應力試驗與篩選：環境應力篩選 (ESS) 與高加速應力篩選 (HASS) 有差嗎？

hlperng

術語與定義是討論技術的基礎！標新立異是創造吸引力的手段。討論 ESS / HASS 可聚焦在幾個主要議題：

• 怎麼分門別類；
• 怎麼訂定試驗規格；
• 怎麼做試驗，試驗設備、試驗程序等；
• 怎麼評斷試驗結果。
  

檢驗 (inspection) 與試驗 (test)，是了解產品特性、判定產品品質的常用方法與過程，包括那些特性、在甚麼條件下觀測這些特性。從試驗條件的觀點，分為模擬條件 (simulate)（產生應力觀點）或刺激試件 (stimulate)（尋找強度觀點）？環境鑑定試驗 (EQT)、複合環境可靠度試驗 (CERT)、高加速壽命試驗 (HALT)、85/85 壓力鍋試驗等，屬於模擬使用所遭受應力條件；而環境應力篩選 (ESS) 、高加速應力篩選 (HASS)、高加速應力稽核 (HASA)、屬於刺激試件所需應力條件；對於電子產品領域的同儕，由於是剛入行者，可能會有不少的困惑。基本上，ESS 與 HASS 是屬於相同的試驗目的與邏輯，篩除製造過程因為工藝不良或用料不當等因素所造成的潛在瑕疵。ESS 是早期軍工與航太產業所使用術語，HASS 則是應用於一般電子產品領域所使用的術語。

1979 年以前的航太國防產業，主要以美國國防部委辦研究計畫及美國環境科學學會 (IES) 發行的環境應力篩選 (ESS) 研究報告為主。

1988 年 Gregg K. Hobbs 提出 HALT / HASS，開始使用高加速 (highly accelerated, HA) 在環境應力篩選領域，主要是從試驗設備差異的觀點討論環境應力篩選，並沒有應用嚴謹的失效物理理論基礎，甚至於提出 MIL-HDBK-217 不適用性的批評，讓人感覺有促進 HALT / HASS 特定設備「Air-HALT」使用的疑慮。



篩選技術主要參考文獻：

• NAVMAT-P-9492 (1979), Navy Manufacturing Screening Program - Decrease Corporate Costs Increase Fleet Readiness
• RL-TR-94-233 (1994), In-House Report - Environmental Stress Screening Process Improvement Study
• AD-A347723 (1993), Tri-Service Technical Brief 002-93-08, Environmental Stress Screening Guidelines
• AD-A206350 (1989), Technical Report 2477, Environmental Stress Screening (ESS) Guide
• Accolode Engineering Solutions (AES), Environmental Stress Screening Tutorial
• GMW 8287, Highly Accelerated Life Testing - Highly Accelerated Stress Screening and Auditing
• A. James Clark, CALCE, Explanation of the Stress Tests - Combined Environment (Vibration Step Stress (ED Shaker) + Thermal Shock), University of Maryland
• IEC 60300-3-7:1999, Dependability management - Part 3-7: Application guide - Reliability stress screening of electronic hardware (69 pages)
• IEC 61163-1:2006-ed2.0, Reliability stress screening - Part 1: Repairable assemblies manufactured in lots (81 pages)
• IEC 61163-2:2020-ed2.0, Reliability stress screening - Part 2: Components (35 pages)
• MIL-STD-2164A:1996, Department of Defense Handbook - Environmental Stress Screening Process for Electronic Equipment
• MIL-HDBK-344A:1993, Military Handbook - Environmental Stress Screening (ESS) of Electronic Equipment