活化能Ea定義:
是分子與化學或物理作用中需具備的能量,單位為eV (electron-Volts)。用以超越阻隔潛在故障與實際失效所需的能量。
活化能高,表示對溫度變化影響比較顯著。當試驗的溫度與使用溫度差距范圍不大時,Ea可設(shè)為常數(shù)。
一般電子產(chǎn)品在早夭期失效的Ea為0.2~0.6eV,正常有用期失效的Ea趨近于1.0eV;衰老期失效的Ea大于1.0eV。
根據(jù)Compaq可靠度工程部(CRE)的測試規(guī)范,Ea是機臺所有零件Ea的平均值。如果新機種的Ea無法計算,可以將Ea設(shè)為0.67eV,做常數(shù)處理。
3、加速因子計算范例:
例1:Ea=0.50eV,Kb= 0.00008623eV/°k, Tn=25℃+273=298°k,Ta=40℃+273=313°k
AF=e{ Ea/Kb*[1/Tn-1/Ta]}=2.540817563
例2:Ea=0.65eV,Kb= 0.00008623eV/°k, Tn=35℃+273=308°k,Ta=40℃+273=313°k
AF=e{ Ea/Kb*[1/Tn-1/Ta]}=1.478396175/
4、MTBF計算范例:
例1:某機型為例:30臺樣品,信心度為0.6,MTBF目標值為240000小時,用戶使用溫度為35度,測試溫度為40度。
(1)假設(shè)在測試結(jié)束前不失效,求總的運行時間T及MTBF測試要用的天數(shù)D。
解:MTBF=240000h,AF=1.47,C=0.6,α=1-C=0.4,r=0, X2(α,2r+2)=1.83
240000=1.47*2*T/1.83 T=148748.88h
D=T/(30*24)=148748.88/720=206.60天
。2)假設(shè)在測試11天后,有一臺失效,不替換失效樣品,即29臺接著測試,求繼續(xù)測試時需要的總時間t及MTBF測試要用的天數(shù)d。
解:MTBF=240000h,AF=1.47,C=0.6,α=1-C=0.4,r=1, X2(α,2r+2)=4.04
注意:此時總的運行時間T=11*24*30+t ,因為此時已經(jīng)測了11天
240000=1.47*2*T/4.04 T=328298.45h, t=320378.45h
d=t/(29*24)=320378.45/696=460.31天
D=d+11=460.31 + 11=471.31天
。3)假設(shè)在測試11天后,有一臺失效,替換失效樣品,即仍然是30臺接著測試,求繼續(xù)測試時需要的總時間t及MTBF測試要用的天數(shù)d。
解:MTBF=240000h,AF=1.47,C=0.6,α=1-C=0.4,r=1, X2(α,2r+2)=4.04
a: 240000=1.47*2*T/4.04 T=328298.45h, t=320378.45h D=T/(30*24)=320378.45/720=455.97天 d=D-11=444.97天
b: 此時總的運行時間T=11*24*30+t ,因為此時已經(jīng)測了11天
240000=1.47*2*T/4.04 T=328298.45h, t=320378.45h
d=t/(29*24)=320378.45/696=444.97天
D=d+11=444.97 + 11=455.97天
MTBF測試,Burn-in測試,ALT區(qū)別:
圖片
Burn-in:“老化”測試,指產(chǎn)品在規(guī)定的應(yīng)力條件下,使其特性達到穩(wěn)定的方法。
ALT:Accelerated life test,加速壽命測試,是在超過使用環(huán)境條件的應(yīng)力水平下對樣品進行的壽命試驗。