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環境應力篩選(Environmental Stress Screening)

環境應力篩選(Environmental Stress Screening, ESS)是針對產品施加環境與工作應力,例如溫度、濕度或振動等,將正常生產流程中的功能檢測無法測出之潛在瑕疵暴露出來,從而盡早發現並將之剔除,以減少早夭品出貨達到有效品質管制的目的,使出貨產品屬於穩定使用者。

 

透過ESS應力篩選,可有效提高產品出貨良率並減少返修(RMA)次數,對客戶來說,信心度(Confidence Level)也會有所提升。

應力篩選本身是一種製程程序(Process)而非可靠度試驗,針對電子產品的應力篩選方式,常用的項目有溫度循環(Temperature Cycling)、高溫預燒(Burn in)、振動(Vibration)等。圖一為傳統浴缸曲線圖,其中 Infant Mortality 及傳統所稱之早夭期,其說明 Fails Removed Via Screens 即在強調篩選不良品之作法。

 

圖1 浴缸曲線圖

 

 

 


圖2 環境應力 IEST Survey of Screening Effectiveness/1984

美國環境科學技術學會(Institute of Environmental Sciences Technology, IEST)於 1984 年首度發表針對電子系統產品使用環境應力篩選(ESS)研究報告,在此研究報告中揭露出利用環境應力篩選手法(ESS)使產品在市場失效情形大幅改善,同時也提出最佳篩選應力項目以及建議(圖2)。

 

 

根據奇異公司(GE)的統計,對於新設計的產品在市場發生失效的比重分配為:設計缺陷 33%、零件不良 34%、製程問題 33%。對於高價產品若採取環境應力篩選機制,可將零件與製程等因素所造成的品質瑕疵問題提早暴露並且被檢測出來,以提高產品製造品質。閎康科技可靠度實驗室,不斷的擴充實驗能力與產能,建構完整的零件至系統等級產品可靠度測試範疇,提供各類可靠度諮詢與技術服務,目前亦服務多家客戶進行早夭品篩選(ELFR)作業。

 

 

 

常見問題

Q1. ESS 有哪些常用的測試方式 ?

A.  常見的有:溫度試驗 (高溫、低溫)、溫溼度試驗、溫度循環以及溫度衝擊試驗。

 

Q2. Walk in chamber 尺寸多少 ? 可容納多少產品 ?

A.  設備尺寸為W1970 × H2100 × D1970 mm,可放置樣品數量需依據樣品尺寸決定。

 

Q3. ESS 的樣本數是多少 ?

A.  依據客戶需求,並無特定需求數量。

 

Q4. 除了溫度循環,還有什麼測試適合 ESS ?

A.  常見的有:溫度試驗 (高溫、低溫)、溫溼度試驗以及溫度衝擊試驗。

 

Q5. ESS 執行可否搭配動態作業 ?

A.  動態的作業一般會在溫度應力下同時確認樣品功能,並依據產品各個功能介面同時執行Full-loading動作,來確認功能。

 

 

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