何謂ESS(Environmental Stress Screening)環(huán)境應力篩選？

「環(huán)境應力篩選（Environmental Stress Screening，ESS）」是依據(jù)產(chǎn)品的壽命曲線(浴缸理論)針對新製產(chǎn)品或修理品（通常為電子產(chǎn)品或零件）施加相當?shù)沫h(huán)境與工作應力(stress)，如反覆開關機(power on/off)、偏壓(bias)、壓力(pressure)、溫度循環(huán)(thermal cycling)、振動(vibration)等方法，讓一些僅使用常規(guī)測試方法也無法檢測到的潛在早夭問題產(chǎn)品提前暴露出來，起到篩選不佳品、達到品質(zhì)保證的目的。

參照文章*上面的「電子產(chǎn)品的壽命曲線(浴缸理論)」圖，可以發(fā)現(xiàn)電子產(chǎn)品的失效故障率基本上可以被分成早期失效期(Infant mortality period)、有用期(useful life period)、磨耗期(wear-out period)等三大時期，「早期失效期」的失效率會從一開始出現(xiàn)較高比率，然後急速下降到平坦的「有用期」，其原因在於設計的可靠性與製造組合公差、還有零件之間的匹配可適性、加上產(chǎn)品運行後的負載跟外界環(huán)境磨合後所產(chǎn)生之不佳。

所以在產(chǎn)品運作初期這類匹配不當?shù)蔫Υ闷窌罅康某霈F(xiàn)。而處於「有用期」又稱為「偶然失效期」的產(chǎn)品則會受到外界環(huán)境的影響引發(fā)偶然失效，偶然失效行為佔據(jù)主導，所以該階段失效率近似為常數(shù)。在「耗損失效期」，是因為零組件老化所引發(fā)，其失效會愈來愈嚴重，*後導致失效率隨時間而增加。而ESS(環(huán)境應力篩選)的目的就是透過模擬產(chǎn)品實際的使用環(huán)境與工作負載，將產(chǎn)品送到客戶手中以前就提前度過浴缸理論中的早期失效期，讓客戶拿到產(chǎn)品後就可以享受到「有用期」的穩(wěn)定品質(zhì)，而這個「產(chǎn)品實際使用環(huán)境與工作負載」就是所謂的「環(huán)境應力(stress)」。

執(zhí)行ESS(環(huán)境應力篩選 )測試項目與參數(shù)時應該依據(jù)個零件或產(chǎn)品的特性來設計，原則上必須依照產(chǎn)品設定的使用條件來設計環(huán)境應力參數(shù)，*好配以長期的品質(zhì)資料紀錄佐證，切記不可以過度增加負載超出產(chǎn)品的能力，因為測試後的產(chǎn)品是要出貨給客戶使用的，過度的環(huán)境應力負載可能造成產(chǎn)品的內(nèi)傷或提前老化，得不償失。

依據(jù)過往的經(jīng)驗，一般整機電子產(chǎn)品的ESS測試項目為重複開關機、溫度、振動等項目，溫度參數(shù)必須考慮產(chǎn)品使用環(huán)境及材料特性，一般的工程塑膠材料不建議長期超過60C，否則容易脆化與變形，振動測試建議模擬車運、船運等振動頻率與重力加速度。

其實，現(xiàn)在的電子工業(yè)設計及製造已經(jīng)達到一定的水準，透過合理的MTBF與品質(zhì)管控，一般商業(yè)用的電子零件幾乎已經(jīng)很少有「早期失效期 」高失效率出現(xiàn)，所以這個ESS測試項目在一般的消費性不危及安全的商品上似乎已經(jīng)漸漸消失，當然這可能只是工作熊個人觀察到的趨勢而已，也許你有不同的觀察與看法～