導(dǎo)語(yǔ)：淺析電子裝備動(dòng)態(tài)溫度重要性一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

摘要：闡述了電子裝備溫度應(yīng)力篩選試驗(yàn)所暴露出來(lái)的各種故障以及偶發(fā)故障,需要通過(guò)完備的事先設(shè)計(jì)好的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法及手段才能快速定位,找出解決溫度循環(huán)應(yīng)力篩選過(guò)程中偶發(fā)故障問(wèn)題的思路，將溫度應(yīng)力篩選效能發(fā)揮到最大，提升客戶(hù)滿(mǎn)意度。

關(guān)鍵詞：溫度應(yīng)力篩選；偶發(fā)故障；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

環(huán)境應(yīng)力篩選(ESS)技術(shù),在軌道交通行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到了廣泛深入的應(yīng)用,這對(duì)剔除產(chǎn)品早期故障起到了良好的作用。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中大家都偏重設(shè)計(jì)溫度剖面，施加最佳應(yīng)力以激發(fā)失效，而往往忽視了過(guò)程中的監(jiān)測(cè)方案。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),環(huán)境應(yīng)力篩選篩選建立一套完善的監(jiān)測(cè)方法是非常必要、重要的。

1溫度應(yīng)力篩選的目的

溫度應(yīng)力篩選是ESS的一種，即采用溫度應(yīng)力進(jìn)行可靠性篩選。而功能動(dòng)態(tài)ESS是其中的一種，指產(chǎn)品在應(yīng)力環(huán)境下加電且執(zhí)行產(chǎn)品功能/性能監(jiān)測(cè)的ESS。是對(duì)單板級(jí)、各分系統(tǒng)及以上各層次產(chǎn)品施加合理溫度應(yīng)力和電應(yīng)力,將它們內(nèi)部的潛在缺陷加速變成故障,并加以發(fā)現(xiàn)和排除的過(guò)程,達(dá)到剔除產(chǎn)品早期故障的目的。使其在出廠時(shí)便進(jìn)入隨機(jī)失效階段，以固有的可靠性水平交付用戶(hù)使用。在動(dòng)態(tài)ESS過(guò)程中多為偶發(fā)故障，通常在特定條件下以一定概率出現(xiàn),但此特定條件與復(fù)現(xiàn)概率很難確定，需要長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)與結(jié)合軟硬件原理推算得出，如果有一套健全的監(jiān)測(cè)手段很可能大大提提升其推演的效率。

2溫度應(yīng)力篩選現(xiàn)狀

目前環(huán)境試驗(yàn)的國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)主要有GJB1032《電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法》、GJB/Z34《電子產(chǎn)品定量環(huán)境應(yīng)力篩選指南》，國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)主要有MIL-HDBK-344A《電子設(shè)備的環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)》、MIL-HDBK-2164A《電子設(shè)備的環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)工藝》等等，都提供了非常詳細(xì)的如何確定試驗(yàn)剖面的方法與指南，但對(duì)于過(guò)程檢測(cè)往往只一筆帶過(guò)，甚至未提及。

3動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)際應(yīng)用案例

軌道交通產(chǎn)品某裝置動(dòng)態(tài)環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)方案，前期投入大量時(shí)間確定試驗(yàn)溫度剖面以及電應(yīng)力水平。其過(guò)程監(jiān)測(cè)僅做到用PC機(jī)監(jiān)測(cè)通信的生命狀態(tài)，通過(guò)一段時(shí)間篩選發(fā)現(xiàn)，客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)的早期失效仍然居高不下，廠內(nèi)故障也無(wú)法快速定位故障，導(dǎo)致在初期分析偶發(fā)性故障如同盲人摸象般，浪費(fèi)大量人力物力，急需重新就過(guò)程監(jiān)測(cè)制定詳細(xì)方案。通過(guò)前期在廠內(nèi)外收集到的相關(guān)數(shù)據(jù)，針對(duì)收集到的數(shù)據(jù)分類(lèi)匯總，確定需要監(jiān)測(cè)的項(xiàng)點(diǎn)，并最終確定其監(jiān)測(cè)方案。3.1硬件建構(gòu)：3.2各監(jiān)測(cè)項(xiàng)的實(shí)現(xiàn)：3.2.1溫度的監(jiān)測(cè)：以便統(tǒng)計(jì)分析發(fā)生故障點(diǎn)與溫度相關(guān)性。老化箱通過(guò)以太網(wǎng)線(xiàn)將實(shí)時(shí)狀態(tài)、程序設(shè)計(jì)溫度、實(shí)際監(jiān)測(cè)溫度送往上位機(jī)。3.2.2供電電源監(jiān)測(cè)：以便上位機(jī)與被試樣品進(jìn)行同步。供電電源采用安捷倫可編程電源，可通過(guò)GPIB、以太網(wǎng)、串口方式將供電電源狀態(tài)發(fā)送給上位機(jī)。3.2.3受試樣品的電源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：以便統(tǒng)計(jì)分析發(fā)生故障點(diǎn)與受試樣品的供電電源的相關(guān)性。受試系統(tǒng)中有兩個(gè)系統(tǒng)單元自帶電壓監(jiān)測(cè)單元，由下位機(jī)記錄到產(chǎn)品端系統(tǒng)日志中。其他部件功耗小以及對(duì)電源性能要求不高，故不對(duì)其他系統(tǒng)進(jìn)行外加電源監(jiān)測(cè)模塊。3.2.4各輸入輸出信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：本系統(tǒng)是采用自環(huán)回測(cè)試，由產(chǎn)品端下位機(jī)控制收發(fā)，并將收發(fā)過(guò)程記錄下來(lái)同時(shí)將最終結(jié)果發(fā)往上位機(jī)。3.2.5老化試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄：上位機(jī)主要負(fù)責(zé)各下位機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)的收集與診斷、匯總，最終通過(guò)一定判斷邏輯輸出日志文件與試驗(yàn)報(bào)告文件。3.3監(jiān)測(cè)文件的應(yīng)用。3.3.1故障分析在此受試樣品試驗(yàn)過(guò)程中暴露出產(chǎn)品故障模式中有83%偶發(fā)故障，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)日志的分析，很快定位故障規(guī)律。通過(guò)上下位機(jī)系統(tǒng)日志對(duì)比，能很快定位故障原因，大大提升了偶發(fā)故障的分析效率。3.3.2設(shè)計(jì)優(yōu)化本篩選試驗(yàn)暴露的16類(lèi)故障中有4類(lèi)屬于設(shè)計(jì)缺陷，9類(lèi)屬于物料問(wèn)題，2類(lèi)工藝問(wèn)題。另發(fā)現(xiàn)3類(lèi)隱患問(wèn)題，需要采取糾正設(shè)計(jì)措施才能消除這類(lèi)故障模式以及隱患。由此可見(jiàn)，環(huán)境應(yīng)力篩選不僅可以暴露物料和工藝的缺陷，提出早期失效，還可以暴露設(shè)計(jì)缺陷，經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析采取有效閉環(huán)糾正，還可以使產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)可靠性增長(zhǎng)。

4動(dòng)態(tài)溫度循環(huán)應(yīng)力篩選中動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)益處

通過(guò)某裝置前期失敗經(jīng)驗(yàn)，可以說(shuō)若做動(dòng)態(tài)溫度循環(huán)應(yīng)力篩選不做動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，等于浪費(fèi)資源。環(huán)境應(yīng)力篩選進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)獲得的故障信息是寶貴的資源，綜合應(yīng)用故障信息可以獲得良好的效益以及重要性。其作用如下：a)用于直接排除產(chǎn)品的缺陷，這是環(huán)境應(yīng)力篩選的首要目標(biāo)；b)用于檢查和排除同型號(hào)同批次尚未進(jìn)行環(huán)境應(yīng)力篩選產(chǎn)品的缺陷，有可能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化篩選，從而節(jié)省資源和時(shí)間。c)用于修改設(shè)計(jì)，有可能到達(dá)可靠性增長(zhǎng)的效果。d)用于為以后產(chǎn)品的性能設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)積累經(jīng)驗(yàn)，提供依據(jù)，提高整體水平。

5結(jié)束語(yǔ)

環(huán)境應(yīng)力篩選方案設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合工作，要掌握產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝、元器件的歷史和現(xiàn)況信息，收集必要的數(shù)據(jù)；選取有效的試驗(yàn)剖面；選取何種篩選裝配等級(jí)；都需要承擔(dān)一定風(fēng)險(xiǎn)。因此，必須應(yīng)用系統(tǒng)工程方法，圍繞產(chǎn)品可靠性要求進(jìn)行綜合權(quán)衡，選擇良好的監(jiān)測(cè)手段，很好的運(yùn)用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立健全一套動(dòng)態(tài)環(huán)境應(yīng)力篩選方法是必不可少的前提，才能充分應(yīng)用環(huán)境應(yīng)力篩選效能。

參考文獻(xiàn)：

[1]常規(guī)試驗(yàn)設(shè)備溫度循環(huán)應(yīng)力篩選技術(shù)改進(jìn)TN06[A]西南技術(shù)工程研究所2014年

[2]集成電路高溫動(dòng)態(tài)老化測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)TN47[A]陜西昌嶺電子科技有限責(zé)任公司2010年

作者:易秀 單位:株洲中車(chē)時(shí)代電氣股份有限公司