Analyse de Weibull II: la malédiction du premier échec précoce

Les amis,

Pour continuer notre discussion sur l'analyse de Weibull, supposons que nous avons assemblé des SMT et des cartes à circuit imprimé par un orifice à l’aide de pâte de brasage sans plomb. Sur cette carte se trouvent des composants finis par en dessous (composants BTC souvent appelés QFNs), qui sont aussi assemblés avec des préformes de brasage.  Un test de stress est effectué pour tester les BTC. Dans ce test, le premier échec de l'analyse Weibull est le point de données le plus important. Peu importe, les résultats du reste des donnés, ces derniers échecs ne peuvent annuler l’effet d’un premier échec précoce.

Pour comprendre ce concept, observons le graphique Weibull ci-dessous. Dans de nombreuses applications à fiabilité élevée, il peut être nécessaire qu’un petit pourcentage des composants testés présente une fiabilité minimale.

Figure 1.  Analyse de Weibull avec échec précoce.

A titre d’exemple, disons que 1% des composants ne peuvent pas avoir moins de 500 cycles de vie. En observant la Figure 1, nous constatons que 1% a moins de 150 cycles de vie (voir la flèche). Cette aberration précoce affecte de façon importante l’analyse de Weibull.

Cependant, si cette aberration a été supprimée, tel qu’on le voit dans la Figure 2, les données suggèrent que 1% des composants auront une durée de vie de 900 cycles. Nous pouvons voir l'effet important du premier échec sur ce résultat. Notez que le premier échec n'affecte pas trop l’« échelle » ou la durée de vie caractéristique (2647 contre 2682). Donc, la durée de vie caractéristique n’est pas une mesure solide à utiliser dans un environnement de fiabilité élevée. Cependant, la forme ou la pente est grandement affectée par l’échec précoce car elle passe de 2,22 à 4,23 lorsque l’échec précoce est « censuré ».

Figure 2.  Analyse de Weibull avec suppression de l’échec précoce (censuré).

Pourquoi une aberration comme celle-ci existerait-elle ?  Il est presque certain qu’il se passe quelque chose d’inhabituel lors d’un échec précoce. C’est peut être un coussinet oxydé qui empêche une bonne humidification du brasage. Peut être que quelque chose comme ce mode d’échec peut être découvert lors d’une analyse de l'échec selon sa cause d'origine.  Cependant, je suis typiquement opposé à la censure des données, même avec une analyse d’échec favorable. Je crois que le test doit être refait. Il est souvent trop facile de se convaincre d’accepter une analyse d’échec non concluante.

Quel est votre avis ?

Au plaisir,

Dr. Ron

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