Amigos,
Hace aproximadamente un año, publiqué un artículo sobre los factores de aceleración en las pruebas de estrés térmico. Véase la ecuación en la Ecuación 1 a continuación. Cometí un error con el exponente, no debería ser 5,5, sino 2,65. El exponente 5.5 es para factores de aceleración de voltaje, no de temperatura. Ver O'Connor'sPractical Reliability Engineeringpáginas 333 y 334.
Ecuación 1. La ecuación de aceleración incorrecta; el exponente debería ser 2,65 en lugar de 5,5.
La fórmula correcta se muestra en la Ecuación 2. Como ejemplo, supongamos que usted es el director de proyecto de una placa de circuito impreso que debe funcionar en un entorno de -15 a 45°C. En el peor de los casos, la placa de circuito impreso experimentará un ciclo térmico al día sobre el terreno. Debe funcionar durante 20 años. Por tanto, la placa experimentará 365,25 días/año x 20 años = 7.305 días, o 7.305 ciclos a un ciclo por día. Su cámara de ciclo térmico puede pasar de -20 a 140°C en 4 horas, o 6 ciclos en un día.
Ecuación 2. La ecuación de aceleración correcta para los ciclos térmicos.
Aplicando estos DT en la ecuación 2, obtenemos un factor de aceleración de 13,45 en nuestro ejemplo.
Teniendo en cuenta el factor de aceleración, hay que realizar las pruebas durante 7.305/13,45, es decir, 543 ciclos. A 6 ciclos de laboratorio por día, son 543/6 = 91 días, por lo que las pruebas pueden realizarse en unos 3 meses.
El cliente exige un porcentaje de fallos inferior al 5% con una confianza del 95%.
El experimento se realiza en el laboratorio durante 560 ciclos en 100 muestras. De las 100 muestras, 3 fallaron a ciclos térmicos inferiores a 543. Estas muestras fallaron a 491, 511 y 539 ciclos, respectivamente.
Utilizandointervalos de confianza en porcionesvemos que el intervalo de confianza del 95% es del 6,4%, ligeramente superior al 5% que esperábamos. Véase la figura 1.
Figura 1 Ecuación que muestra que el intervalo de confianza del 95% es del 6,4%, superior al 5% previsto.
He creado una hoja de cálculo Excel® para realizar estos cálculos. Véase la figura 2.
Figura 2. Hoja de cálculo Excel Hoja de cálculo Excel® para realizar los cálculos del ejemplo.
Este factor de aceleración se basa en los trabajos de Coffin-Manson. O'Connor señala que gran parte de estos trabajos se basaron en soldaduras de estaño y plomo. Las soldaduras sin plomo no tienen tanta experiencia y apenas se están desarrollando modelos. El trabajo inicial sugiere el exponente de 2,65 que hemos utilizado. Sin embargo, un ejemplo como el nuestro es conservador, ya que es poco probable que una muestra de campo esté expuesta a un DT de 60°C todos los días.
Salud,
Dr. Ron
