張瑞鴿
(西安導(dǎo)航技術(shù)研究所,西安 710068)
環(huán)境應(yīng)力篩選是一種工序或方法,旨在對(duì)產(chǎn)品施加規(guī)定的環(huán)境應(yīng)力,使產(chǎn)品的潛在缺陷加速發(fā)展成為早期故障,以發(fā)現(xiàn)和剔除制造過(guò)程中的不良零件、元器件和工藝缺陷等早期故障,從而提高產(chǎn)品的可靠性[1]。
GJB 1032《電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法》于1991年發(fā)布并實(shí)施,自實(shí)施以來(lái)環(huán)境應(yīng)力篩選(ESS)技術(shù)在我國(guó)軍工產(chǎn)品的研制生產(chǎn)中取得了較好的效果,在ESS技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中,GJB 1032標(biāo)準(zhǔn)本身的不足日益凸顯,為適應(yīng)我國(guó)國(guó)防科研事業(yè)的飛速發(fā)展,對(duì)GJB 1032進(jìn)行了修訂,形成GJB 1032A,GJB 1032A-2020《電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法》于2021年由中央軍委裝備發(fā)展部頒布,本次標(biāo)準(zhǔn)修訂強(qiáng)調(diào)環(huán)境應(yīng)力篩選的可剪裁性。
承制單位在編制環(huán)境應(yīng)力篩選大綱時(shí)多以GJB 1032、GJB/Z 34與《海軍電子裝備環(huán)境應(yīng)力篩選實(shí)施方法(2006)》作為參照標(biāo)準(zhǔn),上述三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布時(shí)間距今至少有十余年,原版標(biāo)準(zhǔn)存在應(yīng)用對(duì)象局限于電子設(shè)備[2]、混淆環(huán)境應(yīng)力篩選與試驗(yàn)的概念、對(duì)極限應(yīng)力的選取未明確說(shuō)明[3]等問(wèn)題,對(duì)于環(huán)境應(yīng)力篩選實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的更新迫切性與日俱增,故由北京強(qiáng)度環(huán)境研究所負(fù)責(zé)《電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法》(GJB 1032-1990)的修訂工作[4]。
新版標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)容上與舊版標(biāo)準(zhǔn)相比做了很多的調(diào)整,除了增加第七章與第八章內(nèi)容外,還在多個(gè)地方進(jìn)行了修訂,主要修訂內(nèi)容及換版后影響詳見(jiàn)表1。
表1 GJB 1032A與GJB 1032內(nèi)容對(duì)比表
新版標(biāo)準(zhǔn)與舊版GJB 1032相比,最大的特點(diǎn)是指導(dǎo)性與可操作性有所提升,強(qiáng)調(diào)環(huán)境應(yīng)力篩選應(yīng)根據(jù)受篩產(chǎn)品的特點(diǎn)進(jìn)行制定與裁剪。在溫度循環(huán)篩選條件與隨機(jī)振動(dòng)篩選條件章節(jié)中結(jié)合實(shí)際細(xì)化了要求,在溫度環(huán)境篩選條件中不再硬性要求篩選時(shí)間,而是強(qiáng)調(diào)篩選循環(huán)數(shù),并給出了裁剪后推薦的溫度循環(huán)數(shù),使得新標(biāo)準(zhǔn)更加適用于當(dāng)前環(huán)境應(yīng)力篩選的實(shí)施,更加有效的指導(dǎo)承制單位開(kāi)展產(chǎn)品的環(huán)境應(yīng)力篩選過(guò)程。
GJB 1032A實(shí)施過(guò)程中一般包括以下流程:
應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品成熟度確定溫度和振動(dòng)量級(jí),對(duì)于新產(chǎn)品試制, 在開(kāi)展環(huán)境應(yīng)力篩選前,應(yīng)進(jìn)行溫度及振動(dòng)的測(cè)定,以得到適宜的溫度循環(huán)保持時(shí)間與振動(dòng)控制點(diǎn)及控制方式,避免不合理的篩選條件對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生過(guò)應(yīng)力影響或篩選度較低無(wú)法有效篩選。對(duì)于成熟產(chǎn)品可以使用經(jīng)驗(yàn)值替代測(cè)定結(jié)果。
在環(huán)境應(yīng)力篩選開(kāi)始前應(yīng)指定環(huán)境應(yīng)力篩選大綱,使整個(gè)篩選過(guò)程有章可循,確保篩選有效順利開(kāi)展。
按照環(huán)境應(yīng)力篩選大綱開(kāi)展環(huán)境引力篩選試驗(yàn),至少進(jìn)行兩級(jí)篩選,推薦從模塊級(jí)(印制板級(jí))與整機(jī)級(jí)進(jìn)行逐級(jí)篩選,對(duì)于大型產(chǎn)品可以考慮以分機(jī)級(jí)篩選代替整機(jī)級(jí)篩選。
環(huán)境應(yīng)力篩選結(jié)束后,應(yīng)出具環(huán)境應(yīng)力篩選報(bào)告,保留成文信息,報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)、篩選條件、篩選狀態(tài)、篩選過(guò)程、產(chǎn)品測(cè)試和故障分析與處理情況等內(nèi)容[5]。
新版標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后,對(duì)于舊版標(biāo)準(zhǔn)的固有思想會(huì)影響GJB 1032A的執(zhí)行與開(kāi)展,以下幾點(diǎn)是GJB 1032A實(shí)施中應(yīng)尤其注意的地方。
1)按照新版標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)對(duì)備品備件、大修后產(chǎn)品制定相應(yīng)篩選要求,各承制單位應(yīng)結(jié)合產(chǎn)品特點(diǎn)及時(shí)更新相應(yīng)產(chǎn)品的環(huán)境應(yīng)力篩選大綱,避免備品備件及大修后產(chǎn)品不按照新版標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行篩選。
2)在篩選過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí),應(yīng)按照FRACAS的要求分析故障原因并采取有效措施,避免故障再次發(fā)生,從而改善產(chǎn)品的可靠性。
3)進(jìn)行至少兩級(jí)篩選時(shí),可根據(jù)產(chǎn)品所在層級(jí)制定具體的篩選方法,但通電監(jiān)測(cè)和性能檢測(cè)應(yīng)均在對(duì)應(yīng)層級(jí)開(kāi)展工作,不能因?qū)嵤蛹?jí)較低而忽略通電檢測(cè)和性能檢測(cè)工作。
4)因存在多級(jí)篩選,故對(duì)隨機(jī)振動(dòng)篩選的總累積時(shí)間有不大于30 min的要求,在編制環(huán)境應(yīng)力篩選大綱的時(shí)候需統(tǒng)籌考慮隨機(jī)振動(dòng)篩選時(shí)間的制定。
5)對(duì)敏感產(chǎn)品需要提早識(shí)別,應(yīng)通過(guò)制定合適的環(huán)境應(yīng)力篩選方法避免環(huán)境應(yīng)力篩選對(duì)敏感產(chǎn)品或器件帶來(lái)不必要的損壞。
GJB 1032A-2020《電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法》于2021年3月開(kāi)始實(shí)施,目前已經(jīng)實(shí)施近1年,隨著新版標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,對(duì)于新版標(biāo)準(zhǔn)的解讀直接影響產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選的開(kāi)展,本文通過(guò)對(duì)GJB 1032A與GJB 1032的內(nèi)容分析與對(duì)比,給出GJB 1032A的具體實(shí)施流程,為GJB 1032A的實(shí)施提供支撐,指導(dǎo)各相關(guān)承研單位按照新版標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展產(chǎn)品的環(huán)境應(yīng)力篩選工作。