Pessoal,
Há cerca de um ano, publiquei um artigo sobre os factores de aceleração nos testes de resistência à temperatura. Veja a equação na Equação 1 abaixo. Cometi um erro com o expoente, não deveria ser 5,5, mas 2,65. O expoente 5,5 é para factores de aceleração de tensão, não de temperatura. Ver o livro de O'ConnorEngenharia de Fiabilidade Práticade O'Connor, páginas 333 e 334.
Equação 1. A equação de aceleração incorrecta; o expoente deveria ser 2,65 em vez de 5,5.
A fórmula correta é apresentada na Equação 2. Como exemplo, suponha que é o gestor de projeto de uma PCB que tem de funcionar num ambiente de -15 a 45°C. A placa de circuito impresso passará por um ciclo térmico por dia no campo, na pior das hipóteses. Deve funcionar durante 20 anos. Assim, a placa passará por 365,25 dias/ano x 20 anos = 7.305 dias, ou 7.305 ciclos a um ciclo por dia. A sua câmara de ciclo térmico pode efetuar ciclos de -20 a 140°C em 4 horas, ou 6 ciclos num dia.
Equação 2. A equação de aceleração correta para o ciclo térmico.
Aplicando estes DTs na equação 2, obtemos um fator de aceleração de 13,45 no nosso exemplo.
Considerando o fator de aceleração, é necessário testar durante 7.305/13,45, ou seja, 543 ciclos. A 6 ciclos de laboratório por dia, isto é 543/6 = 91 dias, pelo que pode efetuar o teste em cerca de 3 meses.
O cliente exige uma taxa de falha inferior a 5% com 95% de confiança.
A experiência é efectuada no laboratório durante 560 ciclos em 100 amostras. Das 100 amostras, 3 falharam em ciclos térmicos inferiores a 543. Estas amostras falharam em 491, 511 e 539 ciclos, respetivamente.
Utilização deintervalos de confiança nas parcelasvemos que o intervalo de confiança de 95% é de 6,4%, o que é ligeiramente superior aos 5% que esperávamos. Ver Figura 1.
Figura 1. Equação que mostra que o intervalo de confiança de 95% é de 6,4%, superior aos 5% esperados.
Criei uma folha de cálculo Excel® para efetuar estes cálculos. Ver Figura 2 abaixo.
Figura 2. A folha de cálculo Excel® para efetuar os cálculos do exemplo.
Este fator de aceleração baseia-se no trabalho de Coffin-Manson. O'Connor chama a atenção para o facto de grande parte deste trabalho se ter baseado em solda com estanho e chumbo. A solda sem chumbo não tem tanta experiência e os modelos só agora estão a ser desenvolvidos. O trabalho inicial sugere o expoente de 2,65 que utilizámos. No entanto, um exemplo como o nosso é conservador, pois é improvável que uma amostra de campo seja exposta a uma TD de 60°C todos os dias.
Saúde,
Dr. Ron
