[color=#0000ff]本篇文章是从网络上转载的,作者:PingingHan,文中内容我还没仔细看,并不代表我的观点。
[color=#0000ff]只是传上来与大家分享。当然也欢迎大家进行讨论交流!
[color=#0000ff]关键词:阿伦尼斯分布(ArrheniusModel)加速因子AF(AcceleratedFactor)MTBF(MeanTimeToFailure)激活能Ea
引言
某种产品,客户要求在90%的信心度下其MTBF为20000H,其单价较贵,只能提供1Pcs的产品作测试以判定其可靠性是否符合要求
则1Pcs产品,在常温下的测试时间为20000H
此时,一般采取加速试验(高温高湿)。目前有两种加速测试方案:110c/85%和85c/85%
问:两种方案各需多长测试时间可判定产品的可靠性符合要求?
为此举例如下:
讨论主题
例:在高温高湿加速试验中,根据加速模型(ArrheniusModel),得知加速因子的表达式为:
AF=exp{(Ea/k)*[(1/Tu)-(1/Ts)]+(RHu^n-RHs^n)}
其中Ea为启动能(eV),k为玻尔孳曼常数且k=8.6*10E-5eV/K.T为绝对温度.RH为相对湿度(单位%).下标u指常态.下标s指加速状态(如Rhu^n指常态下相对湿度的n次方),一般情况下n取2.
举例
Ea根据材料的不同,有不同的取值,对于光通讯产品,在GR-1221中,Ea=0.8eV(DampHeat的参考值),
1.则在110℃85%RH下作测试1h,相当于在25’c75%RH的加速倍数为:
AF=exp{(0.8*10^5/8.6)[(1/298)-(1/383)]+(0.75^2-0.85^2)}=869
若允许1次失效,则在90%的置信度下,需要测试的时间为Ttest=A*MTBF(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89)
所以要求在25℃75%RH下的测试时间为3.89*20000=77800H;
换算后,在110℃85%RH下的测试时间为:77800/869=90
以上结果说明将此1Pcs产品在110℃85%RH下进行90小时的测试,当失效次数小于或等于一次,则产品满足可靠性要求
那么在85℃85%RH下作测试1h,相当于在25’c75%RH的加速倍数为:
AF=exp{(0.8*10^5/8.6)*[(1/298)-(1/358)]+(0.75^2-0.85^2)}=159
若允许1次失效,则在90%的置信度下,需要测试的时间为Ttest=A*MTBF(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89)
所以要求在25℃75%RH下的测试时间为3.89*20000=77800H;换算后,在85℃85%RH下的测试时间为:77800/159=490,以上结果说明将1Pcs产品在85℃85%RH下进行490小时的测试,当失效次数小于或等于一次,则产品满足可靠性要求
结论
综上所述,在110℃/85%的加速条件下,产品的测试时间只需90小时,而在85℃/85%的加速条件下,产品的测试时间需要490小时,则说明在同样的失效机理下,产品作110℃/85%(90小时)大概相当于85℃/85%(490小时),前者的老化速度是后者的5倍
讨论
需要注意的是:
1.Ea的取值(Ea=0.8eV),是GR-1221中的推荐值
2.这种换算的前提是产品在两中老化模式中的失效机理相同.
3.这种换算的基本假设是产品在高应力条件下与在常温时表现的特性是一致的。
4.一般情况下,我们会考虑它们老化机理的不同,而分别对产品采用不同的测试方案。
注意
文中提到的110℃/85%的加速条件在[url=https://www.kekaoxing.com/club/thread-635-1-1.html][color=blue]IEC68-2-66試驗方法Cx:稳态湿热(不饱和加压蒸气)[/url][color=blue]中有提到,以作参考
文中提到的85℃/85%的加速条件在GR-1221中有提到,以作参考
对于现在的IC 器件的激活能怎么确认?
Ttest=A*MTBF(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89) 请问这个A是什么值啊
受益匪浅啊
厉害 厉害
清晰明确,谢谢
正需要做加速老化试验,谢谢分享
很不错的材料,感谢分享。
感谢分享!
谢谢楼主的分享。
[quote][url=pid=94966&ptid=1077]ylsfd2007 发表于 2011-10-13 13:28[/url]
小弟有个问题想请教。我司生产的是射频模块(模块由很多的零散的元器件组成,这些元器件有可能在使用过程中 …[/quote]
请问您的问题解决了吗?我有同样疑问
[quote][url=pid=94966&ptid=1077]ylsfd2007 发表于 2011-10-13 13:28[/url]
小弟有个问题想请教。我司生产的是射频模块(模块由很多的零散的元器件组成,这些元器件有可能在使用过程中 …[/quote]
请问您的问题解决了吗?我有同样疑问
[quote][url=pid=167542&ptid=1077]执笔画晴 发表于 2016-1-27 17:31[/url]
这个其实是根据单侧置信区间MTBF公式推算出来的,MTBF下限=2T/{X2[(1-c),(2r+2)]},其中c为置信度 …[/quote]
谢谢您的解析,学习了。
学习中
又学习了,谢谢!回去消化一下!
好好学习一下,谢谢论坛的大牛们。
好东西 学习一下 谢谢!
感谢,学习下:)
标称值之上应该留有安全裕度的,进行加速寿命试验应该没问题。
学习了
110度会不会太高了,电解电容标称才105度,加上电源本身的热,太高了吧,电容坏的快吧。
楼主,这种AF算法真的准确吗?
受教了,大侠!!
感觉很有用,现在往可靠性设计方向靠,加速模型以后应该会经常碰到
按照这个公式计算,如果是温度一定下,湿度越高那加速因子值越小,这样测试时间也就越长,这个有问题吧?
很受用!谢谢牛人分享
😀
若允许1次失效,则在90%的置信度下,需要测试的时间为Ttest=A*MTBF(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89)
楼主,这一部算的是什么?看不明白,请指导?我公司的产品MTBF=5W小时,寿命8年,没说置信度,应该怎么计算。
若允许1次失效,则在90%的置信度下,需要测试的时间为Ttest=A*MTBF(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89)
楼主,这一部算的是什么?看不明白,请指导?我公司的产品MTBF=5W小时,寿命8年,没说置信度,应该怎么计算。
[quote][url=pid=149870&ptid=1077]老李发表于2014-12-2416:21[/url]
我个人的看法是,不管怎样,取一个样品还是有点不合适的。另外,你是要算MTBF,而不是MTTF的话,就更不合适…[/quote]
第一次失效的时间往往比MTBF长,这个我不理解,不是随机失效吗,不一定要比MTBF长啊。
[quote][url=pid=127963&ptid=1077]pumpkincooky发表于2013-4-2515:38[/url]
“需要测试的时间为Ttest=A*MTBF(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89)”
这一步没看懂,可否解释下[/quote]
这个其实是根据单侧置信区间MTBF公式推算出来的,MTBF下限=2T/{X2[(1-c),(2r+2)]},其中c为置信度,r为失效数,你转换一下就能求出T,也就是Ttest=A*MTBF(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89)
13年的问题,不知道你16年还能否看到
学习一下。。。
谢谢分享
学习
我个人的看法是,不管怎样,取一个样品还是有点不合适的。另外,你是要算MTBF,而不是MTTF的话,就更不合适了。按我的理解,第一次出现失效的时间往往是比MTBF长的,这个大家应该可以理解吧。但是这里面的计算方法是目前广泛应用的。纯属个人观点。
不懂
学习一下
非常有参考意义,谢谢分享
有几个问题需要请教下:
1、GR-1221是什么文件?Ea的选取有什么标准或文件规定吗?
2、按照这个推导,做1个样品在110℃,90小时,失效≤1,即可符合要求;这里还有个前提就是产品之间没有变异,也就是说产品都是一样的;而这个假设在现实中是不可实现的,因此在具体实验的时候,还应该采用稳妥的试验方案,只用1个样品来做试验不大可行。
取之不尽啊
在110℃85%RH下作测试1h,请问是否上电老化,110℃已经超出了电解电容的最大额定值105℃,如何保证呢?
怎么打不开啊!
多谢分享,同时收获金币1枚,一举两得也
“需要测试的时间为Ttest=A*MTBF(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89)”
这一步没看懂,可否解释下
受教了
算起来难啊有这类的计算软件吗
算起来难啊有这类的计划公式吗?
[quote]siniu125521发表于2011-1-615:40[url=pid=86315&ptid=1077][/url]
Ttest=A*MTBF(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89)
关于上面部分(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89)如何得出数值3…[/quote]
chinv是个函数,excel中有的,所以这个值是计算出来的。
剛好正在研究這一個議題真是受教了,謝謝
多谢,受教
学习了,,:D
学习学习~
顶啊,新手学习
学习了
当个样品的计算出来的MTBF应该不太准确吧,MTBF是个统计值,单个样品实验结果没意义吧。
高温高湿的条件,我实验室具备了,但如何确定合理的加速时间就难了
110℃/85%,这样的条件,那不是要在恒温恒湿箱中才能做了?
小弟有个问题想请教。我司生产的是射频模块(模块由很多的零散的元器件组成,这些元器件有可能在使用过程中会失效。所以我司想做高温老化试验,按照浴盆曲线的原理,把早期失效的部分挑选出来。但是现在遇到的问题是,如何确定高温老化的时间和温度,如果时间温度不恰当,会把本身完好的元器件都给老化掉了,望兄台予以指点。)
如果可以,可以加我的QQ:453502904.向您请假
小弟姓杨
不错的解释
这个EA是光纤产品。。如果是其它类型的,又该如何得到这个EA呢?
通常有二个方法,查资料和自己计算,但是具体计算方法,就不太懂了!
谢谢分享数据,学习了?!
新手学习。
不错!多谢老大~~:kiss:
[i=s]本帖最后由closure于2011-3-1017:36编辑[/i]
这个做个评论吧。
首先45楼的,是2r+2=4的。
这个做的从逻辑上讲问题不大。但是从工程上讲问题还是有的。
第一点,110C,RH85%,这个已经属于HAST,不能用于定量加速试验的。如果以前没有做过,更是不能用的。
第二点,GR-Core-1221是针对光电中的无源器件,我就不知道无源器件能贵到哪里,竟然一定就一个样品,样品量太少,你的时间再长,也不能完全替代样品间的波动。况且无源器件都是比较便宜的,当然了,如果是设备就更不能用这个。更别说Ea=0.8,拿来就用,一般也是不行的。即使1221也说得明白,有些供应商喜欢用这么大的Ea,这是不负责任的。
第三点,正如ALT所说的,上面的分析是基于指数分布的,这是一种随机失效。而寿命不大可能是纯粹的随机失效,也就不能有MTTF=2T/X^2的公式计算。据我所知,在有大量市场上的退货数据的时候,这种方法比较常用。
ok,thankyou
关于计算:用excel就能进行卡方计算
我想请教一下楼主:卡方内的值是2*1+2还是2*2啊,因为2个都是4,所以有点疑惑啊?
真好啊,对于电子产品整机怎么去Ea呢?不知GR-1221中由没有,寻求GR-1221
最近老被老闆追著跑,趕緊來吸收一些知識吧~~~
Ttest=A*MTBF(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89)
关于上面部分(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89)如何得出数值3.89?是不是有文件查询还是计算出来的?
11085的参数加速是很快,很好很强大!!
[b]回复[url=pid=5003&ptid=1077]1#[/url][i]338[/i][/b]
:L这么复杂啊,郁闷中,单单一个加速因子就这么难以计算,看来需要好好努力一下了。
:'(链接不上啊,郁闷中。
感謝學到如何計算
好资料,谢谢分享,长见识了
推荐的可以参考,但不一定适合
如果有条件,还是应该针对自己的产品做试验来计算出arrhenius模型变化后的系数b,然后与Boltzmann系数相乘得到活化能Ea
ALT本来就应该是不会有正常工作应力环境下不可能发生的失效模式吧?否则ALT就失去意义了
好像看到过,怎么忘了?
小弟同意20楼ALT大大的意见
若ALT在执行中所施加过度的应力,使待测物的失效模式改变而跟一般使用时的失效模式不同,那就失去了ALT的意义了,因为一般也是利用ALT来推估正常应力情况下的寿命,严谨一点的作法,失效模式还是要透过试验来确认才行
大俠,請教下,我們公司做的老化測試是85度,85%的條件,時間是24個小時,請問此測試條件對應的零件測試的壽命是多少?比如是1年,2年??謝謝了!
环境温度加到110度目的是起加速作用,肯定不是在这个温度下用
這分資料實在太寶貴了,
給了我不少啟發.
非常感謝分享好用資訊~
一般通讯产品其工作环境的要求是-10到50度,一般这已经是比较高的指标了。如果把环境温度加到110度,此时机箱内的温度估计就130度了,而一般芯片的表面温度估计就得有140度了,芯片的节温就更高了,我想这属于破坏性测试了,这样的测试具有实际意义么?我们如何得知在不符合芯片的工作温度的环境下其失效曲线是怎样的呢??没有这个曲线如何推算正常的工作寿命呢??
很收益,我正学习MTBF的计算。
模型是两个,是否可以这样理解前者针对温湿度考虑的,后者是针对(或者说主要针对)温度因子考虑的
但为什么温度效应ArrheniusModel中加入湿度因子后是降低加速因子呢?这和实际好像似乎不符啊!
上面的两个计算差值肯定很大,因为两个加速的模型都不一样。
1、温度-湿度效应Hallberg-peck
AF=(RHt/Rhu)^3*exp[(Ea/k)*(1/Tu-1/Tt)]
2、温度效应ArrheniusModel(上列中用的是此式扩展版,外加了湿度的计算)
AF=exp{(Ea/k)*[(1/Tu)-(1/Ts)]}
这两个模型介绍,可以参考一下:[url]http://www.kekaoxing.com/club/thread-3897-1-2.html[/url]
AF=AF=exp{(Ea/k)*[(1/Tu)-(1/Ts)]+(RHu^n-RHs^n)}=exp{(0.8*10^5/8.6)[(1/298)-(1/383)]+(0.75^2-0.85^2)}=869
AF=(RHt/Rhu)^3*exp[(Ea/k)*(1/Tu-1/Tt)==(0.85/0.75)^3*EXP((0.8*10^5/8.6)*(1/298-1/383))=1485,两者算出来的差值很大哦
而且AF=exp{(0.8*10^5/8.6)[(1/298)-(1/383)]+(0.75^2-0.85^2)}中加速湿度越大,加速因子越小为什么?求解答
其中Ea为启动能(eV),k为玻尔孳曼常数且k=8.6*10E-5eV/K.T为绝对温度.RH为相对湿度(单位%).下标u指常态.下标s指加速状态(如Rhu^n指常态下相对湿度的n次方),一般情况下n取2.
向版主学习啊!
[quote]原帖由[i]yeh[/i]于2008-8-3021:33发表[url=pid=28220&ptid=1077][/url]
贊同”ALT”發表的見解,溫濕度加速壽命試驗採用”Admin”整理的”AF=(RHt/Rhu)^3*exp[(Ea/k)*(1/Tu-1/Tt)]”温度-湿度效应Hallberg-peck模式比較適當.[/quote]
不过老实说,我根本就不信这些模型和公式。他们的作用只有一个,那就是参考。根据自己的产品,应该需要一套自己的模型。哪有全天下温度和寿命的关系都是Arrhenius的可能。我手上做过的产品,除了控制器,多多少少都带有一定程度的非线性关系。
贊同”ALT”發表的見解,溫濕度加速壽命試驗採用”Admin”整理的”AF=(RHt/Rhu)^3*exp[(Ea/k)*(1/Tu-1/Tt)]”温度-湿度效应Hallberg-peck模式比較適當.
[quote]原帖由[i]usualvip[/i]于2008-8-2522:56发表[url=pid=27632&ptid=1077][/url]
请问电应力有没有加速的概念,比如说额定电压为220V,电压波动为±10%,如果我选额定电压220V,电压波动为±20%,属于加速吗?加速系数有无计算公式?[/quote]
对于这个问题,没有所谓的加速系数。它取决于你这个元器件自身的情况。
至于20%算不算加速,首先要看实际应用中可能的电压波动在多大,然后需要判定电压波动造成的失效模式是什么。在20%波动的情况下是否依然产生同样的失效模式;
更关键的是,该产品在工作中的主要失效是因为电压波动造成了吗?如果不是,这个试验就没有什么意义了;而且我想低压和高压造成的失效也会有所差别。
[quote]原帖由[i]purplesapple[/i]于2008-8-2610:16发表[url=pid=27646&ptid=1077][/url]
Ttest=A*MTBF(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89)
对此公式不理解,请教各位高手指点
谢谢[/quote]
首先需要说明,这个公式仅仅是在假定[b]指数分布[/b]成立的前提下,利用卡方逼近(chi-square)来计算截尾测试的所需时间;
所谓的卡方逼近,就是指为了看到r=1个失效的测试时间乘2近似服从2(r+1)卡方分布;
另外,Ea=0.8ev也是通用公司对consumerelectronics的常规取值。一般来说,电子产品的Ea可以在0.5到1.2范围内。
还有,本文章用的Arrheniusmodel并不是真正的Arrheniusmodel,而是Hallberg-peck模型。原始的Arrhenius不涉及相对湿度问题。
[[i]本帖最后由ALT于2008-8-3104:25编辑[/i]]
若允许1次失效,则在90%的置信度下,需要测试的时间为Ttest=A*MTBF(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89)
不明白公式的意思
Ttest=A*MTBF(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89)
对此公式不理解,请教各位高手指点
谢谢
1、温度-湿度效应Hallberg-peck
AF=(RHt/Rhu)^3*exp[(Ea/k)*(1/Tu-1/Tt)]
2、温度效应ArrheniusModel
AF=exp{(Ea/k)*[(1/Tu)-(1/Ts)]}
3、微电路电压加速因子
Afv=exp(β*(Vt-Vu))
Vu=使用电压
Vt=测试电压
β=电压加速度常数(经验值得出)
[quote]
关于一些加速模型的整理已上传附件,请参考:
[url]http://www.kekaoxing.com/club/thread-3897-1-1.html[/url][/quote]
请问电应力有没有加速的概念,比如说额定电压为220V,电压波动为±10%,如果我选额定电压220V,电压波动为±20%,属于加速吗?加速系数有无计算公式?
:handshake不错受教了:loveliness:
:'(太感谢了!
Ttest=A*MTBF(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89)
对上面的计算常温下的试验时间的方法不是很理解,希望高手解释
学问好多啊,
以前只会做,看来还要为啥做。
汗那。
Ea的取值(Ea=0.8eV),是GR-1221中的推荐值
请问你有GR-1221吗?这是什么标准?
谢谢!zhaogangdeng@yahoo.com.cn
牛,对这个加速算法理解有点眉目了!
我们公司有好多的spec,就是不知道如何算出来的
受教了
ths
verysample
learning
牛人,学习学习。
希望大家可以讨论讨论,关于加速寿命试验你的认识和看法。
很不错的文章!
:lol是值得仔细研究的文章
多谢LZ
338大侠牛,向你学习不少。。太感谢了。:kiss::lol