gè)溫度變化幅度計(jì)算；

d. 若產(chǎn)品的高溫工作極限溫度低于上設(shè)定值，試驗(yàn)箱空氣達(dá)到產(chǎn)品高溫限時(shí)，切斷產(chǎn)品電源試驗(yàn)箱內(nèi)空氣溫度斷續(xù)上升直至達(dá)到上設(shè)定值，記錄到達(dá)溫度的時(shí)間。若試驗(yàn)產(chǎn)品的高溫工作限和上設(shè)定值相同，則在試驗(yàn)箱內(nèi)空氣達(dá)到上設(shè)定值時(shí)，不必切斷產(chǎn)品電源，記錄到達(dá)該溫度濕度的時(shí)間；

e. 保持試驗(yàn)箱空氣溫度在上設(shè)定值溫度，直至產(chǎn)品上2/3熱電偶的溫度在上設(shè)定值溫度±10℃內(nèi)為止，記錄該時(shí)刻，將其減去步驟d中記錄的箱內(nèi)空氣溫度到達(dá)上設(shè)定值之時(shí)間，即為高溫保持時(shí)間；

f. 若步驟d中電源未切斷，則應(yīng)切斷電源；

g. 將試驗(yàn)濕度設(shè)定值調(diào)到5.1.1條規(guī)定之低溫下限（下設(shè)定值），并使試驗(yàn)箱以5℃/min的平均速率下降，必要時(shí)可采用輔助冷卻手段以達(dá)到這一變化速率，平均速率按整個(gè)試驗(yàn)箱溫度變化幅度計(jì)算；

h. 當(dāng)試驗(yàn)箱空氣溫度達(dá)到下設(shè)定值時(shí)，記錄該時(shí)間；

i. 保持試驗(yàn)箱空氣溫度在下設(shè)定值，直到產(chǎn)品上2/3熱電偶的溫度在上設(shè)定值溫度±10℃范圍內(nèi)為止，記錄這一時(shí)間，它與試驗(yàn)箱內(nèi)空氣溫度到達(dá)下設(shè)定值時(shí)間之差即為低溫保持時(shí)間，后二次高溫保持時(shí)間的均值和二次低溫保持時(shí)間的均值即為環(huán)境應(yīng)力篩選要求的高低溫保持時(shí)間；

j. 重復(fù)步驟c至i，再重復(fù)步驟c至e，得到三次高溫保持時(shí)間和二次低溫保持時(shí)間，后二次高溫保持時(shí)間的均值和二次低溫保持時(shí)間的均值即為環(huán)境識(shí)別力篩選要求的高低溫保持時(shí)間；

k. 切斷產(chǎn)品，將溫降低到室溫，使產(chǎn)品在室溫下達(dá)到溫度穩(wěn)定；

l. 一次完整循環(huán)總時(shí)間應(yīng)為3h20min，若不足則應(yīng)補(bǔ)足到3h20min；增補(bǔ)的時(shí)間應(yīng)加在低保持時(shí)間上。若超過則應(yīng)補(bǔ)足4h；

B2.1.2 驗(yàn)證溫度循環(huán)的重現(xiàn)性

按步驟c至l確定的溫度循環(huán)參數(shù)，建立試驗(yàn)箱自動(dòng)控制程序。重復(fù)進(jìn)行二次循環(huán)以檢測(cè)其重現(xiàn)性，若結(jié)果良好則可進(jìn)行正式試驗(yàn)，否則應(yīng)采取修正措施。

B2.2 有冷卻系統(tǒng)的產(chǎn)品

a. 與B2.1.1之步驟a同，但產(chǎn)品測(cè)溫點(diǎn)不得少于六個(gè)；

b. 與B2.1.1之步驟b同；

c. 接通產(chǎn)品電源，將試驗(yàn)箱溫度設(shè)定值調(diào)到5.1.1中條規(guī)定的高溫極限值，并使試驗(yàn)空氣和致冷劑的溫度以5℃/min的平均速率上升，當(dāng)致冷劑溫度達(dá)到其高溫工作限時(shí)切斷產(chǎn)品電源，繼續(xù)使箱內(nèi)溫度和致冷劑溫度以5℃/min的平均速率上升至上設(shè)定值，記錄到達(dá)上設(shè)定值溫度的時(shí)間；

d. 保持該溫度，直到產(chǎn)品上2/3熱電偶表明其溫度已在上設(shè)定值溫度的±10℃范圍以內(nèi)，記錄該時(shí)刻，它和步驟c所記錄的時(shí)間之差即為高溫保持時(shí)間；

e. 以5℃/min速率降低箱溫和致冷劑溫度，當(dāng)溫度降至產(chǎn)品高溫工作限時(shí)，接通電源；

f. 繼續(xù)降低試驗(yàn)箱空氣和產(chǎn)品致冷劑的溫度，當(dāng)致冷劑溫度降到其最高工作溫度時(shí)，使致冷劑在該溫度穩(wěn)定一段時(shí)間（具體按B2.2.2條規(guī)定），在該時(shí)間內(nèi)，試驗(yàn)箱空氣由于產(chǎn)品通電發(fā)熱保持在產(chǎn)品高溫工作溫度限上，此時(shí)間結(jié)束后，繼續(xù)降低致冷劑溫度到其低溫工作溫度，再使致冷劑在該溫度下保持一段時(shí)間（具體按B2.2.2條規(guī)定），在此期間，繼冷卻劑降溫后，使箱溫下降，以致冷劑低溫保持時(shí)間結(jié)束時(shí)達(dá)到致冷劑低溫工作溫度；

g. 繼續(xù)以5℃/min的變溫率同時(shí)降低致冷劑和箱內(nèi)空氣溫度到低溫設(shè)定值，并記錄該時(shí)間；

h. 保持該低溫設(shè)定值溫度，直到產(chǎn)品上2/3熱電偶溫度落在此設(shè)定值溫度的±10℃范圍之內(nèi)，并記錄此時(shí)間，此時(shí)間和試驗(yàn)箱空氣溫度到達(dá)設(shè)定溫度時(shí)間之差即為低溫保持時(shí)間；

i. 低溫保持時(shí)間結(jié)束后，若產(chǎn)品規(guī)范允許，接通電源，并以5℃/min的平均速率升高箱內(nèi)空氣溫度和致冷劑溫度，若不允許通電，則仍以5℃/min的平均速率升高兩者溫度，當(dāng)上述兩種情況的溫度升到試驗(yàn)室溫時(shí)，即完成了一次循環(huán)；

j. 重復(fù)步驟c～i完成第二循環(huán)，記錄各步驟所需時(shí)間，取第二循環(huán)得到的高溫保持時(shí)間和二次循環(huán)中低溫保持時(shí)間的均值分別為有冷卻系統(tǒng)產(chǎn)品的高、低溫保持時(shí)間。

B2.2.2 致冷劑高、低溫極限工作溫度保持時(shí)間的確定

一次循環(huán)的總時(shí)間應(yīng)為3h20min，這一總時(shí)間減去B2.2.1條步驟i確定的高、低溫保持時(shí)間及溫度升降時(shí)間，就可得到致冷劑在其二個(gè)極限工作溫度下保持的總時(shí)間。

B2.2.2.1 致冷劑低溫極限工作溫度保持時(shí)間一般應(yīng)小于或等于10min。

B2.2.2.2 致冷劑高溫極限工作溫度保持時(shí)間等于致冷劑極限工作溫度保持總時(shí)間減去致冷劑低溫極限工作溫度保持時(shí)間。

B2.2.2.3 驗(yàn)證溫度循環(huán)曲線的重現(xiàn)性

  根據(jù)B2.2.1步驟j及B2.2.2確定的高低溫保持時(shí)間，產(chǎn)品及致冷劑的低溫極限工作溫度保持時(shí)間，可得到一完整溫度循環(huán)曲線，按該循環(huán)的參數(shù)，輸入試驗(yàn)箱程序控制系統(tǒng)，完成二個(gè)循環(huán)試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果是否滿足重現(xiàn)性要求。

附錄C

環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)時(shí)間的確定

（參考件）

C1 目的

 本附錄提供了有環(huán)境應(yīng)力激勵(lì)進(jìn)行缺陷剔除和無(wú)故障檢驗(yàn)的方法、基本原則以及用于獲得最佳試驗(yàn)時(shí)間的理論依據(jù)。

C2 基本原則

C2.1 缺陷剔除

  利用環(huán)境應(yīng)力激發(fā)出潛在的工藝等與產(chǎn)品固有壽命特性無(wú)關(guān)的缺陷，據(jù)此設(shè)計(jì)出第一個(gè)時(shí)間段T_T內(nèi)完成的缺陷剔除試驗(yàn)。

C2.2 無(wú)故障檢驗(yàn)篩選效果檢查

  所設(shè)計(jì)的第二個(gè)試驗(yàn)是用于驗(yàn)證缺陷剔除試驗(yàn)的效果，即缺陷是否暴露得充分，是否使以后出現(xiàn)的任何故障都是隨機(jī)性故障，而與初始制造缺陷無(wú)關(guān)。

C3 分析方法

C3.1 循環(huán)時(shí)間與篩選時(shí)間

  循環(huán)時(shí)間系指完成一個(gè)溫度循環(huán)所需的時(shí)間，篩選時(shí)間系指完成環(huán)境應(yīng)力篩選所需的時(shí)間即缺陷剔除時(shí)間T_T與無(wú)故障檢驗(yàn)時(shí)間T_W之和。雖然剔除試驗(yàn)的時(shí)間是固定的（40h），但每一循環(huán)內(nèi)的高低溫保持時(shí)間可因產(chǎn)品不同而異，確定的方法見附錄B。

C3.2 試驗(yàn)時(shí)間的推導(dǎo)

  對(duì)于電子產(chǎn)品，環(huán)境應(yīng)力篩選的試驗(yàn)時(shí)間可用典型的產(chǎn)品失效率（“浴盆”）曲線導(dǎo)出，見圖C1。

注：①λ₀（初始值）是由工藝等缺陷造成的早期失效率；

②λ_M（最低接收值）是缺陷剔除試驗(yàn)后所得到的失效率；

③λ_S (規(guī)定值)是期望的失效率；

④T_T是成批驗(yàn)收或單個(gè)驗(yàn)收達(dá)到的剩余缺陷百分比等于或小于Δ%所需的試驗(yàn)時(shí)間；

⑤T_W為驗(yàn)證具有接收概率為P_A、失效率為λ_M的缺陷剔除試驗(yàn)后所需的無(wú)故障檢驗(yàn)時(shí)間。

失效率λ（t）隨時(shí)間的變化可由公式（C1）表示：

  …………………………………………………………(C1)

…………………………………………………………………………(C2)

式中：t－試驗(yàn)時(shí)間，h。

Δ－經(jīng)過T_T之后產(chǎn)品內(nèi)所剩余的缺陷面分比，由公式（C2）表示：

……………………………………………………………(C3)

無(wú)故障檢驗(yàn)時(shí)間T_W可由接收概率P_A與TW的關(guān)系式確定，用議程表示為

    ………………………………………………(C4)

式中P_A－產(chǎn)品通過環(huán)境應(yīng)力篩選的概率；

  －期望的平均意境是（MTBF）h；

  W－試驗(yàn)雞窩時(shí)間，h。

無(wú)故障檢驗(yàn)時(shí)間T_W可在試驗(yàn)雞窩時(shí)間W內(nèi)選擇，應(yīng)保證有時(shí)間T_W無(wú)故障出現(xiàn)。一般取W＝2T_W為最佳，其結(jié)果統(tǒng)計(jì)置信度高，故議程（C4）可簡(jiǎn)化為：

  ……………………………………………………………………(C5)

確定無(wú)故障檢驗(yàn)時(shí)間的出發(fā)點(diǎn)是要給生產(chǎn)方提供90%的通過環(huán)境應(yīng)力篩選的概率。其前提是試驗(yàn)產(chǎn)品在剔除試驗(yàn)后已做了修正，已達(dá)到最低接收要求λ_M。

  應(yīng)用上述關(guān)系，可由統(tǒng)計(jì)抽樣理論導(dǎo)出T_W及T_T，其結(jié)果可根據(jù)給定的剩余缺陷百分比Δ及接收概率P_A效核。由（C1）式可導(dǎo)出：

  ……………………………………………………………………………(C6)

式中：  ……………………………………………………………………(C7)

其中λ_w是與T_W相應(yīng)的失效率，當(dāng)取T_T＝T_W時(shí)（C6）式得到＝1，

  為了給出P_A、θ₀（θ₀＝）及Δ之間的關(guān)系，根據(jù)（C3）式可導(dǎo)得

  ……………………………………………………………………(C8)

若令的鑒別比為2，即λw/λs=2，則議程（C8）可簡(jiǎn)化為：

  或

代入（C5）式則有：

  ……………………………………………(C10)

C3.3 試驗(yàn)時(shí)間的確定原則

C3.3.1 試驗(yàn)時(shí)間的基本假定與要求

a. 假定所有產(chǎn)品試驗(yàn)時(shí)間老師不變的，與它們的壽命特征無(wú)關(guān)；

b. 取T_T等于T_W；

c. 取θ₀等于，這是因?yàn)?/span>θ₀在未進(jìn)行剔除之前均較低，為簡(jiǎn)化起見，這里做了θ₀為1h的假設(shè)；

d. 接收概率P_A應(yīng)大于90%,以保證生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)較低；

e. 剩余缺陷的百分比Δ應(yīng)小于等于1%。

C3.3.2不同T_W的情況下接收概率P_A與Δ之關(guān)系

  由方程（C10）可求得不同Δ和T_W（＝T_T）值時(shí)的P_A值，如表C1所示。由該表可見為滿足C3.3.1要求的T_W必須50h。

C3.3.3隨機(jī)失效的接收概率P_A與θ₀（＝）的關(guān)系

表C2給出了不同θ_s值下，隨機(jī)失效造成的接收概率P_A。應(yīng)當(dāng)注意，對(duì)于設(shè)計(jì)的MTBF（θ_s）小于25h的產(chǎn)品其隨機(jī)失效的接收概率會(huì)顯著下降，低于50%。

表C1

Δ 100%	TT＝TW
	30h	40h	50h%
1	96%	40%	91%
2	88%	81%	74%
3	78%	68%	57%
4	66%	55%	43%
5	58%	43%	31%

C3.3.4 不同產(chǎn)品的T_T（＝T_W）

  由（C9）式仍可算出不同的期望平均無(wú)故時(shí)間θ_s，與試驗(yàn)時(shí)間T_T的接收概率P_A，了表C3，表C3的條件為Δ＝0.01

C3.4試驗(yàn)時(shí)間的確定

C3.4.1 缺陷剔除試驗(yàn)時(shí)間的確定

  由表C1及表C2可知，應(yīng)取T_T＝40h。

C3.4.2 無(wú)故障循環(huán)檢驗(yàn)時(shí)間的確定

  在T_W＝T_T的前提下，T_W亦應(yīng)為40h，但據(jù)（C3）式，應(yīng)取W＝2T_W=80h。

表C2

表C3

C3.4.3 試驗(yàn)時(shí)間的剪裁

應(yīng)注意上述結(jié)果是在θ₀=1,即θ_s ≈100情況下做出的.若產(chǎn)品θ_s特長(zhǎng)或特短,據(jù)表C3結(jié)果給出如下建議:

對(duì)θ_s ＜25h的產(chǎn)品,取T_T=T_W =10h；循環(huán)次數(shù)為5。

  對(duì)θ_s 》200h的產(chǎn)品,取T_T=T_W =80h；循環(huán)次數(shù)為20。

附錄D

環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)的抽樣和簡(jiǎn)化

（參考件）

D1 簡(jiǎn)化的概念

  簡(jiǎn)化是指制造工藝成熟的產(chǎn)品，其θ_s非常大，以致P_A接近100%（見表C2），此時(shí)經(jīng)訂購(gòu)部門認(rèn)可可以簡(jiǎn)化篩選試驗(yàn)。

D2 簡(jiǎn)化方案的選擇

D2.1 抽樣方案

  抽樣選擇原則應(yīng)按GB8052進(jìn)行。在所有的情況下，無(wú)論是環(huán)境應(yīng)力篩選中的缺陷剔除試驗(yàn)階段還是無(wú)故障檢驗(yàn)階段，產(chǎn)品都不應(yīng)出現(xiàn)任何一次失效，否則即應(yīng)判該批產(chǎn)品不通過。

D2.1 簡(jiǎn)化方案

  對(duì)全數(shù)試驗(yàn)和抽樣試驗(yàn)可設(shè)法簡(jiǎn)化篩選程序，即無(wú)故障檢驗(yàn)可從缺陷剔除試驗(yàn)時(shí)就開始計(jì)起，在最大120h的范圍內(nèi)，要求有至少40h的連續(xù)無(wú)故障工作時(shí)間。若前40h不出現(xiàn)故障則可免去其后的試驗(yàn)。

附加說明：

本標(biāo)準(zhǔn)由航空航天提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由航空航天工業(yè)部七○二所起草。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：宋文治、陳世祥、祝耀昌、劉利華。

本標(biāo)準(zhǔn)參照采用美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL－STD－2164《電子設(shè)備環(huán)境應(yīng)力篩選方法》。

計(jì)劃項(xiàng)目代號(hào)：87126。