在当今高度依赖电子设备的时代,产品一旦在使用中出现早期故障,不仅影响用户体验,更可能带来严重的安全与经济损失。如何在产品出厂前有效剔除潜在缺陷?环境应力筛选(ESS, Environmental Stress Screening) 正是解决这一问题的核心手段。它通过施加可控的环境应力,加速暴露产品中的制造或材料缺陷,从而显著提升整批产品的可靠性。
什么是环境应力筛选?
环境应力筛选是一种在产品生产或研发阶段实施的非破坏性加速试验方法,旨在激发并剔除早期失效单元(即“婴儿死亡”故障),确保交付的产品具备高稳定性和长寿命。
核心目标:
- 剔除制造过程中的隐性缺陷
- 验证产品设计的稳健性
- 缩短产品成熟周期,降低售后维修成本
ESS典型测试流程
环境应力筛选并非“一刀切”,而是依据产品特性定制化执行。标准流程通常包括以下阶段:
1. 样品信息调查
- 获取产品尺寸、重量、结构等参数
- 确定温度稳定时间(优先通过实测确定)
2. 试验程序制定
- 明确缺陷剔除与无故障检验的循环次数与时长
- 可根据产品实际需求进行合理剪裁
3. 三阶段验证机制
| 阶段 | 内容 | 目的 |
|---|---|---|
| 初始性能检测 | 功能与参数测试 | 建立基准状态 |
| 环境应力筛选 | 温度循环 + 随机振动 | 激发潜在缺陷 |
| 最终性能检测 | 复测功能与参数 | 验证筛选效果 |
⚠️ 若初始检测发现故障,则不能进入筛选程序;若筛选中出现故障,需重新进行无故障检验。
关键测试内容详解
缺陷剔除阶段
- 随机振动:5分钟,模拟运输与使用中的机械冲击
- 温度循环:40小时(单次循环约3h20min或4h)
- 顺序:先振动 → 后温度循环
- 目的:最大化激发早期故障,实现高效剔除
无故障检验阶段
- 温度循环:40–80小时(需连续至少40小时无故障)
- 随机振动:5–15分钟(需至少5分钟无故障)
- 顺序:先温度循环 → 后振动
- 目的:验证筛选后产品的稳定性与可靠性
✅ 剪裁建议:实际应用中可根据产品类型调整应力强度,但温度循环次数通常不少于10个。
适用产品范围
环境应力筛选广泛适用于以下对象:
- 印制电路板组件(PCBA)
- 电子模块与子系统
- 整机设备(如通信终端、车载电子、工业控制器等)
执行标准与资质保障
- 主要标准:
- GJB 1032-90《电子产品环境应力筛选方法》
- GJB 1032A-2020(新版)
- 海军电子装备环境应力筛选实施方法
- 权威认证:
- CNAS(中国合格评定国家认可委员会)
- 检测报告全国通用,具备法律与行业公信力
为什么选择专业ESS服务?
环境应力筛选不是简单“过一遍设备”,而是融合工程经验、标准理解和设备精度的系统工程。专业的第三方检测机构不仅能确保测试合规,更能通过数据反馈优化产品设计。
总结
环境应力筛选是连接产品设计与市场可靠性的桥梁。通过科学施加温度与振动应力,企业可在量产前有效拦截早期失效,大幅降低售后风险与维护成本。在高可靠性要求的军工、航天、汽车电子等领域,ESS已成为不可或缺的质量控制环节。
深圳德恺检测专注于环境与可靠性检测服务,具备CNAS资质,可为各类电子产品提供专业的环境应力筛选(ESS)测试。我们拥有先进的快速温变箱(-70℃ ~ +150℃)、高精度振动台及全国布局的实验室网络,致力于帮助客户提升产品可靠性,加速研发与交付进程。
