【可靠性知识】筛选度如何计算？

筛选度定义

产品中存在对某一特定筛选敏感的潜在缺陷时，该筛选将该缺陷以故障形式析出的概率（摘自GJB/Z34）。

 

筛选度计算公式

GJB/Z34介绍了几个常用计算公式，英文原版来自MIL-HDBK-344A。

1、恒定高温筛选强度
SS=1-exp [-0.0017(R+0.6)^0.6t]
式中：R—高温与室温(一般取25℃)的差值；t—恒定高温持续时间(h)；

例：用85℃对某一元器件进行48H的筛选，则其筛选强度为:61.6%=1- EXP[-0.0017*(60+0.6)^0.6*48]；注意：这里R=85-25=60，而不是直接用85代入计算；

分析：若上例中如果产品的潜在缺陷对于恒定高温敏感，85度&48小时的测试仅有61.6%的概率暴露出故障，若要提高概率，可以通过增加温度或者增加测试时间。这里算了下，若温度不变，将测试时间增加到100小时可以有91.4%的概率暴露故障，实际情况根据不同需要更改时间或温度；

注意：选用此方案时，关机情况下温度上限不能超过产品的存储温度上限，开机时温度不能超过产品的工作温度上限。

2、温度循环的筛选强度
SS=1-exp{-0.0017(R+0.6)0.6[Ln(e+v)]^3N}
式中：R—温度循环的变化范围（℃）；V—温变率（℃/min）；N—温度循环次数，e为自然对数的底数2.71828.....;

例：用60℃到－40℃以10℃/min的速率做15次循环，则对应的筛选强度为：99.87%=1-EXP{-0.0017*(100+0.6)^0.6*[ln(2.71828+10)]^3)*15}；
分析：上例中如果产品的潜在缺陷对于温度循环敏感，85度&48小时的测试仅有61.6%的概率暴露出故障，若要提高概率，可以通过增加温度或者增加测试时间。这里算了下，若温度不变，将测试时间增加到100小时可以有91.4%的概率暴露故障，实际情况根据不同需要更改时间或温度；

注意：有的推荐每个循环20分钟，这里不建议选取，因为这不是温度冲击测试，通常在做温度循环筛选时，需要在每个温度点保持到产品温度稳定，一般电子产品选择2小时左右，也即一个循环需差不多4小时。

3、随机振动的筛选强度
SS=1-exp{-0.0046(Grms)^1.71*t}

4、扫频正弦振动的筛选强度
SS=1-exp{-0.000727(Grms)^0.863*t}

5、共振点驻留的筛选强度
SS=1-exp{-0.00047(Grms)^0.49*t}
3,4,5式中：t—为振动时间（min）；Grms---振动G值；

例：用6Grms进行5分钟测试，则对应的筛选强度为：38.89%=1-EXP{-0.0046*6^1.71*5}

注意：对于振动筛选，通常选用随机振动进行筛选。

下图为MIL-HDBK-344A原版公式。

验证筛选有效性

先进行温度循环，接着进行随机振动，施加的应力量级与剔除失效的筛选应力等级相同，不同的是将温度循环时间增加到最大80小时，随机振动时间增加到最大15分钟，若试验样品在80小时内的连续40小时无故障，则认为其通过了温度循环筛选；若试验样品在15分钟内的连续5分钟无故障，则认为其通过了振动筛选。（摘自GJB/1032）

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