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加速壽命測試時間的推算PingingHanApril.172006KeyWords阿倫尼斯分布(ArrheniusModel)加速因子AF(AcceleratedFactor)MTBF(MeanTimeToFailure)激活能Ea(0.8eV)引言某種產品，客戶要求在90%的信心度下其MTBF為20000H,其單價較貴，只能提供1Pcs的產品作測試以判定其可靠性是否符合要求則1Pcs產品，在常溫下的測試時間為20000H此時，一般采取加速試驗(高溫高濕)。目前有兩種加速測試方案：110c/85%和85c/85%問：兩種方案各需多長測試時間可判定產品的可靠性符合要求？為此舉例如下：討論主題例：在高溫高濕加速試驗中，根據加速模型(ArrheniusModel),得知加速因子的表達式為：AF=exp{(Ea/k)*[(1/Tu)-(1/Ts)]+(RHu^n-RHs^n)}其中Ea為激活能(eV),k為玻爾孳曼常數且k=8.6*10E-5eV/K.T為絕對溫度.RH為相對濕度(單位%).下標u指常態.下標s指加速狀態(如Rhu^n指常態下相對濕度的n次方)，一般情況下n取2.舉例Ea根據材料的不同，有不同的取值，對於光通訊產品，在GR-1221中，Ea=0.8eV(DampHeat的參考值)，1.則在110‘c85%RH下作測試1h,相當於在25’c75%RH的加速倍數為：AF=exp{(0.8*10^5/8.6)[(1/298)-(1/383)]+(0.75^2-0.85^2)}=869若允許1次失效，則在90%的置信度下，需要測試的時間為Ttest=A*MTBF(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89)舉例所以要求在25‘c75%RH下的測試時間為3.89*20000=77800H;換算後，在110‘c85%RH下的測試時間為：77800/869=90以上結果說明將此1Pcs產品在110‘c85%RH下進行90小時的測試，當失效次數小於或等於一次，則產品滿足可靠性要求舉例那麼在85‘c85%RH下作測試1h,相當於在25’c75%RH的加速倍數為：AF=exp{(0.8*10^5/8.6)*[(1/298)-(1/358)]+(0.75^2-0.85^2)}=159若允許1次失效，則在90%的置信度下，需要測試的時間為Ttest=A*MTBF(A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=3.89)舉例所以要求在25‘c75%RH下的測試時間為3.89*20000=77800H;換算後，在85‘c85%RH下的測試時間為：77800/159=490以上結果說明將1Pcs產品在85‘c85%RH下進行490小時的測試，當失效次數小於或等於一次，則產品滿足可靠性要求結論綜上所述，在110‘c/85%的加速條件下，產品的測試時間只需90小時而在85‘c/85%的加速條件下，產品的測試時間需要490小時則說明在同樣的失效機理下，產品作110‘c/85%(90小時)大概相當於85‘c/85%(490小時)，前者的老化速度是後者的5倍討論需要注意的是：1.Ea的取值(Ea=0.8eV),是GR-1221中的推薦值2.這種換算的前提是產品在兩中老化模式中的失效機理相同.3.這種換算的基本假設是產品在高應力條件下與在常溫時表現的特性是一致的。4.一般情況下，我們會考慮它們老化機理的不同，而分別對產品采用不同的測試方案。注意文中提到的110‘c/85%的加速條件在IEC60068-2-66中有提到，以作參考文中提到的85‘c/85%的加速條件在GR-1221中有提到，以作參考如下附檔為IEC60068-2-66: