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加速度系数校正

乡亲们

About a year ago, I posted on acceleration factors in temperature stress testing. See the equation in Equation 1 below. I made a mistake with the exponent, it should not be 5.5, but 2.65. The 5.5 exponent is for voltage acceleraton factors, not temperature. See O’Connor’sPractical Reliability Engineering,pages 333 and 334.

“图层”面板中列出了元器件 ,例如“固定锚点导航”、“产品表格”和“动画状态栏”。

公式 1.加速度方程不正确;指数应为 2.65,而不是 5.5。

The correct formula is shown in Equation 2. As an example, assume you are the project manager for a PCB that must function in an environment from -15 to 45°C. The PCB will experience one thermal cycle per day in the field, worst case scenario. It must function for 20 years. So, the board will experience 365.25 days/year x 20 years = 7,305 days, or 7,305 cycles at one cycle per day. Your thermal cycle chamber can cycle through -20 to 140°C in 4 hrs, or 6 cyclesin one day.

A stylized thermometer with a blue bulb and icicles hanging from its top, suggesting cold.

Equation 2. The correct acceleration equation for thermal cycling.

在公式 2 中应用这些 DT,我们可以得到 13.45 的加速度系数。

考虑到加速因子,您需要测试 7,305/13.45 个周期,即 543 个周期。按每天 6 个实验室周期计算,即 543/6 = 91 天。

客户要求在 95% 的置信度下,故障率低于 5%。

The experiment is performed in the lab for 560 cycles on 100 samples. Of the 100 samples, 3 failed at thermal cycles below 543.These samples failed at 491, 511, 539 cycles, respectively.

使用部分的置信区间,我们可以看到 95% 的置信区间为 6.4%,略高于我们希望的 5%。见图 1。

一张非常小的、整体呈素雅浅灰色的图像,左侧附近有一处淡淡的深色斑痕。

图 1.等式显示 95% 的置信区间为 6.4%,高于预期的 5%。

我创建了一个Excel®电子表格来执行这些计算。请参见下图 2。

Spreadsheet table with columns labeled Total Sales, Unit Profit, # Units, Total Profit, and Δ.

图 2.Excel®电子表格,用于执行示例中的计算。

这个加速因子是基于 Coffin-Manson 的研究成果。O'Connor 指出,这项工作大多基于锡铅焊料。无铅焊料没有这么多的经验,模型也刚刚开发出来。初步研究表明,我们使用的指数为 2.65。然而,像我们这样的例子是保守的,因为现场样品不可能每天都暴露在 60°C 的 DT 下。

干杯

罗恩博士