Factores de aceleración en las pruebas de vida útil de la electrónica

Amigos,

Son gerentes de proyecto de una PCB que debe funcionar en un entorno con temperaturas entre los -10 y los 80 °C. La PCB en su aplicación experimentará un ciclo térmico diario en ese rango. Debe funcionar durante 20 años. El cliente requiere una tasa de fallos inferior a un 5 %. Ustedes desean realizar una prueba acelerada para duplicar esta experiencia en menos de 2 meses. Su cámara de ciclo térmico puede pasar de -20 a 140 °C en 4 horas, o 6 ciclos en un día. Entonces, en la aplicación, la placa experimentará 365,25 días cada año x 20 años = 7305 días o, un ciclo por día. Su cámara puede generar 6 ciclos por día en 30 días por mes x 2 meses = 360 ciclos en dos meses.

En el libro Practical Reliability Engineering (Ingeniería de confiabilidad práctica), el autor Patrick O'Connor propone un factor de aceleración (p. 334). Al usar esta fórmula, podemos calcular el factor de aceleración en 23,67. Por lo tanto, 7305 ciclos en la aplicación serán 309 ciclos de laboratorio. Consulte la figura 1.

Figura 1. El cálculo para que el número de ciclos de laboratorio sea igual al número de ciclos en la aplicación práctica.

El experimento se realiza en el laboratorio con 360 ciclos sobre 100 muestras. De las 100 muestras, 3 fallan en menos de 309 ciclos térmicos Estas muestras fallaron a los 303, 305 y 307 ciclos. Al usar intervalos de confianza en porciones, vemos que el intervalo de confianza del 95% es del 6,4 %, ligeramente por encima del 5 % que esperábamos.

Figura 2. El intervalo de confianza en porciones para calcular el extremo superior del intervalo de confianza del 95 % de los fallos estimados

Necesitaremos realizar un análisis de causas raíz de fallos para entender qué causa esos fallos y tomar medidas correctivas.

Saludos,

Dr. Ron