GJB-电子产品环境应力筛选方法.doc

GJB中华人民共和国国家军用标准FL　　　　　GJB　1032－90电子产品环境应力筛选方法environmental stress screeningprocess for electronic products1991－01－26发布　　　　　　　　　　　　　　　1991－06－01国防科学技术工业委员会　　批准目　次1 主题内容与适用范围2 引用标准3 术语4 一般要求5 环境应力筛选条件6 筛选程序附录A　环境应力筛选故障寻找方案（补充件）附录B　温度循环保持时间的确定（补充件）附录C　环境应力筛选试验时间的确定（参考件）附录D　环境应力筛选试验的抽样和简化（参考件）中华人民共和国国家军用标准电子产品环境应力筛选方法GJB　1032－90environmental stress screeningprocess for electronic products1 主题内容与适用范围本标准规定了军用电子产品环境应力筛选的要求、条件和方法本标准适用于下列各类电子产品，在研制和批生产阶段的环境应力筛:a. 地面固定设备；b. 地面移动设备；c. 舰船用设备；d. 飞机用设备及外挂；e. 导弹用设备。

　　筛选产品可以是印刷电路板组装件、电子组件或整机；对大型电子产品应优先考虑在较低装配级别如印刷电路板组装件上进行筛选2 引用标准GB　2036　印制电路名词术语及定义GB　5170　电工电子产品环境试验设备基本参数检定方法GB　8052　单水平和多水平连续计数抽样检查程序及表GJB　150　军用设备环境试验方法GJB　431　产品层次、产品互换性、样机及有关术语GJB　450　装备研制与生产的可靠性通用大纲GJB　451　可靠性、维修性术语GJB　457　机载电子设备通用规范3 术语3.1环境应力筛选　　在电子产品施加随机振动及温度循环应力，以鉴别和剔除产品工艺和元件引起的早期故障的一种工序或方法3.2环境应力筛选故障　　在环境应力筛选试验中由产品工艺缺陷或元件缺陷引起的故障3.3非环境应力筛选　　由于非环境应力引起的故障，包括：a. 产品安装不当引起的故障；b. 监视仪表失灵引起的故障；c. 操作错误引起的故障；d. 试验程序错误或程序执行错误引起的故障；e. 过环境应力引起的故障；f. 从属故障；g. 维修期间引起的故障3.4优势频率　　在功率谱密度曲线上最大处对应的频率3.5瞬态故障　　需在一定的环境应力作用下方能显示的故障。

4　一般要求4.1环境应力筛选对象　　研制阶段和批生产初期的全部产品均应进行环境应力筛选；在批生产中、后期可根据产品批量及质量稳定情况进行抽样筛选，抽样方案见附D4.2试验产品的要求　　a.所有试验产品应具有检验合格证明；　　b.所有试验产品应去除包装物及减震装置后再进行试验4.3试验的大气条件4.3.1　标准大气条件：　　温度：15～35℃；　　相对湿度：不加控制的室内环境；　　大气压力：试验场所的当地气压4.3.2仲裁大气条件：　　温度：23±2℃；　　相对湿度：（50±5）%；大气压力：86～106KPa4.4试验条件允差4.4.1温度试验允差　　除必要的支承点外，试验产品应完全被温度试验箱内空气包围箱内温度梯度（靠近试验产品外测得）应小于1℃/m；箱内温度不得超过试验温度±2℃的范围，但总的最大值为2.2℃(试验产品不工作)4.4.2随机振动试验允差　　振动试验控制点谱形允差见表1对功率谱计算其允差的分贝数（dB）按公式（1）计算：……………………………………………………………………(1)式中：W－为实测的加速度功率谱密度，g2/Hz；　　　W0－为规定的加速度功率谱密度，g2/Hz。

　　　均方根加速度允差不大于1.5dB,其允差分贝数（dB）按分式（2）计算：…………………………………………………………………(2)式中：GRMS－实测的均方根加速度，g；　　　GRMS0－规定的均方根加速度，g表1频率范围Hz分析带宽Hz允差dB20～20025±31）200～50050500～10001000～2000100±62）注：1）如有困难时，频率范围在500～1000 Hz的允差放宽到－6dB，但累计带宽应在100 Hz以内　　2）如有困难时允差放宽到－9 dB，但累计带宽应在300 Hz以内4.4.3试验时间允差　　试验时间的允差为±1%4.5试验设备要求4.5.1温度循环试验箱　　试验箱应满足如下要求：a) 试验产品在箱内安装应保证除必要的支点外，全部暴露在传热介质即空气中；b) 应具有足够的高低温工作范围，温度变化速率（平均值）不小于5℃/min；c) 试验箱热源的位置布置不应使辐射热直接到达试验产品；d) 用于控制箱温的热电偶或其它型式的温度传感器应置于试验箱内部的循环气流中，并要加以遮护以防辐射影响；e) 高低温循环的气流应适当导引以使试验产品周围的温度场均匀；如果有多个试验产品同时进行试验时，应试验产品之间及试验产品与试验箱壁之间有适当间隔，以便气流能在试验产品间和试验产品与箱壁间自由循环；f) 箱内空气及致冷系统的冷却介质－空气的温度和湿度应加以控制，使其在试验期间产品上不出现凝露。

4.5.2随机振动试验设备　　任何能满足本标准规定的随机振动条件的振动激励装置都可以用于振动筛选试验4.5.3振动试验夹具夹具在规定的功率谱密度频率上限2000Hz以内不应有振频率存在，即在20～2000Hz范围内沿振轴方向的传递函数必须保持平坦，其不平坦允差不得超过±3dB如设计不易满足时允许放宽条件，见表2频率范围传递函数不平坦允差20～500±3dB500～2000注：1）如有困难时，频率范围在500～2000Hz的允差放宽到±6dB，但累计宽应在300Hz以内4.5.4通用仪表　　通用监测仪表应满足如下要求：a) 应具有讲师合格证明；b) 测试准确度不应低于试验条件测试参数允差的1/34.6失效记录、分析和纠正措施　　a)在环境应力筛选期间，应能有效地采集数据、分析和及时记录改正措施　　b)应采集的对象为试验件、试验件之间的接口、试验仪器仪表、试验装置、试验程序、试验人员和操作说明5环境应力筛选条件环境应力筛选故障寻找方案见附录A总试验时间的理论推导，见附录C中C35.1 温度循环试验条件温度循环试验产品有两种情况：a) 对无冷却系统的试验产品，在升温和高温保持阶段，试验产品应通电；在降温及低温保持阶段，应断电，见图1（a）；b) 对有冷却系统的试验产品，试验时应同时将冷却介质进行高低温循环，见图1（b）。

5.1.1高低温极限值（高低温设定值）；系指试验箱内的空气温度，具体由产品有关技术条件确定一般取产品的工作极限温度，也可取非工作温度5.1.2高低温保持时间：按附录B的方法由试验确定5.1.3温度变化速率：5℃/min(整个温度变化幅度内的平均值)5.1.4一次循环时间：3h20min或4h5.1.5温度循环数及温度循环试验时间：在缺陷剔除试验中，温度循环为10次或12次，相应试验时间为40h在无故障检验中则为10～12次或12～24次，时间为40～48h5.2随机震动试验条件5.2.1随机振动谱　　随机振动功率谱密度要求如图2所示图1 温度循环图图2 随机振动功率谱密度图5.2.2施振轴向的确定　　施振方向的选择取决于产品的物理结构特点、内部部件布局以及产品对不同方向振动的灵敏度一般情况只选取一个轴向施振即可有效地完成筛选，必要时亦可增加施振轴向以使筛选充分在筛选试验前应通过产品的振动特性试验，为确定施振由向提供依据5.2.3施振时间　　在缺陷剔除试验阶段为5min　　无故障检验阶段为5～15min5.2.4控制点　　控制点应选在夹具或台面上的最接近产品的刚度最大的部位对大型整机可采用多点平均控制。

5.2.5监测点　　监测点应选在试验产品的关键部位处，使其均方根加速度不得超过设计允许最大值若超过则应进行谱分析，查出优势频率所在，允许降低该处谱值，以保证不使试验产品关键部位受到过应力作用5.2.6通电监测　　在研制阶段及批生产初期的产品，应通电监测性能；在批生产阶段的产品试验时可不通电，或视产品技术条件而定5.3环境应力筛选条件的剪裁　　应力筛选的条件要根据具体产品的具体情况，以本标准为基础进行适当的剪裁，得出具体产品的筛选条件在筛选执行过程中，还要根据产品的工艺成熟程度及使用方的质量反馈信息对筛选条件进行调整，甚至采用简化或抽样的筛选方案，具体方法见附录D6　筛选程序环境应力筛选程序由图3给出筛选程序由初始性能检测、缺陷剔除试验、无故障检验及最后性能检测等组成6.1初始性能检测　　试验产品应按有关标准或技术文件进行外观、机械及电气性能检测并记录凡检测不合格者不能继续进行环境应力筛选试验初始性能检测环境应力筛选最后性能检测6.1条缺陷剔除6.2.1条无故障检验6.2.2条6.3随机振动5min随机振动温度循环40h温度循环随机振动温度循环40－80h温度循环随机振动5－15min最大限度地监测功能（见注①及注图3　环境应力筛选试验的组成及程序注：①在最后4次温度循环和整个无故障检验随机振动时间内必须进行100%的功能监测；②环境试验期间，若监测的参数足够充分，则是最后性能检测一般不应算做无故障检验的一部分；但若发现故障，则需重新进行无故障检验。

6.2环境应力筛选　　它包括缺陷剔除试验和无故障检验试验两个部分6.2.1缺陷剔除试验　　试验产品应施加规定的随机振动和湿度循环应力，以激发出尽可能多的故障在此期间发现的所有故障都应记录下并加以修复试验条件见5.1和5.2条规定6.2.1.1故障处理　　在随机振动试验时出现的故障，待随机振动试验结束后排除；在温度循环试验时出现的故障，每次出现故障后，应立即中断试验，排除故障再重新进行试验6.2.1.2中断处理　　试验因故中断后再重新进行试验时，中断前的试验时间应计入试验时间，对湿度循环则需扣除中断所在循环内的中断前试验时间6.2.2无故障检验试验　　本试验目的在于验证筛选的有效性，应先进行温度循环，后进行随机振动所施加的应力量级与缺陷剔除试验相同不同的是温度循环时间增加到最大为80h；随机振动增加到最长为15min6.2.2.1通过判据　　试验过程应对试验产品进行功能监测，在最长80h内只要连贯40h温度循环期间不出现故障，即可认为产品通过了温度循环应力筛选；在最长15min内连续5min内不出现故障，则可认为产品通过了随机振动筛选6.2.2.2故障处理　　若在80h温度循环试验中，在前40h出现的故障允许高潮排除后继续进行无故障检验试验；同样对随机振动试验若10min前出现的故障允许排除后继续试验。

6.3最后性能检测　　将通过无故障检验的产品在标准大气条件下通电工作，按产品技术条件要求逐项检测并记录其结。