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壽命評估的價值大家都比較認可，但是由于缺乏經(jīng)驗和有效的手段，大多數(shù)都只是停留在機械部件的壽命評估上面，其它的基本都是簡單驗證或者直接忽視。今天和大家一起討論幾個PCBA壽命評估的誤區(qū)，但是暫時不會給出解決方案，不要有太高的期望。

PCBA壽命評估

壽命評估的基本方法就是尋找系統(tǒng)中的短板，這個短板可以是零部件或者元器件發(fā)生失效而導(dǎo)致的壽命不滿足要求，也可以是零部件或者元器件的特性參數(shù)退化而導(dǎo)致系統(tǒng)功能發(fā)生故障、工作不穩(wěn)定或者性能無法滿足要求。

這樣看來機械部件其實是最好處理的，一般我們也都是把重點放在機械零部件上，通過壽命試驗來評估機械部件的磨損、疲勞、腐蝕、斷裂、變形等等。但是即使是機械部件，現(xiàn)在大家也只能基于實際使用條件做很長時間的壽命試驗來評估是否滿足要求，對于如何加速還是有很多疑問，或者說對于加速模型仍然是非常的無賴，例如鹽霧試驗暫時就沒有成熟的加速模型供參考。

既然機械部件都已經(jīng)這么難了，那么我們平常所公認的電子產(chǎn)品不就更沒招了嗎？那可是隨機失效或者恒定失效啊，換個角度來考慮壽命實在太長，基本不用考慮了。對于PCBA的很多元器件確實如此，基于公開文件的數(shù)據(jù)，壽命很長，基本不用關(guān)心，但是并不是所有的元器件都是如此，其中電解電容和功率器件是個例外，需要根據(jù)實際應(yīng)用來開展相應(yīng)的評估。

好了，讓我們來好好討論下PCBA的壽命評估吧?；旧洗蠹夷軌蛳氲降臒o外乎焊點疲勞和電解電容這兩個方向。

焊點疲勞大家一般的做法就是參考Coffin-Manson模型來進行加速試驗，結(jié)合產(chǎn)品的實際用的溫度循環(huán)數(shù)量和溫度差來評估是否滿足產(chǎn)品的壽命要求。

但是焊點的疲勞不僅僅是溫度變化，很多時候還存在振動和沖擊應(yīng)力，這在車輛上體現(xiàn)的更為明顯，例如汽車行業(yè)就是如此。所以我們對于焊點的疲勞不僅僅要考慮溫度變化帶來的機械應(yīng)力，同時也需要考慮振動沖擊帶來的機械應(yīng)力，這樣的評估才算比較全面一些。但是不要高興的太高，由于產(chǎn)品在實際使用過程中的應(yīng)力是動態(tài)的，也就是說存在一定的載荷譜，我們不能夠直接簡化計算，因為說不定就太過了，也有可能不夠，對于載荷譜的處理，電動汽車的先驅(qū)Tesla的處理方法很好，大家可以去找一下相關(guān)論文做參考，只有這樣做了才算是比較靠譜的。

如果試驗溫度高于100度，Coffin-Manson模型其實并不是最優(yōu)的哦，需要換其它模型呢，呵呵。

但是還是不要高興的太高，因為焊點只看上面的其實還不夠，還需要考慮助焊劑對于可靠性的影響哦，嘿嘿。

而對于電解電容則是參考使用溫度和紋波電流，基于供應(yīng)商提供的壽命模型來計算其壽命是否滿足要求。

因為供應(yīng)商提供的都是L0的壽命，如果我們想要置信區(qū)間或者失效率其實是沒有啥辦法的。另外這里其實同樣存在載荷譜，不考慮也不行啊。

如果客戶問這個模型的精確度如何，我們也無法回答，這時候就需要自己開展試驗來基于試驗數(shù)據(jù)來擬合出電解電容的加速模型并計算模型參數(shù)哦。

如果PCBA上沒有任何的電解電容，有的只是高分子電容，陶瓷電容或者鉭電容等，這時候是不是就不存在壽命的問題了。錯，大錯！想的美！需要考慮參數(shù)漂移所帶來的影響哦，這個不考慮也是不行的，當然了會有多種不同的解決方案就是了。

如果大家已經(jīng)覺得掉坑里面去了，不用灰心，因為大部分都掉進去了。如果沒有掉進去，那么可以自己夸獎下自己哦。

除了元器件，其實還需要關(guān)心PCB的壽命呢，另外就是IC的BGA焊點的壽命，以及功率器件溫度循環(huán)導(dǎo)致的wire bonding的疲勞壽命，如果不是密封的還需要關(guān)注鹽霧腐蝕和氣體腐蝕的壽命哦。好像有點多哦，想想就頭大啊。