GJB

中華人民共和國國家軍用標準

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

國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會  批準

目 次

1 主題內(nèi)容與適用范圍

2 引用標準

3 術(shù)語

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（補充件）

附錄B 溫度循環(huán)保持時間的確定（補充件）

附錄C 環(huán)境應(yīng)力篩選試驗時間的確定（參考件）

附錄D 環(huán)境應(yīng)力篩選試驗的抽樣和簡化（參考件）

中華人民共和國國家軍用標準

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

本標準規(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。

本標準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. 地面移動設(shè)備；

c. 艦船用設(shè)備；

d. 飛機用設(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；對大型電子產(chǎn)品應(yīng)優(yōu)先考慮在較低裝配級別如印刷電路板組裝件上進行篩選。

2 引用標準

GB 2036 印制電路名詞術(shù)語及定義

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

GB 8052 單水平和多水平連續(xù)計數(shù)抽樣檢查程序及表

GJB 150 軍用設(shè)備環(huán)境試驗方法

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

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

GJB 457 機載電子設(shè)備通用規(guī)范

3 術(shù)語

3.1環(huán)境應(yīng)力篩選

  在電子產(chǎn)品施加隨機振動及溫度循環(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)品安裝不當引起的故障；

b. 監(jiān)視儀表失靈引起的故障；

c. 操作錯誤引起的故障；

d. 試驗程序錯誤或程序執(zhí)行錯誤引起的故障；

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)勢頻率

  在功率譜密度曲線上最大處對應(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)力篩選對象

  研制階段和批生產(chǎn)初期的全部產(chǎn)品均應(yīng)進行環(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)定情況進行抽樣篩選，抽樣方案見附D。

4.2試驗產(chǎn)品的要求

  a.所有試驗產(chǎn)品應(yīng)具有檢驗合格證明；

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

4.3試驗的大氣條件

4.3.1 標準大氣條件：

  溫度：15～35℃；

  相對濕度：不加控制的室內(nèi)環(huán)境；

  大氣壓力：試驗場所的當?shù)貧鈮骸?

4.3.2仲裁大氣條件：

  溫度：23±2℃；

  相對濕度：（50±5）%；

大氣壓力：86～106KPa。

4.4試驗條件允差

4.4.1溫度試驗允差

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

4.4.2隨機振動試驗允差

  振動試驗控制點譜形允差見表1對功率譜計算其允差的分貝數(shù)（dB）按公式（1）計算：

……………………………………………………………………(1)

式中：W－為實測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）計算：

     …………………………………………………………………(2)

式中：G_RMS－實測的均方根加速度，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，頻率范圍在500～1000 Hz的允差放寬到－6dB，但累計帶寬應(yīng)在100 Hz以內(nèi)。

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

4.4.3試驗時間允差

  試驗時間的允差為±1%。

4.5試驗設(shè)備要求

4.5.1溫度循環(huán)試驗箱

  試驗箱應(yīng)滿足如下要求：

a) 試驗產(chǎn)品在箱內(nèi)安裝應(yīng)保證除必要的支點外，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) 試驗箱熱源的位置布置不應(yīng)使輻射熱直接到達試驗產(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)置于試驗箱內(nèi)部的循環(huán)氣流中，并要加以遮護以防輻射影響；

e) 高低溫循環(huán)的氣流應(yīng)適當導(dǎo)引以使試驗產(chǎn)品周圍的溫度場均勻；如果有多個試驗產(chǎn)品同時進行試驗時，應(yīng)試驗產(chǎn)品之間及試驗產(chǎn)品與試驗箱壁之間有適當間隔，以便氣流能在試驗產(chǎn)品間和試驗產(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，使其在試驗期間產(chǎn)品上不出現(xiàn)凝露。

4.5.2隨機振動試驗設(shè)備

  任何能滿足本標準規(guī)定的隨機振動條件的振動激勵裝置都可以用于振動篩選試驗。

4.5.3振動試驗夾具

  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)計不易滿足時允許放寬條件，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，頻率范圍在500～2000Hz的允差放寬到±6dB，但累計寬應(yīng)在300Hz以內(nèi)。

4.5.4通用儀表

  通用監(jiān)測儀表應(yīng)滿足如下要求：

a) 應(yīng)具有講師合格證明；

b) 測試準確度不應(yīng)低于試驗條件測試參數(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)、分析和及時記錄改正措施。

  b)應(yīng)采集的對象為試驗件、試驗件之間的接口、試驗儀器儀表、試驗裝置、試驗程序、試驗人員和操作說明。

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。總試驗時間的理論推導(dǎo)，見附錄C中C3。

5.1 溫度循環(huán)試驗條件

溫度循環(huán)試驗產(chǎn)品有兩種情況：

a) 對無冷卻系統(tǒng)的試驗產(chǎn)品，在升溫和高溫保持階段，試驗產(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) 對有冷卻系統(tǒng)的試驗產(chǎn)品，試驗時應(yīng)同時將冷卻介質(zhì)進行高低溫循環(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高低溫保持時間：按附錄B的方法由試驗確定。

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

5.1.4一次循環(huán)時間：3h20min或4h。

5.1.5溫度循環(huán)數(shù)及溫度循環(huán)試驗時間：在缺陷剔除試驗中，溫度循環(huán)為10次或12次，相應(yīng)試驗時間為40h。在無故障檢驗中則為10～12次或12～24次，時間為40～48h。

5.2隨機震動試驗條件

5.2.1隨機振動譜

  隨機振動功率譜密度要求如圖2所示。

圖1 溫度循環(huán)圖

圖2 隨機振動功率譜密度圖

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、內(nèi)部部件布局以及產(chǎn)品對不同方向振動的靈敏度。一般情況只選取一個軸向施振即可有效地完成篩選，必要時亦可增加施振軸向以使篩選充分。在篩選試驗前應(yīng)通過產(chǎn)品的振動特性試驗，為確定施振由向提供依據(jù)。

5.2.3施振時間

  在缺陷剔除試驗階段為5min。

  無故障檢驗階段為5～15min。

5.2.4控制點

  控制點應(yīng)選在夾具或臺面上的最接近產(chǎn)品的剛度最大的部位。對大型整機可采用多點平均控制。

5.2.5監(jiān)測點

  監(jiān)測點應(yīng)選在試驗產(chǎn)品的關(guān)鍵部位處，使其均方根加速度不得超過設(shè)計允許最大值。若超過則應(yīng)進行譜分析，查出優(yōu)勢頻率所在，允許降低該處譜值，以保證不使試驗產(chǎn)品關(guān)鍵部位受到過應(yīng)力作用。

5.2.6通電監(jiān)測

  在研制階段及批生產(chǎn)初期的產(chǎn)品，應(yīng)通電監(jiān)測性能；在批生產(chǎn)階段的產(chǎn)品試驗時可不通電，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，以本標準為基礎(chǔ)進行適當?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)量反饋信息對篩選條件進行調(diào)整，甚至采用簡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、缺陷剔除試驗、無故障檢驗及最后性能檢測等組成。

6.1初始性能檢測

  試驗產(chǎn)品應(yīng)按有關(guān)標準或技術(shù)文件進行外觀、機械及電氣性能檢測并記錄。凡檢測不合格者不能繼續(xù)進行環(huán)境應(yīng)力篩選試驗。

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

圖3 環(huán)境應(yīng)力篩選試驗的組成及程序

注：①在最后4次溫度循環(huán)和整個無故障檢驗隨機振動時間內(nèi)必須進行100%的功能監(jiān)測；

②環(huán)境試驗期間，若監(jiān)測的參數(shù)足夠充分，則是最后性能檢測一般不應(yīng)算做無故障檢驗的一部分；但若發(fā)現(xiàn)故障，則需重新進行無故障檢驗。

6.2環(huán)境應(yīng)力篩選

  它包括缺陷剔除試驗和無故障檢驗試驗兩個部分。

6.2.1缺陷剔除試驗

  試驗產(chǎn)品應(yīng)施加規(guī)定的隨機振動和濕度循環(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)。試驗條件見5.1和5.2條規(guī)定。

6.2.1.1故障處理

  在隨機振動試驗時出現(xiàn)的故障，待隨機振動試驗結(jié)束后排除；在溫度循環(huán)試驗時出現(xiàn)的故障，每次出現(xiàn)故障后，應(yīng)立即中斷試驗，排除故障再重新進行試驗。

6.2.1.2中斷處理

  試驗因故中斷后再重新進行試驗時，中斷前的試驗時間應(yīng)計入試驗時間，對濕度循環(huán)則需扣除中斷所在循環(huán)內(nèi)的中斷前試驗時間。

6.2.2無故障檢驗試驗

  本試驗?zāi)康脑谟隍炞C篩選的有效性，應(yīng)先進行溫度循環(huán)，后進行隨機振動。所施加的應(yīng)力量級與缺陷剔除試驗相同。不同的是溫度循環(huán)時間增加到最大為80h；隨機振動增加到最長為15min。

6.2.2.1通過判據(jù)

  試驗過程應(yīng)對試驗產(chǎn)品進行功能監(jiān)測，在最長80h內(nèi)只要連貫40h溫度循環(huán)期間不出現(xiàn)故障，即可認為產(chǎn)品通過了溫度循環(huán)應(yīng)力篩選；在最長15min內(nèi)連續(xù)5min內(nèi)不出現(xiàn)故障，則可認為產(chǎn)品通過了隨機振動篩選。

6.2.2.2故障處理

  若在80h溫度循環(huán)試驗中，在前40h出現(xiàn)的故障允許高潮排除后繼續(xù)進行無故障檢驗試驗；同樣對隨機振動試驗若10min前出現(xiàn)的故障允許排除后繼續(xù)試驗。

6.3最后性能檢測

  將通過無故障檢驗的產(chǎn)品在標準大氣條件下通電工作，按產(chǎn)品技術(shù)條件要求逐項檢測并記錄其結(jié)果，將最后性能與初始測量值比較，對篩選產(chǎn)品根據(jù)規(guī)定的驗收功能極限值進行評價。

附錄A

環(huán)境應(yīng)力篩選故障尋找方案

（補充件）

A1 目的

對環(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)力篩選試驗之前，就應(yīng)當制訂出一個詳細的故障尋找方案。該方案可以是正文中試驗步驟的一部分或補充。它應(yīng)與產(chǎn)品性能監(jiān)測工作相協(xié)調(diào)，并盡可能充分利用機內(nèi)檢測和性能監(jiān)測得到的全部數(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

A3.1 有時故障產(chǎn)生會影響被監(jiān)測產(chǎn)品的性能，致使故障確診困難。此時可考慮在較低的裝配級別（如模塊或組件）上，施加一定的環(huán)境應(yīng)力進行故障尋找。

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)測時，應(yīng)停止試驗開始故障尋找。

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

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

       ……………………………（A1）

式中：T_D－等效時間，min。

  數(shù)值計算結(jié)果見表A1振動量級與時間的等效關(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)用實例

  產(chǎn)品在各試驗中經(jīng)歷的隨機振動時間如：

  缺陷剔除試驗為0.04 g²/Hz,5min。

  無故障檢驗中，不允許出現(xiàn)故障的檢驗時間為5min（0.04 g²/Hz），沿余10min為在0.04 g²/Hz下允許發(fā)現(xiàn)和查找故障的時間

表A2給出一實例，說明隨機振動試驗時間的分配及試驗量級與等效時間的關(guān)系。該從事貿(mào)易中產(chǎn)品經(jīng)缺陷剔除試驗后，在無故障檢驗中，至第4min出現(xiàn)故障，之后在0.04 g²/Hz下進行了第一次故障查找，歷經(jīng)20min結(jié)束，此后又進行了第二次故障查找，振動量級增至0.02g²/Hz，又進行了20min，最后通過了5min的0.04 g²/Hz的無故障檢驗。

試驗階段		試驗量級 g2/Hz	試驗時間 min	等效時間 min	時間比
缺陷剔除		0.04	5	5	5/20
無 故障檢驗	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
	無故障檢驗	0.04	5	5	5/20
總計		-		16.81	-

附錄了B

溫度循環(huán)保持時間的確定

（補充件）

B1 目的

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

B2 循環(huán)時間的試驗確定

B2.1 無冷卻系統(tǒng)的產(chǎn)品

B2.1.1 高低溫保持時間的確定步驟

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，裝好熱電偶后應(yīng)使產(chǎn)品恢復(fù)原狀；

b. 按4.3條規(guī)定的標準大氣條件將產(chǎn)品安裝在試驗箱中，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，必要時可采用輔助加熱手段以達到所要求的平均上升速率。平均速率按箱內(nèi)整個溫度變化幅度計算；

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

e. 保持試驗箱空氣溫度在上設(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，記錄該時刻，將其減去步驟d中記錄的箱內(nèi)空氣溫度到達上設(shè)定值之時間，即為高溫保持時間；

f. 若步驟d中電源未切斷，則應(yīng)切斷電源；

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

h. 當試驗箱空氣溫度達到下設(shè)定值時，記錄該時間；

i. 保持試驗箱空氣溫度在下設(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，記錄這一時間，它與試驗箱內(nèi)空氣溫度到達下設(shè)定值時間之差即為低溫保持時間，后二次高溫保持時間的均值和二次低溫保持時間的均值即為環(huán)境應(yīng)力篩選要求的高低溫保持時間；

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間和二次低溫保持時間，后二次高溫保持時間的均值和二次低溫保持時間的均值即為環(huán)境識別力篩選要求的高低溫保持時間；

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

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

B2.1.2 驗證溫度循環(huán)的重現(xiàn)性

按步驟c至l確定的溫度循環(huán)參數(shù)，建立試驗箱自動控制程序。重復(fù)進行二次循環(huán)以檢測其重現(xiàn)性，若結(jié)果良好則可進行正式試驗，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)品測溫點不得少于六個；

b. 與B2.1.1之步驟b同；

c. 接通產(chǎn)品電源，將試驗箱溫度設(shè)定值調(diào)到5.1.1中條規(guī)定的高溫極限值，并使試驗空氣和致冷劑的溫度以5℃/min的平均速率上升，當致冷劑溫度達到其高溫工作限時切斷產(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，記錄到達上設(shè)定值溫度的時間；

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)，記錄該時刻，它和步驟c所記錄的時間之差即為高溫保持時間；

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

f. 繼續(xù)降低試驗箱空氣和產(chǎn)品致冷劑的溫度，當致冷劑溫度降到其最高工作溫度時，使致冷劑在該溫度穩(wěn)定一段時間（具體按B2.2.2條規(guī)定），在該時間內(nèi)，試驗箱空氣由于產(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間結(jié)束時達到致冷劑低溫工作溫度；

g. 繼續(xù)以5℃/min的變溫率同時降低致冷劑和箱內(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)，并記錄此時間，此時間和試驗箱空氣溫度到達設(shè)定溫度時間之差即為低溫保持時間；

i. 低溫保持時間結(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，當上述兩種情況的溫度升到試驗室溫時，即完成了一次循環(huán)；

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

B2.2.2 致冷劑高、低溫極限工作溫度保持時間的確定

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

B2.2.2.1 致冷劑低溫極限工作溫度保持時間一般應(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間等于致冷劑極限工作溫度保持總時間減去致冷劑低溫極限工作溫度保持時間。

B2.2.2.3 驗證溫度循環(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間，產(chǎn)品及致冷劑的低溫極限工作溫度保持時間，可得到一完整溫度循環(huán)曲線，按該循環(huán)的參數(shù)，輸入試驗箱程序控制系統(tǒng)，完成二個循環(huán)試驗驗證結(jié)果是否滿足重現(xiàn)性要求。

附錄C

環(huán)境應(yīng)力篩選試驗時間的確定

（參考件）

C1 目的

 本附錄提供了有環(huán)境應(yīng)力激勵進行缺陷剔除和無故障檢驗的方法、基本原則以及用于獲得最佳試驗時間的理論依據(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)品固有壽命特性無關(guān)的缺陷，據(jù)此設(shè)計出第一個時間段T_T內(nèi)完成的缺陷剔除試驗。

C2.2 無故障檢驗篩選效果檢查

  所設(shè)計的第二個試驗是用于驗證缺陷剔除試驗的效果，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性故障，而與初始制造缺陷無關(guān)。

C3 分析方法

C3.1 循環(huán)時間與篩選時間

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

C3.2 試驗時間的推導(dǎo)

  對于電子產(chǎn)品，環(huán)境應(yīng)力篩選的試驗時間可用典型的產(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是成批驗收或單個驗收達到的剩余缺陷百分比等于或小于Δ%所需的試驗時間；

⑤T_W為驗證具有接收概率為P_A、失效率為λ_M的缺陷剔除試驗后所需的無故障檢驗時間。

失效率λ（t）隨時間的變化可由公式（C1）表示：

  …………………………………………………………(C1)

…………………………………………………………………………(C2)

式中：t－試驗時間，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)

無故障檢驗時間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－試驗雞窩時間，h。

無故障檢驗時間T_W可在試驗雞窩時間W內(nèi)選擇，應(yīng)保證有時間T_W無故障出現(xiàn)。一般取W＝2T_W為最佳，其結(jié)果統(tǒng)計置信度高，故議程（C4）可簡化為：

  ……………………………………………………………………(C5)

確定無故障檢驗時間的出發(fā)點是要給生產(chǎn)方提供90%的通過環(huán)境應(yīng)力篩選的概率。其前提是試驗產(chǎn)品在剔除試驗后已做了修正，已達到最低接收要求λ_M。

  應(yīng)用上述關(guān)系，可由統(tǒng)計抽樣理論導(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，當取T_T＝T_W時（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）可簡化為：

  或

代入（C5）式則有：

  ……………………………………………(C10)

C3.3 試驗時間的確定原則

C3.3.1 試驗時間的基本假定與要求

a. 假定所有產(chǎn)品試驗時間老師不變的，與它們的壽命特征無關(guān)；

b. 取T_T等于T_W；

c. 取θ₀等于，這是因為θ₀在未進行剔除之前均較低，為簡化起見，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，隨機失效造成的接收概率P_A。應(yīng)當注意，對于設(shè)計的MTBF（θ_s）小于25h的產(chǎn)品其隨機失效的接收概率會顯著下降，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故時間θ_s，與試驗時間T_T的接收概率P_A，了表C3，表C3的條件為Δ＝0.01

C3.4試驗時間的確定

C3.4.1 缺陷剔除試驗時間的確定

  由表C1及表C2可知，應(yīng)取T_T＝40h。

C3.4.2 無故障循環(huán)檢驗時間的確定

  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 試驗時間的剪裁

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特長或特短,據(jù)表C3結(jié)果給出如下建議:

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

  對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)力篩選試驗的抽樣和簡化

（參考件）

D1 簡化的概念

  簡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），此時經(jīng)訂購部門認可可以簡化篩選試驗。

D2 簡化方案的選擇

D2.1 抽樣方案

  抽樣選擇原則應(yīng)按GB8052進行。在所有的情況下，無論是環(huán)境應(yīng)力篩選中的缺陷剔除試驗階段還是無故障檢驗階段，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 簡化方案

  對全數(shù)試驗和抽樣試驗可設(shè)法簡化篩選程序，即無故障檢驗可從缺陷剔除試驗時就開始計起，在最大120h的范圍內(nèi)，要求有至少40h的連續(xù)無故障工作時間。若前40h不出現(xiàn)故障則可免去其后的試驗。

附加說明：

本標準由航空航天提出。

本標準由航空航天工業(yè)部七○二所起草。

本標準主要起草人：宋文治、陳世祥、祝耀昌、劉利華。

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

計劃項目代號：87126。