전자 제품 수명 시험 가속 인자

여러분,

여러분이 섭씨 -10 ~ 80도에서 작동해야 하는 PCB의 담당 프로젝트 관리자라고 하죠. PCB는 사용 중에 이 온도 범위에서 하루 한번의 열적 사이클을 경험합니다. 20년 동안 작동해야 합니다. 고객은 5% 미만 고장률을 요구합니다. 이런 경험을 재현하기 위해 2개월 미만 동안 가속 시험을 실행하려고 합니다. 열적 사이클 체임버의 한 사이클은 섭씨 -20 ~ 140도에서 4시간입니다. 즉, 하루에 여섯 사이클이 됩니다. 따라서, 실제 사용 상황에서, 보드는 365.25일/년 x 20년 = 7,305일 동안 작동합니다. 즉, 하루 한번 사이클을 경험합니다. 체임버는 6사이클/일 x 30일/월 x 2개월 = 2개월 동안 360 사이클.

Practical Reliability Engineering라는 책에서 저자인 Patrick O’Connor는 가속 인자를 제안합니다(페이지 334). 이 공식을 사용하면 가속 인자가 23.67임을 알 수 있습니다. 따라서, 7305번의 실제 사용 사이클은 309번의 실험실 사이클이 됩니다. 그림 1 참조.

그림 1. 실험실 사이클 수가 실제 사용 사이클 수와 동등하게 되는 계산

실험이 100개의 샘풀에 대해 360번의 실험실 사이클로 실행됩니다. 100개의 샘플 중 3개가 309번 이하의 열적 사이클에서 고장이 났습니다. 이들 샘플이 303, 305 및 307번 사이클에서 고장이 난 것입니다. 할당에 대한 확신 간격을 사용하면, 95% 확신 간격이 희망했던 5%보다는 약간 높은 6.4%임을 알 수 있습니다.

그림 2. 예상된 고장의 95% 확신 한계를 계산하기 위한 할당에 대한 확신 간격

근본 고장 원인 분석을 실행하여 무엇이 고장을 일으켰는지 알고 시정 조치할 필요가 있을 것입니다.

감사합니다,

론 박사