專利名稱:基于“壽命-應力”模型的電子產品加速壽命試驗方法
技術領域:
本發明涉及一種基于“壽命-應力”模型的電子產品加速壽命試驗方法,尤其涉及一種基于“壽命-應力”模型的電子產品加速壽命試驗方法。它是一種基于威布爾壽命分布模型和Peek溫濕模型的加速模型,屬于加速壽命試驗技術領域。
背景技術:
近年來,隨著可靠性試驗技術的發展,加速壽命試驗逐漸成為鑒定產品的可靠性壽命的主要手段之一。所謂加速壽命試驗,即是在不引入新的失效機理的前提下,通過采用加大應力的方法促使樣品在短期內失效,以預測產品在正常工作條件或儲存條件下的可靠性的試驗。它以實驗為手段,通過記錄分析高應力下試驗樣本的失效數據,得到該應力下的樣本總體的壽命特征,再外推樣本使用應力下的壽命特征。加速壽命試驗屬于加速試驗。加速試驗一般有兩種用途,其一是定性加速試驗,主要用于確認產品的失效模式和失效機理;其二是定量加速試驗,亦即加速壽命試驗,主要是用于預測產品在使用條件下的壽命特征(如MTBF、MTTF等)。對于前者而言,加速壽命試驗無疑是十分有效的,因為在加速條件下,較高的應力能使產品的薄弱環節盡快地暴露出來, 從而發現設計生產環節的缺陷;而對第二個用途而言,情況就較為復雜。因為很難建立起加速條件和使用條件下產品失效特征的對應關系,很可能在加速條件下暴露出來的故障在使用條件下根本不會發生,或是加速條件設定不當導致引入新的故障機理,從而使加速壽命試驗失去加速依據。并且,沒有任何一種加速壽命模型能夠精確的描述產品的壽命-應力關系,每種加速模型都僅適用于一類特定的產品,因此,選擇合適的加速模型是加速壽命試驗成功的關鍵。
發明內容
1、目的本發明的目的是提供基于“壽命_應力”模型的電子產品加速壽命試驗方法,它是基于威布爾分布模型和Peek溫濕加速模型的一種“壽命_應力”模型,并基于此模型提供一種電子產品加速壽命試驗方法。2、技術方案本發明是通過以下技術方案實現的本發明一種基于“壽命-應力”模型的電子產品加速壽命試驗方法,該方法具體步驟如下步驟一定義樣本壽命特征。即定義被測樣本的壽命特征是什么,置信度為多少。步驟二 定義失效判據。是要根據具體的試驗樣本的失效機理和試驗手段來確定故障判據。步驟三最大應力組合的加速壽命試驗。包括定義樣本能承受的最大溫濕應力組合、定義樣本大小、計算最小時間Dmin、進行最大應力組合試驗四個部分。步驟四其他組合的加速壽命試驗。即進行包括除最大應力組合外另外的四組不同應力組合的試驗。這4組應力組合分別為TmaxRHmed,TmaxRHmin, TmedRHmax,TminRHmax,其中med表示“中間”,min表示“最小”。則上述四組試驗組合按次序即最大溫
度和中等濕度組合,最大溫度和最小濕度組合,中等溫度和最大濕度組合,最小溫度和最大濕度組合。步驟五失效數據處理。即借助威布爾分布擬合分析方法擬合各組試驗樣本的壽命總體的威布爾分布模型,并求出相應的壽命特征參數。即將失效數據作為輸入,對于每一個獨立故障模式,在威布爾圖上畫出失效前時間的數據和相應的不可靠度估計,然后通過回歸方法擬合威布爾分布模型,進而求的樣本在該組應力下的壽命分布。相關計算公式如下其中xi,yi是失效數據線性化后的值,表示威布爾圖上的一個點,且回歸方程為 ‘ Xj=In(TTFi)其中xi,yi是失效數據線性化后的值,表示威布爾圖上的一個點,且回歸方程為Yi = Axj+B (2)A, B為兩個回歸參數,B的估計值為
權利要求
1.基于“壽命-應力”模型的電子產品加速壽命試驗方法,其特征在于該方法具體步驟如下步驟一定義樣本壽命特征即定義被測樣本的壽命特征是什么,置信度為多少; 步驟二 定義失效判據要根據具體的試驗樣本的失效機理和試驗手段來確定故障判據;步驟三最大應力組合的加速壽命試驗包括定義樣本能承受的最大溫濕應力組合、定義樣本大小、計算最小時間Dmin、進行最大應力組合試驗四個部分;步驟四其他組合的加速壽命試驗即進行包括除最大應力組合外另外的四組不同應力組合的試驗;這4組應力組合分別為TmaxRHmed,TmaxRHmin, TmedRHmax, TminRHmax,其中med表示“中間”,min表示“最小”,則上述四組試驗組合按次序即最大溫度和中等濕度組合,最大溫度和最小濕度組合,中等溫度和最大濕度組合,最小溫度和最大濕度組合;步驟五失效數據處理即借助威布爾分布擬合分析方法擬合各組試驗樣本的壽命總體的威布爾分布模型,并求出相應的壽命特征參數;即將失效數據作為輸入,對于每一個獨立故障模式,在威布爾圖上畫出失效前時間的數據和相應的不可靠度估計,然后通過回歸方法擬合威布爾分布模型,進而求的樣本在該組應力下的壽命分布;相關計算公式如下 其中xi,yi是失效數據線性化后的值,表示威布爾圖上的一個點,且回歸方程為 Xj=In(TTFi)
2.根據權利要求1所述的基于“壽命-應力”模型的電子產品加速壽命試驗方法,其特征在于在步驟一中所述的壽命特性,其典型的壽命特性是在Y年之后有的失效。
3.根據權利要求1所述的基于“壽命-應力”模型的電子產品加速壽命試驗方法,其特征在于在步驟一中所述的置信度,其典型的置信度是50%。
4.根據權利要求1所述的基于“壽命-應力”模型的電子產品加速壽命試驗方法,其特征在于在步驟三中所述的計算最小時間Dmin,其計算最小時間Dmin的公式為
全文摘要
基于“壽命-應力”模型的電子產品加速壽命試驗方法,該方法有八大步驟。步驟一定義樣本壽命特征;步驟二定義失效判據;步驟三最大應力組合的加速壽命試驗;步驟四其他組合的加速壽命試驗,即進行包括除最大應力組合外另外的四組不同應力組合的試驗;步驟五失效數據處理,即借助威布爾分布擬合分析方法擬合各組試驗樣本的壽命總體的威布爾分布模型,并求出相應的壽命特征參數;步驟六估計加速模型參數;步驟七使用條件下溫濕應力確定;步驟八外推使用條件下樣本失效分布。本發明能顯著地縮短電子產品加速壽命試驗的時間,提高試驗結果的精度。它在加速壽命試驗技術領域里具有較好的實用價值和廣闊的應用前景。
文檔編號G01N3/00GK102252898SQ20111017097
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月23日 優先權日2011年3月9日
發明者丁瀟雪, 孫宇鋒, 祁邦彥, 胡薇薇, 趙廣燕, 鄭鵬洲 申請人:北京航空航天大學