Sổ tay quân sự MIL-HDBK-2164A: Quy trình sàng lọc ứng suất môi trường cho thiết bị điện tử

Sổ tay “MIL-HDBK-2164A Military handbook: Environmental stress testing process for electronic equipment” do Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ biên soạn mô tả các hướng dẫn về sàng lọc ứng suất môi trường (ESS) của thiết bị điện tử, bao gồm hoạt động môi trường, các hành động thực hiện khi phát hiện ra lỗi và tài liệu sàng lọc. Các hướng dẫn này cung cấp một quy trình ESS thống nhất có thể được sử dụng để phát hiện hiệu quả các lỗi sản xuất trong thiết bị điện tử do tay nghề kém và các bộ phận bị lỗi hoặc không đạt yêu cầu. Nó cũng xác định các vấn đề về thiết kế nếu thiết kế vốn dễ vỡ hoặc nếu các bài kiểm tra khả năng và độ tin cậy quá vô hại hoặc không thực hiện được.

Các kích thích phổ biến nhất được sử dụng trong sàng lọc căng thẳng môi trường là chu kỳ nhiệt độ và rung động ngẫu nhiên. Một chương trình ESS khả thi phải có tính năng động. Chương trình quét phải được quản lý chủ động và điều chỉnh phù hợp với đặc điểm cụ thể của thiết bị được quét. Cần lưu ý rằng không có cách quét chung nào có thể áp dụng cho mọi thiết bị.

ESS là một phần của quá trình phát triển kỹ thuật, sản xuất, hành động khắc phục và sửa đổi chứ không phải là một thử nghiệm theo nghĩa chấp nhận/từ chối thông thường. ESS được thiết kế để khuyến khích các khiếm khuyết chứ không phải để mô phỏng môi trường hoạt động, do đó, các lỗi của nhà máy là điều dễ xảy ra. Trước khi quá trình hoàn chỉnh có thể diễn ra, nguyên nhân gốc rễ gây ra lỗi ESS phải được tìm ra và khắc phục.

Quy trình được mô tả ở đây có thể được áp dụng cho các cụm, thiết bị và hệ thống điện tử trong sáu danh mục chính được phân biệt theo ứng dụng dịch vụ thực địa:

1. Thiết bị đất cố định

2. Thiết bị xe mặt đất di động

3. Thiết bị tàu

3A Được che chở

3b Mở

4. Thiết bị máy bay phản lực

5. Thiết bị máy bay cánh quạt và cánh quay

6. Vũ khí phóng từ trên không và các kho vũ khí gắn ngoài

Quét ESS thường được thực hiện theo hướng dẫn MIL-WDBK-781 để đảm bảo phần cứng không có lỗi sản xuất. Thực hành thiết kế và sản xuất đòi hỏi phải áp dụng sàng lọc ứng suất môi trường cho:

• Mọi hoạt động mua vật liệu có chứa các thành phần điện, điện tử, điện quang, điện cơ hoặc điện hóa trong giai đoạn xác định chương trình và giảm thiểu rủi ro, phát triển kỹ thuật và sản xuất, sản xuất, triển khai/phân phối và vận hành.
• Cung cấp lại và cung cấp phụ tùng thay thế và sửa chữa khi chi phí triển khai ESS có thể được khấu hao một cách kinh tế.
• Chương trình cải tiến kho hàng với cơ hội tiết kiệm chi phí đáng kể.
• Các sản phẩm không mang tính phát triển, chẳng hạn như các sản phẩm thương mại sẵn có và các sản phẩm quân sự trong nước hoặc nước ngoài, chỉ trong phạm vi mà ESS đã được triển khai và ghi chép trong quá trình sản xuất trước đó.
• Hệ thống, thiết bị và phụ tùng được thiết kế riêng để tiếp nhận ESS.

Đối với tất cả ESS, các điều kiện sau đây phải được đáp ứng:

• ESS có thể được áp dụng ở bất kỳ cấp độ sản xuất nào, từ sản xuất linh kiện đến sản phẩm hoàn thiện. Mục đích của việc này là sàng lọc các khuyết tật theo cách không làm hỏng vật liệu được sản xuất đúng cách. Phần cứng được chứng minh là rất dễ vỡ có thể bị loại trừ vì môi trường quét của chúng có thể quá bất lợi, nhưng tỷ lệ loại trừ phải được đưa vào tài liệu phù hợp (chẳng hạn như kế hoạch quét ứng suất).
• Mọi quá trình quét phải được thực hiện theo các hướng dẫn hiện hành được nêu tại đây.
• Phải có bằng chứng chấp nhận kiểm soát chất lượng đối với tất cả các hoạt động kiểm tra hoặc thử nghiệm bắt buộc trước khi bắt đầu bất kỳ sàng lọc ứng suất môi trường theo hợp đồng nào và bất cứ khi nào thực hiện bảo trì.
• Mọi thử nghiệm phải được hoàn tất trước khi đóng gói thiết bị.
• Các điều kiện được chỉ định phải được áp dụng theo thứ tự được chỉ định trong hình.
• Đầu tiên, thiết bị phải được đặt trong buồng môi trường và sau đó vận hành để đảm bảo hiệu suất hoạt động của cả thiết bị cần sàng lọc và cơ sở sàng lọc. Thời gian xác minh tính tương thích của cơ sở với thiết bị không được tính là thời gian sàng lọc.
• Khi xảy ra lỗi và lỗi được xác định và khắc phục, thiết bị phải được vận hành và hiệu suất của thiết bị phải được theo dõi để đảm bảo chẩn đoán và khắc phục đúng cách.
• Trừ khi có quy định khác, hiệu suất của thiết bị phải được xác minh trước và sau mỗi lần quét môi trường. Việc giám sát chức năng liên tục được thực hiện theo mẫu quy định trong tiêu chuẩn.
• Trong suốt quá trình vận hành thiết bị, các thông số chức năng như điện áp và dòng điện phải được duy trì ở giá trị danh định đã chỉ định.
• Khả năng kiểm tra tích hợp của thiết bị cần được tối đa hóa để hỗ trợ việc theo dõi hiệu suất. Kiểm tra tích hợp là cách duy nhất để theo dõi hiệu suất.
• Việc dự đoán lỗi không nên là cơ sở để bảo trì, ví dụ nếu thấy đầu ra bị suy giảm nhưng vẫn nằm trong thông số kỹ thuật thì không được phép thay thế hoặc điều chỉnh trừ khi những điều chỉnh đó thường được thực hiện thủ công.
• Các lỗi được phát hiện trong quá trình quét phải được tính là xảy ra trong thời gian hoàn hảo nếu thiết bị được sử dụng để theo dõi các đặc tính hiệu suất trong quá trình quét không phát hiện ra lỗi.

Trừ khi có quy định khác, các phép đo và quét phải được thực hiện trong các điều kiện sau:

• Môi trường tiêu chuẩn: Các phép đo và kiểm soát được thực hiện trong điều kiện môi trường phòng như sau: nhiệt độ 25 độ cộng/trừ 10 độ, độ ẩm tương đối, môi trường phòng không được kiểm soát, áp suất khí quyển, áp suất thực địa không được kiểm soát.
• Môi trường được kiểm soát: Khi các điều kiện môi trường cần được kiểm soát chặt chẽ, cần lưu ý những điều sau: nhiệt độ 23 độ cộng/trừ 2 độ, độ ẩm tương đối 50 phần trăm cộng/trừ 5 phần trăm, áp suất khí quyển 96.45kPa.
• Dung sai quét nhiệt: Sản phẩm được quét phải được bao quanh hoàn toàn bởi lớp vỏ khí, không bao gồm các điểm hỗ trợ cần thiết. Độ dốc nhiệt độ trên lớp bao phủ này, được đo gần sản phẩm được quét, phải nằm trong phạm vi cộng/trừ 2 độ so với nhiệt độ quét và không được vượt quá 1 độ trên một mét hoặc tối đa là 2,2 độ tổng thể khi thiết bị không hoạt động.
• Dung sai thử nghiệm rung: Mật độ phổ công suất gia tốc của tín hiệu điều khiển quét không được lệch so với các hướng dẫn đã chỉ định quá cộng/trừ 20 dB trên toàn bộ dải tần số thử nghiệm từ 1.000 Hz đến 3 Hz và không quá i1.000 dB trên dải tần số quét từ 2.000 đến 6 Hz. Tuy nhiên, độ lệch âm 500 dB trong tín hiệu điều khiển quét đối với tần số lớn hơn 6 Hz do cộng hưởng của thiết bị cố định, cộng hưởng của phần tử quét hoặc giới hạn của cơ sở là được phép.
• Thời gian: Thời gian trôi qua phải được đo với độ chính xác cộng/trừ 1.

Tổ chức của chúng tôi, đơn vị đã nỗ lực hỗ trợ các doanh nghiệp trong mọi lĩnh vực bằng nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá đã thực hiện trong nhiều năm, có đội ngũ nhân viên hùng hậu luôn theo sát diễn biến của thế giới trong lĩnh vực khoa học và công nghệ và không ngừng cải thiện. Trong bối cảnh này, các dịch vụ thử nghiệm cũng được cung cấp cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn “Sổ tay quân sự MIL-HDBK-2164A: Quy trình sàng lọc ứng suất môi trường cho thiết bị điện tử”.