按GJB450A《裝備可靠性工作通用要求》的規(guī)定，可靠性試驗共分為6個工作項目。

除GJB 450A規(guī)定的可靠性試驗工作項目外，從當前可靠性試驗技術發(fā)展與應用的趨勢看，可靠性研制試驗包括可靠性仿真試驗、可靠性測定試驗、可靠性摸底增長試驗等?？煽啃苑抡嬖囼炇抢脭?shù)字樣機進行建模仿真，分析產品的熱、振動應力，采用失效物理方法進行故障預計。在沒有可靠性指標要求的情況下，通過開展可靠性測定試驗了解產品的可靠性水平?？煽啃悦自鲩L試驗是通過施加極限應力以更充分地暴露問題并進行改進促進產品可靠性增長，它不評估產品可靠性水平，重在問題發(fā)現(xiàn)和實施改進。

環(huán)境應力篩選（Environmental Stress Screening, ESS）試驗是一種通過模擬產品在極端環(huán)境條件下的使用情況，來檢測產品設計和制造過程中可能存在的潛在缺陷的測試方法。它通過施加應力（如溫度循環(huán)、振動等），使早期潛在故障盡快暴露出來，從而提升產品的可靠性和穩(wěn)定性。

一、ESS試驗的目的

早期故障檢測：在產品的早期階段，通過加速測試識別可能的設計、材料或制造工藝缺陷，從而避免產品在實際使用中發(fā)生故障。

可靠性提升：通過剔除早期故障產品，提升批次產品的整體可靠性，減少后期維護和返修成本。

設計驗證：驗證產品在極端環(huán)境條件下的性能是否符合設計要求，確保其在真實使用環(huán)境中能夠正常工作。

篩選制造缺陷：有助于發(fā)現(xiàn)生產過程中潛在的制造工藝缺陷，及時調整工藝流程。

二、在什么階段做ESS試驗

環(huán)境應力篩選一般在產品制造過程的早期階段進行，特別是在產品正式出廠之前。其常見應用階段包括：

原型階段：當產品的原型機設計完成后，進行環(huán)境應力篩選試驗，以評估其設計是否能夠應對極端環(huán)境。

量產前階段：在產品批量生產前，通過ESS篩選生產線可能引入的缺陷，保證產品質量穩(wěn)定性。

生產線測試：部分產品在生產線測試時也會進行ESS篩選，以確保出廠的每一臺產品都經過高強度測試，排除可能的早期故障。

原型階段，其實就是“研發(fā)自測”，研發(fā)按照產品的高低溫、振動、濕度、電應力等溫度的要求，自己測測看，產品是否滿足規(guī)格。這是個基本要求，比如你設計的產品溫度范圍是0°~55°，那么這個溫度范圍內，你的產品應該是可以穩(wěn)定工作的，不會出現(xiàn)工作異常、重啟、死機等情況。

量產之前，是由測試人員再次驗證一下質量的穩(wěn)定性。

所以說：環(huán)境應力篩選試驗是一個“通過性測試”，跟大學的四六級考試一樣，過關就可以。正常來說，是沒有什么挑戰(zhàn)才對，所以研發(fā)人員一聽“環(huán)境試驗”，一般都還蠻放松的。

有的產品發(fā)貨前，只做整機功能性測試，不做環(huán)境極限測試。但是很多高可靠性要求的產品，在每臺設備出廠前，要在環(huán)境比較極限的環(huán)境保持一定工作時間，這個的目的主要是為了排除“早期故障”。

也就是說，產品剛生產出來，先用用，如果用一段時間，東西不會壞，那么發(fā)到客戶手上，也不會壞。如果在溫度要求范圍內，并且是接近要求的極值的情況下工作一段時間，還是不會還，那到客戶手上會有更好的質量表現(xiàn)。

三、ESS試驗與浴盆曲線的關系

環(huán)境應力篩選（ESS）試驗與浴盆曲線（Bathtub Curve）密切相關，主要體現(xiàn)在篩選和減少產品的早期故障，從而提升產品整體的可靠性。

什么是浴盆曲線？

浴盆曲線描述了產品的失效率隨時間變化的趨勢，分為三個階段：

早期故障階段（Infant Mortality Phase）：在產品的早期使用過程中，失效率較高，主要由于設計、材料或制造工藝中的缺陷。

穩(wěn)定工作階段（Normal Life Phase）：經過早期故障篩選后，產品進入穩(wěn)定期，失效率較低且恒定，主要是偶發(fā)的隨機故障。

老化階段（Wear-Out Phase）：隨著時間推移和使用的累積，產品逐漸老化，失效率開始上升，主要由材料老化、磨損或疲勞等引起。

曲線形狀類似于一個浴盆，因此稱為浴盆曲線。

環(huán)境應力篩選試驗的主要作用是在產品的早期階段，通過加速應力測試使早期潛在故障盡快暴露出來，從而減少實際使用中發(fā)生的早期故障。這一過程主要影響浴盆曲線的第一個階段（早期故障階段）。

減少早期故障：通過ESS，在出廠前將早期失效的產品篩選出來，使得實際交付給客戶的產品在投入使用后，經歷較少的早期故障，直接進入浴盆曲線的穩(wěn)定工作階段。

縮短早期故障階段：由于ESS對產品施加了加速應力，應力篩選將快速暴露出潛在缺陷，使得產品不再需要在客戶使用時經歷長時間的早期故障階段。

提高產品的穩(wěn)定性和可靠性：通過提前排除早期故障的產品，能夠使產品在交付后進入一個較為穩(wěn)定的使用期，延長其在浴盆曲線中間的“正常工作階段”的時間。

未經ESS的產品：浴盆曲線中的早期故障階段較長，失效率高，產品在投入使用后有可能在一段時間內頻繁出現(xiàn)故障。

經過ESS篩選的產品：早期故障階段縮短，失效率在較短時間內快速降低，產品可以更早進入穩(wěn)定期，減少了用戶在早期遇到的問題。

ESS試驗通過提前暴露和消除潛在的早期故障，顯著影響了浴盆曲線的早期故障階段。通過ESS篩選后，產品的早期失效率下降，穩(wěn)定性和可靠性提升，從而使產品更快進入浴盆曲線的“正常工作階段”，延長其使用壽命并減少客戶體驗中的故障率。

四、環(huán)境應力篩選“極限環(huán)境條件”，是超規(guī)格么？

環(huán)境應力篩選（ESS）中的極限環(huán)境條件并不是超規(guī)格，而是通常在產品設計規(guī)格范圍內的極端條件，或稍微超出正常工作范圍的條件。ESS的目的是通過加速測試在較短時間內暴露潛在的早期失效問題，而不是對產品進行破壞性測試。

關鍵點：

不超出產品破壞性范圍：ESS測試的應力條件應保持在產品能夠承受的范圍內，避免對產品造成不可修復的損害。這意味著測試條件雖然比產品的日常工作環(huán)境更加嚴苛，但不會達到導致產品永久性損壞的程度。

接近產品設計的極限值：ESS通常會在接近產品設計參數(shù)的邊界進行測試，比如在允許的最高和最低溫度、最高濕度或最大的振動條件下進行，目的是驗證產品在極端環(huán)境中的性能表現(xiàn)。

高強度應力，縮短測試時間：雖然環(huán)境條件較為極端，但主要目的是加速潛在問題的暴露，因此這些條件往往比產品的正常工作條件更嚴酷。通過這種“加速老化”過程，可以在較短時間內篩選出那些存在制造缺陷或設計弱點的產品。

對比“超規(guī)格”和“加速應力”：

超規(guī)格：指產品在超過其設計規(guī)范或額定參數(shù)的情況下進行操作，可能導致產品的永久損壞。這類測試通常屬于破壞性測試（Destructive Testing），主要用于探索產品的實際極限。

加速應力：ESS是一種加速應力測試，模擬極端條件，但并不完全超出設計規(guī)格。其目標是在不損壞產品的前提下，通過增加應力強度加速暴露潛在問題。

因此，ESS雖然嚴苛，但不會超出產品的設計極限，從而確保產品經過測試后仍能正常工作，并提高其在真實使用場景中的可靠性。

五、常見的ESS應力類型

溫度循環(huán)：通過將產品暴露于高低溫之間的快速變化，模擬產品在極端溫度下的行為。

振動測試：施加不同頻率和幅度的機械振動，模擬產品在運輸、使用過程中可能遭遇的沖擊和震動環(huán)境。

濕度測試：在高濕度環(huán)境下測試，評估產品的防潮能力。

電氣應力：對電氣元器件施加額外的電氣負荷，測試其在超額負荷情況下的表現(xiàn)。

總的來說，ESS試驗是提升電子設備、機械設備及其他高可靠性需求產品的關鍵手段，確保它們在交付前能夠經受住極端環(huán)境的考驗。

篩選試驗（剔除方法）：為剔除有早期失效的產品進行的試驗。對電子設備，最有效的是溫度循環(huán)，效率：溫度循環(huán)/振動＝3.5/1。