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寿命测试MTBF & ALT
1.目的(Purpose)
通过加速寿命试验来实际证明,产品是否能达到Datasheet要求的寿命小时.
2.范围(Scope)
本公司开发设计的所有电源类产品,
3.职责(Responsibilities)
3.1验证组:测试工程师负责Accelerated LifeTime Test试验,测试数据收集,整理并制作测试报告。
Appendix #3<<验证不良处理单>>
Appendix #4Lifetime Test Flowchart
3.2单位主管确认测试结果.
3.3设计工程师分析不良原因,产品经理确认分析结果,验证组测试工程师确认对策的有效性。
3.4研发部门经理最终审核.
4.测试仪器设备
Burn-in老化台车:自制
Digit Multimeter : Agilent34401A6 1/2.
Clamp Meter: CM-01
5.名词解释:
10.1不良项目的记录.
10.2每天电压或电流测试数据的记录.
10.3当有一种不良项目发生时,这个不良将被记录下来,并定期做追踪.
10.4确定为不良品或有不良隐患时,将统一认为是不良品.
11.文件保存:
11.1测试报告必须保存在公司服务器(FTP)上至少5年。
12附件:
Appendix #1Reliability Test Report
8.3Test Duration=MTBF*2(CL,2r+2)/2*N*AF
8.4这个长周期的可靠性是指数分布,它通常是假设的,基于这个假设,这些卡方分布参数是用于计算DMTBF数值.
8.5注解:
Test Duration:测试所需的时间,单位是小时(h).
N:测试样品的数量。
AF:加速因子(AF=AFt+AF
8.8在测试期间当测试时间合适时,这个测试可以停下来,或者虽然这个测试周期不合适,但是有很多不良,这个测试也可以被停下来.
9.加速寿命测试Pass/Fail判定标准:
加速寿命测试的判定,是看这个产品实际测试的DMTBF数值,是否能达到产品规格书中,计算的MTBF数值。
10.测试记录
7.4取样数量:取样数量依测试进度及测试工作量来评估,一般在20~80台之间,但最低不能少于20台.
7.5 ON/OFF循环控制: 42 Minute on, 1Minute off, 1Minute on, 1Minute off, 1Minute on, 1Minute off, 1Minute on, 1Minute off, 1Minute on, 10Minute off. Total 1Cyclic/60 Minute.
8.7Poweron/off循环是增加的测试,这个加速因子,包含高温加速因子和Poweron/off循环加速因子
8.7.1名词解释:
AFp-Power循环的加速因子.根据Power on/off循环频率,这个Power on/off循环加速因子AF2,能适当地达到,AFp = 2 ~ 3,通常AFp取2.
8.7.2不良品的个数,CL=60%的可信赖度和CL=90%的可信赖度的卡方分布数值如下表..
Table 1 – Chi-squared Values
# of failures,r
at 60% CL
at 90% CL
0
1.833
4.605
1
4.045
7.779
2
6.211
10.645
3
8.351
13.362
6.2验证组测试工程师申请样机,或由机种负责人提供样机.
6.3验证组准备测试用的相关治具.老化台车,电阻负载等。
6.4测试样品拿到后,验证主管登记到,验证总表中,并制定预排测试进度表,包括完成日期等.
6.5测试工程师对样品进行编号,每天负责记录数据(电压或电流)及最终报告的整理.
6.6发生不良时,由测试工程师开出,《验证不良处理单》,设计工程师分析不良原因.
ALT:Accelerated LifeTime Test
MTBF:Mean Time Between Failures
DMTBF:Demonstrated Mean Time Between Failures
6.ALT&DMTBF流程:
6.1验证主管根据已经拿到安规认证的机种,制定Life Time测试计划及样品数量的大小.
Ea=0.3-1.0
选取Ea =0.6
k–是波氏常数(k= 8.617E-5 eV/K).
Tuse–在正常使用条件下的基本温度底数.
Tuse =273+25C
Ttest –在测试条件之内的基本温度底数.
Ttest = 273 + TestTemperature (C).
AFt-高温加速因子,阿忍尼斯模式(Arrhenius model)
Appendix #2Life Time TestRecordReport
Appendix #3《验证不良处理单》
Appendix #4Lifetime Test Flowchart
Appendix #1Reliability Test Report
Appendix #2Life Time TestRecordReport
6.7 DMTBF测试报告,由单位主管确认,产品经理会签,研发部门经理核准.
6.8测试报告原始档由验证组存档.
7.ALT&DMTBF测试要求
7.1环境温度:依产品Datasheet要求的最高工作温度.一般为70度。
7.2输入电压: Nominal input voltage 220V。
7.3输出负载:设定输出为80%Full Load或根据产品的降额曲线设定。
2(CL,2r+2):由卡方分布图获得,卡方分布图基于这个信心水准和测试期间失败的因素,
CL:是可信度/信赖度,
r:是在测试期间不良品的个数,
DMTBF:是实际证明的MTBF.
8.6高温的加速度因子可以用下面的计算公式:
8.6.1注解:
Ea是活化能量(activation energy),(适用于电子的产品)单位为:电子伏特eV
7.6.Life Time的样品必须是已经具有安规认证的产品,或从量产的产品中任意挑选的,并且必须经过老化后的产品。
7.7.测试仪器和工具必须保证是经由校验合格的。
8.DMTBF计算
8.1计算DMTBF依照以下的统计方法和公式
8.2DMTBF =Test Duration*N*AF*2/2(CL,2r+2)