여러분,
약 1년 전에 온도 스트레스 테스트의 가속 요인에 대해 포스팅한 적이 있습니다. 아래 방정식 1의 방정식을 참조하세요. 지수가 5.5가 아니라 2.65가 되어야 하는데 실수로 지수를 잘못 입력했습니다. 5.5 지수는 온도가 아닌 전압 가속도 계수에 대한 것입니다. 오코너의실용적인 신뢰성 엔지니어링, 333페이지 및 334페이지를 참조하세요.
방정식 1. 잘못된 가속도 방정식; 지수는 5.5가 아닌 2.65여야 합니다.
올바른 공식은 방정식 2에 나와 있습니다. 예를 들어 -15~45°C의 환경에서 작동해야 하는 PCB의 프로젝트 관리자라고 가정해 보겠습니다. PCB는 최악의 경우 현장에서 하루에 한 번의 열 사이클을 경험하게 됩니다. 20년 동안 작동해야 합니다. 따라서 기판은 365.25일/년 x 20년 = 7,305일, 즉 하루에 한 사이클씩 7,305번의 사이클을 경험하게 됩니다. 열 사이클 챔버는 4시간 동안 -20°C에서 140°C까지, 즉 하루에 6사이클을 순환할 수 있습니다.
방정식 2. 열 순환을 위한 올바른 가속도 방정식.
방정식 2에 이러한 DT를 적용하면 이 예제에서 가속 계수는 13.45가 됩니다.
가속 계수를 고려하면 7,305/13.45, 즉 543주기를 테스트해야 합니다. 하루 6회 실험실 주기로 계산하면 543/6 = 91일이므로 약 3개월이면 테스트를 완료할 수 있습니다.
고객은 95%의 신뢰도로 5% 미만의 실패율을 요구합니다.
실험은 실험실에서 100개의 샘플에 대해 560회 사이클 동안 수행되었습니다. 100개의 샘플 중 3개의 샘플이 543°C 미만의 열 사이클에서 실패했으며, 이 샘플들은 각각 491, 511, 539 사이클에서 실패했습니다.
사용부분에 대한 신뢰 구간에 신뢰 구간을 사용하면 95% 신뢰 구간이 6.4%로 예상했던 5%보다 약간 높다는 것을 알 수 있습니다. 그림 1을 참조하세요.
그림 1. 95% 신뢰 구간이 예상치인 5%보다 높은 6.4%임을 보여주는 방정식입니다.
이러한 계산을 수행하기 위해 Excel® 스프레드시트를 만들었습니다. 아래 그림 2를 참조하세요.
그림 2. 예제에서 계산을 수행하기 위한 Excel® 스프레드시트.
이 가속 계수는 코핀 맨슨의 연구를 기반으로 합니다. 오코너는 이 작업의 대부분이 주석 납 땜납을 기반으로 했다고 지적합니다. 무연 솔더는 경험이 많지 않고 모델이 이제 막 개발되고 있습니다. 초기 연구에서는 우리가 사용한 2.65의 지수를 제안합니다. 그러나 현장 샘플이 매일 60°C의 DT에 노출될 가능성은 거의 없기 때문에 우리와 같은 예는 보수적입니다.
건배,
론 박사
