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Factores de aceleración en los ensayos de vida útil de productos electrónicos

Amigos,

Usted es el jefe de proyecto de una placa de circuito impreso que debe funcionar en un entorno de -10 a 80 C. La placa de circuito impreso experimentará un ciclo térmico al día en este rango en su aplicación. Debe funcionar durante 20 años. El cliente exige una tasa de fallos inferior al 5%. Usted desea realizar una prueba acelerada para duplicar esta experiencia en menos de 2 meses. Su cámara de ciclo térmico puede pasar de -20 a 140 en 4 horas, o 6 ciclos en un día. Por lo tanto, en el campo, la placa experimentará 365,25 días/año x 20 años = 7305 días, o un ciclo por día. Su cámara puede proporcionar 6 ciclos/día x 30 días/mes x 2 meses = 360 ciclos en dos meses.

En el libro Ingeniería práctica de la fiabilidadel autor Patrick O'Connorpropone un factor de aceleración (p. 334). Utilizando esta fórmula, podemos calcular que el factor de aceleración es 23,67. Por lo tanto, 7305 ciclos de campo serán 309 ciclos de laboratorio. Véase la figura 1.

Figura 1. Cálculo para que el número de ciclos de laboratorio sea igual al número de ciclos de campo.

El experimento se realiza en el laboratorio durante 360 ciclos en 100 muestras. De las 100 muestras, 3 fallan a ciclos térmicos inferiores a 309. Estas muestras fallaron a 303, 305 y 307 ciclos. Utilizando intervalos de confianza en las porciones, vemos que el intervalo de confianza del 95% es del 6,4%, ligeramente superior al 5% que esperábamos.

Figura 2. El intervalo de confianza en las porciones para calcular el límite de confianza del 95% de los fallos previstos

Tendremos que realizar un análisis de la causa raíz de los fallos para entender qué los provoca y tomar medidas correctoras.

Salud,

Dr. Ron