環境應力篩選（ESS）誘發故障機理及應力參數的確定
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發布日期： 2020.11.19
環境應力篩選（ESS）是通過向產品施加加速環境應力，將存在于產品內部的潛在缺陷在短時間內變成故障，并加以發現和排除的過程。環境應力篩選不是一般接受/拒收意義上的試驗，而是一種工藝手段，是發現和剔除不良元器件、工藝缺陷、設計缺陷及其它原因造成的早期故障的有效工藝手段，它不僅應用于產品的生產階段，而且還應用于產品的研制階段。產品經過環境應力篩選，其使用可靠性可以得到大幅度提高。
原則上，凡能將產品中潛在缺陷激發為故障的應力，均可用于篩選。實踐經驗表明，不同應力在激發產品內部缺陷效果上存在很大差異。篩選應力必須選擇那些激發產品內部缺陷十分有效的應力。從美國環境科學協會（IES）搜集的歷年資料中可以發現，溫度循環是有效的篩選應力方法，其次是隨機振動。在暴露的缺陷中約80%是對溫度循環響應的結果，約20%是對隨機振動響應的結果。實踐證明，溫度循環和隨機振動組成的ESS篩選方法是消除產品潛在缺陷經濟有效的手段。因此，環境應力篩選常選擇的應力就是溫度循環和隨機振動。
1、誘發故障機(ji)理
溫度循環和隨機振動誘發故障機理的不同，決定(ding)它們所激(ji)發的缺陷(xian)類型也不一樣。
產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)在(zai)(zai)經受(shou)(shou)(shou)溫(wen)度(du)循環時，內部(bu)(bu)交替膨脹和(he)(he)收(shou)縮(suo)，使(shi)其產(chan)(chan)(chan)生熱(re)應(ying)力和(he)(he)應(ying)變。當產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)內部(bu)(bu)存在(zai)(zai)瞬時的(de)(de)(de)熱(re)梯度(du)，或產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)內部(bu)(bu)鄰接材料的(de)(de)(de)熱(re)膨脹系數不匹配時，這些應(ying)力和(he)(he)應(ying)變將(jiang)(jiang)會加(jia)劇(ju)，并在(zai)(zai)潛在(zai)(zai)缺陷(xian)處出現應(ying)力集中，多次循環將(jiang)(jiang)會累積(ji)這種效應(ying)，終使(shi)缺陷(xian)變成故障。隨(sui)(sui)機振(zhen)動是在(zai)(zai)很寬的(de)(de)(de)頻(pin)率范圍內對產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)施加(jia)振(zhen)動應(ying)力，產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)在(zai)(zai)不同(tong)的(de)(de)(de)頻(pin)率上同(tong)時受(shou)(shou)(shou)到(dao)應(ying)力，并在(zai)(zai)許多諧(xie)振(zhen)點上同(tong)時受(shou)(shou)(shou)到(dao)激(ji)勵(li)，從而使(shi)安裝(zhuang)不當的(de)(de)(de)元件受(shou)(shou)(shou)扭曲﹑碰撞，產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)結(jie)構松動或磨損甚至破壞(huai)。可以這樣說，溫(wen)度(du)循環在(zai)(zai)揭示(shi)元器件的(de)(de)(de)缺陷(xian)方面起(qi)主(zhu)要(yao)作用，而隨(sui)(sui)機振(zhen)動在(zai)(zai)揭示(shi)工藝(yi)和(he)(he)組裝(zhuang)缺陷(xian)方面起(qi)主(zhu)要(yao)作用。
采用隨機振(zhen)動(dong)-溫度(du)循環-隨機振(zhen)動(dong)組合方式的(de)篩選順序(xu)，有利于這2種(zhong)應力(li)間的(de)協(xie)同作用，加速激發和暴露產品內部的(de)潛在(zai)缺陷。
2、應(ying)力參(can)數的確定
; 環境應(ying)(ying)力(li)篩選使用(yong)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)主(zhu)要是(shi)(shi)激發故障(zhang)，而(er)不(bu)是(shi)(shi)模(mo)擬工作環境，對(dui)于篩選出的(de)(de)(de)故障(zhang)不(bu)僅沒有數量上(shang)的(de)(de)(de)限制(zhi)，而(er)且在(zai)費用(yong)和時(shi)間允許的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，希望(wang)把(ba)盡(jin)可能(neng)多的(de)(de)(de)缺陷變(bian)為故障(zhang)并(bing)加以排(pai)除。環境應(ying)(ying)力(li)篩選所用(yong)的(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)雖然是(shi)(shi)加速應(ying)(ying)力(li)，但不(bu)能(neng)超出產品設(she)計的(de)(de)(de)極限，不(bu)能(neng)讓(rang)受篩產品因為篩選而(er)使其性能(neng)下(xia)降或壽命降低。一個經濟有效的(de)(de)(de)環境應(ying)(ying)力(li)篩選，確定(ding)合理的(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)參數非(fei)常關(guan)鍵(jian)。
2.1溫度循環應力參數的確定
在溫(wen)度循環諸參(can)數中，對篩選(xuan)效果(guo)有影響的是溫(wen)度變(bian)化范圍（或(huo)高.低溫(wen)極值(zhi)）、溫(wen)度變(bian)化速(su)率以及(ji)循環次(ci)數。
2.1.1 溫度變化范(fan)圍
溫(wen)度變(bian)化(hua)范圍表明了產(chan)品在每一個(ge)循環中經受的(de)(de)(de)熱應(ying)(ying)力/應(ying)(ying)變(bian)，它由(you)高、低溫(wen)極(ji)值(zhi)決定。選擇溫(wen)度極(ji)值(zhi)的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)是給產(chan)品施加適當應(ying)(ying)力以析(xi)出缺陷而(er)不損(sun)壞(huai)好(hao)的(de)(de)(de)產(chan)品。溫(wen)度極(ji)值(zhi)的(de)(de)(de)選定必(bi)須考慮(lv)2個(ge)關(guan)鍵(jian)因素:組件的(de)(de)(de).貯(zhu)存(cun)溫(wen)度;組件設計的(de)(de)(de)工作(zuo)溫(wen)度和(he)工作(zuo)溫(wen)度。
確(que)(que)定的(de)(de)(de)溫度(du)極值(zhi)應當是受篩產(chan)品(pin)(pin)所經受的(de)(de)(de)溫度(du)不應超過(guo)構(gou)(gou)成(cheng)產(chan)品(pin)(pin)各(ge)(ge)組(zu)(zu)件(jian)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)個部(bu)件(jian)﹑元器件(jian)和(he)(he)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)設(she)(she)計值(zhi)（貯存溫度(du)和(he)(he)工(gong)作溫度(du)）中(zhong)的(de)(de)(de)小值(zhi)，溫度(du)不應超過(guo)構(gou)(gou)成(cheng)產(chan)品(pin)(pin)各(ge)(ge)組(zu)(zu)件(jian)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)個部(bu)件(jian)、元器件(jian)和(he)(he)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)設(she)(she)計值(zhi)（貯存溫度(du)和(he)(he)工(gong)作溫度(du)）中(zhong)的(de)(de)(de)值(zhi)。在(zai)實踐中(zhong)，使用的(de)(de)(de)溫度(du)范圍基本(ben)上在(zai)90~180℃之(zhi)間，選(xuan)取的(de)(de)(de)小溫度(du)變化范圍是:組(zu)(zu)件(jian)125℃（通常低溫-50℃，高(gao)溫75℃），單元110
℃（通常低溫-40℃，高(gao)溫70℃），系統100℃（通常低溫-40℃，高(gao)溫60℃）。在(zai)上述確(que)(que)定方(fang)法的(de)(de)(de)基礎上，根據(ju)產(chan)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)設(she)(she)計能(neng)力，選(xuan)取的(de)(de)(de)溫度(du)變化范圍盡可能(neng)大，以(yi)提高(gao)篩選(xuan)效率。
2.1.2溫度變化速(su)率(lv)
溫(wen)(wen)度變(bian)化(hua)速(su)率(lv)通常指的(de)(de)是環(huan)(huan)境應(ying)力篩(shai)(shai)(shai)選(xuan)(xuan)試驗(yan)(yan)箱(xiang)內(nei)空氣溫(wen)(wen)度變(bian)化(hua)的(de)(de)平均速(su)率(lv)。提高(gao)溫(wen)(wen)度變(bian)化(hua)速(su)率(lv)可(ke)加強產(chan)品(pin)的(de)(de)熱脹冷縮(suo)程度并縮(suo)短這一過程的(de)(de)時間，加劇熱應(ying)力和應(ying)變(bian)，因此較高(gao)的(de)(de)溫(wen)(wen)度變(bian)化(hua)速(su)率(lv)可(ke)以(yi)提供(gong)更有效(xiao)的(de)(de)篩(shai)(shai)(shai)選(xuan)(xuan)。由于受(shou)產(chan)品(pin)本(ben)身的(de)(de)熱容量和熱慣性的(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)，產(chan)生在產(chan)品(pin)上的(de)(de)溫(wen)(wen)度響(xiang)(xiang)應(ying)并不都(dou)與環(huan)(huan)境應(ying)力篩(shai)(shai)(shai)選(xuan)(xuan)試驗(yan)(yan)箱(xiang)內(nei)的(de)(de)溫(wen)(wen)度變(bian)化(hua)速(su)率(lv)同步，熱容量大(da)的(de)(de)產(chan)品(pin)往(wang)往(wang)出現(xian)明顯(xian)的(de)(de)溫(wen)(wen)度變(bian)化(hua)滯后(hou)，尤其是受(shou)篩(shai)(shai)(shai)產(chan)品(pin)質量大(da)，溫(wen)(wen)度變(bian)化(hua)速(su)率(lv)太高(gao)，環(huan)(huan)境應(ying)力篩(shai)(shai)(shai)選(xuan)(xuan)試驗(yan)(yan)箱(xiang)風速(su)慢(man)的(de)(de)條件(jian)下，這種溫(wen)(wen)度變(bian)化(hua)滯后(hou)更明顯(xian)，從而達不到預(yu)期的(de)(de)篩(shai)(shai)(shai)選(xuan)(xuan)效(xiao)果。
溫度變化速(su)率(lv)(lv)的(de)選擇取決于受篩(shai)產品的(de)特性，同(tong)時還應考慮篩(shai)選設備能力(li)。根據美國多年的(de)篩(shai)選經驗，印制板組件(jian)組裝級的(de)篩(shai)選溫度變化速(su)率(lv)(lv)常采(cai)用(yong)15~20℃/min，單元級的(de)常采(cai)用(yong)10~20℃/min，設備和系(xi)統(tong)級的(de)常采(cai)用(yong)10~15 ℃/min。
環境應力篩選試驗箱的風速是影響受篩產品溫度響應的重要因素。大的風速加快了環境應力篩選試驗箱內空氣溫度的對流速度，保證了受篩產品各組件與環境應力篩選試驗箱內空氣溫度有良好的熱變換，提高了篩選效率。為改善受篩產品的溫度響應，可以在組件密度高或熱容量大的部位安裝風扇之類的空氣循環系統，提高這些部位的溫度變化速率。美國休斯飛機公司近的經驗表明，對印制板組件組裝級篩選時，為使硬件溫度緊跟環境應力篩選試驗箱中空氣溫度變化，組件處的空氣速度必須至少為4.75
m/s例。對于風速小于5 m/s的環境應力篩選試驗箱，由于受篩產品各組件與環境應力篩選試驗箱內空氣的熱交換較緩慢，篩選時不宜采用超過15℃/min的溫度變化速率同，過高的溫度變化速率反而會使產品的溫度響應變差，降低了篩選效果。
為尋找佳的(de)(de)溫(wen)度變化速率，要(yao)求對(dui)受(shou)篩產(chan)(chan)品(pin)進行溫(wen)度調(diao)查，尤其對(dui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)關鍵部位，依據產(chan)(chan)生在產(chan)(chan)品(pin)上的(de)(de)溫(wen)度響(xiang)應結(jie)(jie)果并結(jie)(jie)合篩選設備(bei)能力(li)進行確定。
2.1.3循環(huan)次數
產(chan)(chan)(chan)(chan)品在(zai)經(jing)受(shou)溫(wen)度(du)(du)(du)循(xun)(xun)環時，溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)變(bian)(bian)化使產(chan)(chan)(chan)(chan)品內(nei)部產(chan)(chan)(chan)(chan)生熱應(ying)(ying)力和應(ying)(ying)變(bian)(bian)，當產(chan)(chan)(chan)(chan)品內(nei)部存(cun)在(zai)缺陷(xian)時，這(zhe)(zhe)種熱應(ying)(ying)力和應(ying)(ying)變(bian)(bian)容易在(zai)這(zhe)(zhe)些缺陷(xian)部位集(ji)中，激發(fa)(fa)它們(men)終誘發(fa)(fa)成故障，而溫(wen)度(du)(du)(du)循(xun)(xun)環次(ci)(ci)(ci)數(shu)(shu)的(de)增加(jia)則能(neng)累積(ji)這(zhe)(zhe)種激發(fa)(fa)效(xiao)應(ying)(ying)。循(xun)(xun)環次(ci)(ci)(ci)數(shu)(shu)影(ying)響(xiang)篩(shai)選(xuan)(xuan)的(de)有效(xiao)性和持(chi)續時間(jian)，從而影(ying)響(xiang)篩(shai)選(xuan)(xuan)費用。循(xun)(xun)環次(ci)(ci)(ci)數(shu)(shu)越多，篩(shai)選(xuan)(xuan)越徹底(di)。溫(wen)度(du)(du)(du)循(xun)(xun)環次(ci)(ci)(ci)數(shu)(shu)的(de)選(xuan)(xuan)取(qu)與(yu)受(shou)篩(shai)產(chan)(chan)(chan)(chan)品的(de)結(jie)構復雜程度(du)(du)(du).設計和工藝成熟度(du)(du)(du)密切(qie)相關(guan)。結(jie)構簡單的(de)產(chan)(chan)(chan)(chan)品，溫(wen)度(du)(du)(du)循(xun)(xun)環次(ci)(ci)(ci)數(shu)(shu)可適(shi)當少(shao)些;產(chan)(chan)(chan)(chan)品結(jie)構越復雜，所需的(de)溫(wen)度(du)(du)(du)循(xun)(xun)環次(ci)(ci)(ci)數(shu)(shu)也就(jiu)越多。用于篩(shai)選(xuan)(xuan)的(de)產(chan)(chan)(chan)(chan)品，一方面(mian)希(xi)望(wang)產(chan)(chan)(chan)(chan)品內(nei)部潛(qian)在(zai)缺陷(xian)盡(jin)可能(neng)析出(chu)，另一方面(mian)又不至(zhi)于過(guo)分消(xiao)耗產(chan)(chan)(chan)(chan)品的(de)有效(xiao)壽命。對印(yin)制板組(zu)件來說(shuo)，一般選(xuan)(xuan)擇為(wei)20~40個(ge)(ge)溫(wen)度(du)(du)(du)循(xun)(xun)環，而對單元和系統來說(shuo)，常選(xuan)(xuan)擇為(wei)12~20個(ge)(ge)溫(wen)度(du)(du)(du)循(xun)(xun)環。
極(ji)值(zhi)(zhi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)保持時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)以(yi)及在(zai)循(xun)環(huan)過程中(zhong)產(chan)(chan)品(pin)是(shi)否加電監測也是(shi)影(ying)響溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)循(xun)環(huan)篩(shai)選效果的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)因(yin)素。極(ji)值(zhi)(zhi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)保持時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)包(bao)括以(yi)下兩段時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian):第1段是(shi)受篩(shai)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)(zu)(zu)件溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)達到(dao)穩定(ding)所(suo)需(xu)(xu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian);第⒉段是(shi)組(zu)(zu)(zu)件在(zai)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)極(ji)值(zhi)(zhi)下浸(jin)泡所(suo)需(xu)(xu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)。對(dui)于前(qian)者(zhe)，通常(chang)有兩種(zhong)穩定(ding)準則(ze):一種(zhong)是(shi)當產(chan)(chan)品(pin)內響應(ying)慢的(de)(de)(de)(de)(de)元件的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)與極(ji)值(zhi)(zhi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)之差在(zai)極(ji)值(zhi)(zhi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)15%以(yi)內時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，就認為(wei)(wei)達到(dao)了(le)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)穩定(ding)（如圖1AT所(suo)示(shi)）;另(ling)一種(zhong)是(shi)在(zai)受篩(shai)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)典型部位安(an)裝溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)傳感器進(jin)行(xing)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)調查(cha)，當溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)傳感器指示(shi)值(zhi)(zhi)在(zai)極(ji)值(zhi)(zhi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)±2℃時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，才認為(wei)(wei)達到(dao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)穩定(ding)例。為(wei)(wei)了(le)縮短(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)穩定(ding)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)，可(ke)采(cai)用風速大的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)境(jing)應(ying)力篩(shai)選試驗(yan)箱來篩(shai)選，在(zai)不影(ying)響產(chan)(chan)品(pin)結構強度(du)(du)(du)和(he)各(ge)級組(zu)(zu)(zu)件固定(ding)連(lian)接方式的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，盡(jin)可(ke)能(neng)去除機柜(ju)蓋子，加快產(chan)(chan)品(pin)部件周(zhou)圍的(de)(de)(de)(de)(de)空氣對(dui)流速度(du)(du)(du)。對(dui)于后者(zhe)，即浸(jin)泡時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)，其(qi)目的(de)(de)(de)(de)(de)有2個:保證釬料發生蠕變，這(zhe)段時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)一般(ban)為(wei)(wei)5
min;完成功能(neng)測試，時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)常(chang)常(chang)大于5 min。因(yin)此，對(dui)于不需(xu)(xu)要(yao)監測的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)品(pin)，浸(jin)泡時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)為(wei)(wei)5 min，對(dui)于需(xu)(xu)要(yao)監測的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)品(pin)，浸(jin)泡時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)則(ze)延(yan)長至完成功能(neng)測試所(suo)需(xu)(xu)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)（ ≥5 min）。由(you)于保持時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)是(shi)決定(ding)效費比的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)因(yin)素，為(wei)(wei)達到(dao)一個合(he)理的(de)(de)(de)(de)(de)效費比，對(dui)受篩(shai)產(chan)(chan)品(pin)進(jin)行(xing)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)調查(cha)是(shi)十分必要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)。
加(jia)(jia)(jia)電(dian)(dian)監(jian)測(ce)是尋找間歇故障的(de)有效方法。單元或系統(tong)級產(chan)品在篩選(xuan)過(guo)程(cheng)中通常(chang)要求(qiu)加(jia)(jia)(jia)電(dian)(dian)監(jian)測(ce)，但對印刷(shua)線路組件（PWA），由于(yu)它們在.工.作(zuo)環(huan)境中不能作(zuo)為獨(du)立產(chan)品使(shi)用(yong)，同時(shi)通常(chang)也不具備(bei)功能檢測(ce)的(de)條件，一般(ban)不加(jia)(jia)(jia)電(dian)(dian)監(jian)測(ce)。考慮到加(jia)(jia)(jia)電(dian)(dian)使(shi)產(chan)品產(chan)熱從而(er)影響(xiang)溫(wen)度變化速率，加(jia)(jia)(jia)電(dian)(dian)監(jian)測(ce)時(shi)機宜選(xuan)在兩個極值溫(wen)度保持階段(duan)和升溫(wen)階段(duan)。在溫(wen)度循環(huan)篩選(xuan)過(guo)程(cheng)中，增(zeng)加(jia)(jia)(jia)性能測(ce)試次數，可(ke)及(ji)時(shi)發現故障并加(jia)(jia)(jia)以修復，節省篩選(xuan)時(shi)間，提高篩選(xuan)效果(guo)。
2.2隨機振動應力參數的確定
隨機振(zhen)(zhen)動(dong)是在(zai)寬頻(pin)率(lv)范圍上(shang)對(dui)產(chan)品(pin)(pin)施加(jia)振(zhen)(zhen)動(dong)，產(chan)品(pin)(pin)上(shang)所有(you)諧振(zhen)(zhen)頻(pin)率(lv)在(zai)整個振(zhen)(zhen)動(dong)時間內同時受到激勵(li)，因而(er)能快速析出潛在(zai)的缺(que)陷。振(zhen)(zhen)動(dong)篩選的核心是譜(pu)形和總量值。因此，確(que)定譜(pu)形和總量值是確(que)定振(zhen)(zhen)動(dong)篩選方(fang)案的關(guan)鍵。
2.2.1振動譜型(xing)和量值
一(yi)個充(chong)分篩(shai)選的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)頻(pin)譜應當是寬(kuan)帶的(de)(de)(de)(de)，頻(pin)率(lv)范圍常(chang)為(wei)(wei)20~2000 Hz，必要(yao)時(shi)(shi)可依據產品(pin)情(qing)況，將(jiang)頻(pin)率(lv)范圍縮小(xiao)到(dao)(dao)100~1000 Hz，以(yi)保證受篩(shai)產品(pin)所有諧(xie)振(zhen)(zhen)頻(pin)率(lv)在整個振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)時(shi)(shi)間內(nei)同時(shi)(shi)受到(dao)(dao)激勵。常(chang)規篩(shai)選振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)量(liang)值(zhi)一(yi)般為(wei)(wei)0.04
gHz，加速度均方根值(zhi)（Grms）為(wei)(wei)6.06 g（如圖2所示）。由于(yu)產品(pin)中缺(que)(que)陷(xian)的(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出取(qu)(qu)決于(yu)缺(que)(que)陷(xian)處(chu)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)響(xiang)應，而不(bu)是取(qu)(qu)決于(yu)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)輸入(ru)(ru)，因(yin)此為(wei)(wei)了能將(jiang)產品(pin)中的(de)(de)(de)(de)缺(que)(que)陷(xian)很(hen)好地析(xi)(xi)出，而又(you)不(bu)使(shi)敏感(gan)的(de)(de)(de)(de)和(he)關鍵的(de)(de)(de)(de)元(yuan)器件(jian)(jian)(jian)以(yi)及好的(de)(de)(de)(de)元(yuan)器件(jian)(jian)(jian)損(sun)壞，必須(xu)先對(dui)產品(pin)尤其對(dui)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)響(xiang)應不(bu)清楚的(de)(de)(de)(de)產品(pin)進行振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)調(diao)查，摸(mo)清產品(pin)對(dui)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)輸入(ru)(ru)的(de)(de)(de)(de)響(xiang)應特性，包括共振(zhen)(zhen)頻(pin)率(lv)、優勢頻(pin)率(lv)和(he)各(ge)組(zu)(zu)件(jian)(jian)(jian)對(dui)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)輸入(ru)(ru)的(de)(de)(de)(de)響(xiang)應情(qing)況，再根據產品(pin)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)響(xiang)應特性來(lai)確(que)(que)定振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)量(liang)值(zhi)，以(yi)保證振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)輸入(ru)(ru)的(de)(de)(de)(de)量(liang)值(zhi)大小(xiao)既能激發缺(que)(que)陷(xian)又(you)不(bu)損(sun)壞產品(pin)，從而達到(dao)(dao)理想的(de)(de)(de)(de)篩(shai)選效果。根據經(jing)驗，元(yuan)件(jian)(jian)(jian)級、組(zu)(zu)件(jian)(jian)(jian)級篩(shai)選量(liang)值(zhi)通常(chang)取(qu)(qu)0.04~0.045
gHz，而整機產品(pin)或(huo)含(han)有不(bu)耐振(zhen)(zhen)部(bu)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)產品(pin)篩(shai)選量(liang)值(zhi)一(yi)般低于(yu)0.04 g/Hz（通常(chang)取(qu)(qu)0.02~0.04 g/Hz），但具體量(liang)值(zhi)需經(jing)過振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)調(diao)查來(lai)確(que)(que)定。
2.2.2振動(dong)軸(zhou)向和振動(dong)時間
隨機振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)原則上(shang)應(ying)在3個(ge)(ge)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)進行。但由于產(chan)(chan)品的結構特點及復(fu)雜程度.內(nei)部(bu)部(bu)件布局以(yi)及產(chan)(chan)品對不同軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)的響應(ying)程度不同，振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)可(ke)(ke)以(yi)是(shi)(shi)1個(ge)(ge)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)也(ye)可(ke)(ke)以(yi)是(shi)(shi)2個(ge)(ge)或(huo)3個(ge)(ge)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。一(yi)(yi)般情況下只(zhi)選取單一(yi)(yi)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)即可(ke)(ke)有效地完成(cheng)篩選，但這一(yi)(yi)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)是(shi)(shi)敏(min)感的軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，析出(chu)(chu)的缺陷應(ying)遠大于其它2個(ge)(ge)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，具體振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)需要通過對3個(ge)(ge)互相垂直軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)進行振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)調查，確定產(chan)(chan)品關鍵部(bu)位的響應(ying)，找出(chu)(chu)敏(min)感的軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，必要時(shi)，可(ke)(ke)以(yi)增加振(zhen)(zhen)動(dong)(dong)(dong)軸(zhou)(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)以(yi)使篩選更(geng)充分。
振(zhen)動時間(jian)一般為每軸向(xiang)5~10 min，累計不(bu)超過20 min8。實踐經驗(yan)表明，只要振(zhen)動量值合(he)適，10 min的振(zhen)動足以析(xi)出大(da)多數缺陷3。延長振(zhen)動時間(jian)無益于篩(shai)選，反而引起(qi)疲勞(lao)積(ji)累損傷(shang)，過多地(di)消耗產品的有(you)效壽(shou)命。
在進行振動(dong)調查和振動(dong)篩選時，產(chan)品與振動(dong)篩選設備間要求剛性連接，以保證振動(dong)輸入(ru)盡(jin)可能不失真地傳遞給產(chan)品。
3、結(jie)語(yu)
環境應力篩選是提高產品質量(liang)和可靠(kao)性的有(you)手段(duan)。—個有效的篩選通常要求溫度變化范圍大.溫度變化速率快以及寬帶的隨機振動。對產品確定合適的篩選應力參數既可將其內部潛在缺陷充分析出，又不過分消耗產品的有效壽命或破壞產品，使效費比合理。由于產品的結構特點，復雜程度.功能及使用要求千差萬別.產生在產品上的應力（振動.溫度）響應大小不一，因此，不可能存在一個通用的、對所有產品都具在佳效果的篩選方法。為達到佳篩選效果，在確定溫度循環和隨機振動篩選應力參數時，還應當對受篩產品進行溫度調查及振動響應調查，進一步優化篩選應力參數。
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