中文字幕一级黄色A级片|免费特级毛片。性欧美日本|偷拍亚洲欧美1级片|成人黄色中文小说网|A级片视频在线观看|老司机网址在线观看|免费一级无码激情黄所|欧美三级片区精品网站999|日韩av超碰日本青青草成人|一区二区亚洲AV婷婷

您當(dāng)前的位置:檢測資訊 > 科研開發(fā)

如何構(gòu)建加速退化試驗(yàn)?zāi)P停?/strong>

嘉峪檢測網(wǎng)        2025-09-25 09:21

在可靠性工程領(lǐng)域,加速退化試驗(yàn)(ADT) 是評估高可靠性、長壽命產(chǎn)品性能退化的關(guān)鍵技術(shù)。它通過施加高于正常使用水平的應(yīng)力(如高溫、高濕、高電壓、機(jī)械載荷等),在較短時間內(nèi)激發(fā)并觀測產(chǎn)品的退化過程,從而外推產(chǎn)品在正常使用條件下的可靠性指標(biāo)(如壽命分布、失效概率)。構(gòu)建精準(zhǔn)的加速退化模型是ADT成功的關(guān)鍵與核心挑戰(zhàn)。
 
一、 構(gòu)建加速退化模型的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
 
1. 理解產(chǎn)品失效物理與退化機(jī)理
 
基礎(chǔ): 任何有效的ADT設(shè)計(jì)都始于對產(chǎn)品內(nèi)在失效物理機(jī)制的深刻理解。這涉及:
 
溫度: 普遍加速化學(xué)反應(yīng)(Arrhenius模型)、擴(kuò)散過程、材料蠕變/松弛。
 
濕度/潮氣: 加速電化學(xué)腐蝕、離子遷移、水解反應(yīng)。
 
電壓/電流: 加速電遷移、介質(zhì)擊穿、焦耳熱效應(yīng)。
 
機(jī)械應(yīng)力/循環(huán): 加速疲勞裂紋萌生與擴(kuò)展、磨損。
 
輻射: 加速材料損傷(如半導(dǎo)體中的位移損傷)。
 
識別關(guān)鍵退化參數(shù): 哪些性能參數(shù)(如電阻值、光通量、機(jī)械強(qiáng)度、容量)能有效表征產(chǎn)品的功能退化直至失效?
 
探究失效根本原因: 是材料老化(氧化、電遷移、疲勞)、化學(xué)變化(電解液分解)、物理磨損還是其他機(jī)制?
 
明確敏感應(yīng)力: 哪些環(huán)境應(yīng)力或工作應(yīng)力會顯著加速上述退化過程?例如:
 
重要性: 對機(jī)理的理解直接決定了加速應(yīng)力的合理選擇、退化軌跡的合理建模以及加速模型的物理基礎(chǔ)。忽略機(jī)理可能導(dǎo)致選擇無效的應(yīng)力、錯誤的模型和外推失敗。
 
2. 選擇合適的加速應(yīng)力與水平
 
原則:
 
加速性: 應(yīng)力必須能顯著加速關(guān)鍵的退化機(jī)理,縮短試驗(yàn)時間。
 
代表性: 應(yīng)力誘發(fā)的失效模式與機(jī)理必須與正常使用條件下一致。這是加速模型有效性的根本前提。如果加速應(yīng)力引入了新的失效模式(如過高的電壓導(dǎo)致瞬間擊穿而非緩慢退化),則外推無效。
 
可控性與可測性: 應(yīng)力水平需在試驗(yàn)中精確控制和監(jiān)測??尚行裕?在成本、設(shè)備、時間等約束下可實(shí)現(xiàn)。
 
單應(yīng)力 vs. 多應(yīng)力: 優(yōu)先考慮對主導(dǎo)機(jī)理最敏感的單應(yīng)力。若多個應(yīng)力共同作用且機(jī)理復(fù)雜(如溫濕度雙85試驗(yàn)),需采用更復(fù)雜的組合應(yīng)力模型(如Peck模型)。
 
確定應(yīng)力水平: 在不改變失效機(jī)理的前提下,選擇盡可能高的應(yīng)力水平(通常3-5個水平),以最大化加速效果。最低水平應(yīng)接近或略高于最大預(yù)期使用應(yīng)力,最高水平則受限于機(jī)理不變原則和設(shè)備能力。
 
3. 定義與測量退化量
 
關(guān)鍵性能參數(shù)(KP): 選擇能連續(xù)、準(zhǔn)確、客觀地監(jiān)測產(chǎn)品性能退化直至(或接近)失效的物理量或性能指標(biāo)。它應(yīng):
 
與產(chǎn)品的功能失效直接相關(guān)。
 
具有良好的可測性和較低的測量噪聲。
 
其退化軌跡在時間和應(yīng)力下應(yīng)表現(xiàn)出可建模的趨勢(線性、指數(shù)、冪律等)。
 
退化軌跡: 在選定的加速應(yīng)力水平下,定期(或連續(xù))測量KP值,形成一系列隨時間變化的退化路徑。每個應(yīng)力水平下通常需要多個樣本(樣本量影響統(tǒng)計(jì)顯著性)以捕捉個體差異和隨機(jī)性。
 
4. 建立退化軌跡模型(個體退化模型)
 
目標(biāo): 用數(shù)學(xué)方程描述單個產(chǎn)品的KP隨時間t(在恒定應(yīng)力水平s下)的退化過程。常用模型包括:
 
線性模型: D(t) = β? + β? * t + ε (適用于穩(wěn)定、勻速退化,如均勻磨損)
 
指數(shù)模型: D(t) = β? * exp(β? * t) + ε (適用于加速退化過程,如某些化學(xué)反應(yīng))
 
冪律模型: D(t) = β? * t^β? + ε (適用范圍較廣)
 
對數(shù)模型: D(t) = β? + β? * ln(t) + ε
 
基于物理的模型: 如描述疲勞裂紋擴(kuò)展的Paris Law da/dN = C*(ΔK)^m。
 
隨機(jī)性: 退化過程本質(zhì)是隨機(jī)的(材料微觀差異、制造波動、環(huán)境擾動)。因此,模型參數(shù)(如β?, β?)常被視為隨機(jī)變量,或直接在模型中引入隨機(jī)過程:
 
維納過程: 非常適合描述具有線性漂移和隨機(jī)波動的退化路徑。D(t) = μ*t + σ*B(t),其中μ是漂移系數(shù)(反映平均退化速率),σ是擴(kuò)散系數(shù)(反映波動大?。?,B(t)是標(biāo)準(zhǔn)布朗運(yùn)動。
 
伽馬過程: 適用于描述單調(diào)遞增、方差隨時間增大的退化(如磨損、腐蝕累積)。
 
5. 建立加速模型(應(yīng)力-壽命/退化關(guān)系模型)
 
目標(biāo): 建立加速應(yīng)力水平s 與退化軌跡模型中的關(guān)鍵參數(shù)(通常是反映退化速率的參數(shù)) 之間的定量關(guān)系。該模型是實(shí)現(xiàn)時間外推的核心。
 
常用模型:
s:應(yīng)力水平(電壓、電流密度、壓力等)。
 
A, C, n:模型參數(shù),n是加速因子,反映退化對應(yīng)力的敏感度。
 
k:退化速率(如線性模型的斜率β?,維納過程的漂移系數(shù)μ)。
 
A:指前因子(常數(shù))。
 
Ea:活化能(eV),關(guān)鍵參數(shù),反映退化過程對溫度的敏感度。
 
k_B:玻爾茲曼常數(shù) (≈ 8.617333262145 × 10?? eV/K)。
 
T:絕對溫度 (K)。
 
在ADT中,通常建立:退化速率參數(shù) ∝ exp(-Ea/(k_B * T))。
 
阿倫尼烏斯模型: 適用于溫度作為加速應(yīng)力,驅(qū)動化學(xué)反應(yīng)速率的情況。其核心是反應(yīng)速率常數(shù)k與絕對溫度T的關(guān)系:
 
k = A * exp(-Ea/(k_B * T))
 
其中:逆冪律模型: 適用于電壓、電流、機(jī)械應(yīng)力等非熱應(yīng)力。
 
退化速率參數(shù) = A * s^n
 
或 壽命 τ = C / s^n
 
其中:艾林模型: 描述反應(yīng)速率同時依賴于溫度和另一個應(yīng)力(如電壓、濕度)的模型。是Arrhenius和Power Law的組合。
 
Peck模型: 專門針對溫濕度綜合應(yīng)力(常用于電子器件腐蝕失效):
 
壽命 τ = A * [RH]^(-n) * exp(Ea/(k_B * T))
 
其中RH是相對濕度,n是濕度加速因子。
 
參數(shù)估計(jì): 利用不同應(yīng)力水平s_i下測得的退化數(shù)據(jù)(或失效時間數(shù)據(jù)),通過統(tǒng)計(jì)方法(如最小二乘法、極大似然估計(jì)MLE)估計(jì)加速模型中的未知參數(shù)(如Ea, n, A等)。
 
6. 外推與可靠性評估
 
外推正常應(yīng)力下的退化軌跡:
 
將正常使用應(yīng)力水平s_use 代入加速模型,計(jì)算出在s_use下的退化速率參數(shù)。
 
將計(jì)算出的退化速率參數(shù)代入退化軌跡模型,即可得到產(chǎn)品在正常使用條件下的平均退化軌跡 D_use(t)。
 
外推失效時間分布與可靠性指標(biāo):
 
可靠度函數(shù) R(t) = P(T > t)
 
累積失效分布函數(shù) F(t) = 1 - R(t)
 
概率密度函數(shù) f(t)
 
失效率函數(shù) λ(t)
 
特定時間點(diǎn)的可靠度(如R(10年))
 
特征壽命(如Weibull分布的尺度參數(shù)η)
 
中位壽命 B50
 
指定可靠度下的壽命(如B10 life,即R(t)=90%時對應(yīng)的t)
 
Arrhenius: AF = exp[ (Ea/k_B) * (1/T_use - 1/T_test) ]
 
IPL: AF = (s_test / s_use)^n定義失效閾值: 設(shè)定關(guān)鍵性能參數(shù)KP的失效閾值D_f(如LED光通量衰減到初始值的70%)。
 
計(jì)算(偽)失效時間: 對于每個試驗(yàn)樣本,利用其擬合的個體退化軌跡(在試驗(yàn)應(yīng)力下),預(yù)測其KP退化達(dá)到D_f所需的時間T(即使試驗(yàn)在達(dá)到D_f前停止)。這產(chǎn)生一組在試驗(yàn)應(yīng)力下的(偽)失效時間數(shù)據(jù)。
 
加速模型應(yīng)用: 利用加速模型,將試驗(yàn)應(yīng)力下的(偽)失效時間T_test外推到正常應(yīng)力下的失效時間T_use:
 
T_use = T_test * AF
 
其中AF(Acceleration Factor) 是加速因子,由加速模型計(jì)算得出。例如:
 
構(gòu)建壽命分布: 將外推得到的所有樣本在正常應(yīng)力下的失效時間T_use,視為來自正常使用條件下的壽命樣本數(shù)據(jù)。用這些數(shù)據(jù)擬合壽命分布(如Weibull、Lognormal、Exponential)。
 
計(jì)算可靠性指標(biāo): 基于擬合的壽命分布,計(jì)算關(guān)鍵的可靠性指標(biāo):
 
統(tǒng)計(jì)推斷與不確定性: 上述外推過程涉及多個層次的參數(shù)估計(jì)(退化模型參數(shù)、加速模型參數(shù)),每一步都存在不確定性(測量誤差、樣本變異、模型擬合誤差)。需采用統(tǒng)計(jì)推斷方法(置信區(qū)間、預(yù)測區(qū)間、Bootstrap方法、貝葉斯方法)來量化外推結(jié)果(如B10 life)的不確定性范圍。這對于風(fēng)險(xiǎn)評估和決策至關(guān)重要。
 
二、 案例研究:LED照明模塊光通量維持壽命評估
 
1. 背景與目標(biāo)
 
產(chǎn)品: 某型號大功率白光LED照明模塊,用于戶外燈具。
 
關(guān)鍵失效模式: 長期工作下光通量(Luminous Flux, 單位:流明lm)逐漸衰減。行業(yè)通常定義光通量衰減至初始值L0的70% (L70) 為失效閾值。
 
正常使用條件: 外殼結(jié)溫T_j = 55°C。
 
目標(biāo): 評估該LED模塊在T_j=55°C下達(dá)到L70的壽命分布(特別是B50和B10壽命)。
 
2. 理解退化機(jī)理與選擇加速應(yīng)力
 
機(jī)理: LED光衰主要由芯片老化(如缺陷增長、量子阱退化)、熒光粉退化(熱淬滅、化學(xué)降解)和封裝材料(硅膠/樹脂)黃化等因素引起。溫度是加速所有這些物理化學(xué)過程的關(guān)鍵應(yīng)力。
 
加速應(yīng)力: 結(jié)溫 T_j。通過提高驅(qū)動電流和環(huán)境溫度來精確控制LED芯片的結(jié)溫。
 
機(jī)理不變原則驗(yàn)證(預(yù)試驗(yàn)): 在選定的高應(yīng)力水平(如T_j=105°C)下進(jìn)行短期試驗(yàn),觀察失效模式和退化軌跡形狀(對數(shù)坐標(biāo)下是否近似線性?)是否與較低應(yīng)力(如85°C)下一致。確認(rèn)主要是光衰而非其他突發(fā)失效(如死燈,需排除)。
 
3. 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
 
加速應(yīng)力水平: 選擇4個結(jié)溫水平:T_j1 = 85°C, T_j2 = 95°C, T_j3 = 105°C, T_j4 = 115°C。最低水平85°C高于正常使用55°C以加速,最高水平115°C在設(shè)備極限內(nèi)且經(jīng)預(yù)試驗(yàn)確認(rèn)機(jī)理未變。
 
樣本量: 每個應(yīng)力水平投入15個同批次LED模塊樣本(考慮一定冗余)。
 
測量方案:
 
KP: 光通量(總流明值),使用積分球光度計(jì)精確測量。
 
測量間隔: 在試驗(yàn)開始時(t=0)、24h、48h、168h(1周),之后每168h(1周)測量一次。高溫應(yīng)力下退化快,測量需更密集(如115°C頭幾周每周測,85°C可適當(dāng)拉長間隔)。
 
測量條件: 每次測量前,將LED模塊冷卻至25°C標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度,并在標(biāo)準(zhǔn)電流下點(diǎn)亮穩(wěn)定后進(jìn)行測量,以消除溫度對光輸出的瞬時影響,只反映永久性退化。
 
記錄: 詳細(xì)記錄每個樣本在每個測量時間點(diǎn)的光通量L(t)。
 
試驗(yàn)終止: 計(jì)劃進(jìn)行3000小時。對于退化快的樣本(如115°C下),當(dāng)其光衰接近或超過L70時,可提前停止對該樣本的試驗(yàn)。對于退化慢的樣本(如85°C下),3000小時后可能遠(yuǎn)未到L70,利用退化數(shù)據(jù)外推。
 
4. 數(shù)據(jù)收集與退化軌跡建模
 
數(shù)據(jù)示例(簡化): 下表展示某115°C應(yīng)力下3個樣本的部分退化數(shù)據(jù)(光通量保持率 = L(t)/L0 * 100%):
 
  • 時間 (小時)
    樣本1 (%)
    樣本2 (%)
    樣本3 (%)
    0
    100.0
    100.0
    100.0
    168
    95.2
    94.8
    96.0
    336
    90.1
    89.5
    91.3
    504
    85.3
    84.2
    86.7
    672
    80.8
    79.1
    82.2
    840
    76.5
    74.3
    77.9
    1008 72.4 69.8 73.7
    1176
    68.6
    (停止)
    69.8
 
退化軌跡模型選擇: 行業(yè)經(jīng)驗(yàn)及物理機(jī)理表明,LED光衰在恒定結(jié)溫下常近似遵循指數(shù)衰減或?qū)?shù)線性關(guān)系。本例選用冪律模型(因其靈活性和在LED建模中的常見應(yīng)用):
 
L(t)/L0 = 1 - β * t^α 或等價(jià)地 退化量 D(t) = 1 - L(t)/L0 = β * t^α
 
其中D(t)是退化量(0表示無退化,0.3表示退化到70%),β和α是待估參數(shù)。α影響形狀(α=1為線性),β影響速率。
 
參數(shù)估計(jì)(以樣本1在115°C為例): 利用D(t) = β * t^α模型和最小二乘法擬合數(shù)據(jù)點(diǎn)。假設(shè)擬合得到:α ≈ 0.92, β ≈ 0.00015。則該樣本的退化軌跡為 D(t) = 0.00015 * t^0.92。
 
預(yù)測失效時間(偽): 失效閾值 D_f = 0.3 (對應(yīng)L70)。代入模型求解t:
0.3 = 0.00015 * t^0.92 => t^0.92 = 0.3 / 0.00015 = 2000 => t = 2000^(1/0.92) ≈ 1008^(1.087) ≈ 1008 * 1.087 ≈ 1096小時 (注意:實(shí)際需精確解冪方程,此計(jì)算為示意)。
表1中樣本1在1008小時時L/L0=72.4% (即D=0.276),預(yù)測T_f ≈ 1096小時合理。樣本2在1008小時已降到69.8% (D=0.302),其實(shí)際T_f ≈ 1008小時。樣本3在1176小時為69.8%,T_f ≈ 1176小時。
 
對所有樣本進(jìn)行處理: 在每個應(yīng)力水平下,對15個樣本分別擬合個體退化軌跡模型(冪律模型或其他),并預(yù)測或記錄其在當(dāng)前應(yīng)力下達(dá)到D_f=0.3的時間T_i(i=1, 2, ..., 15)。對于未達(dá)到0.3的樣本(如在較低應(yīng)力下),利用其已測數(shù)據(jù)擬合模型外推T_i。這樣就得到每個應(yīng)力水平下一組15個(偽)失效時間數(shù)據(jù)。
 
5. 建立加速模型(Arrhenius)
 
數(shù)據(jù)準(zhǔn)備: 匯總所有應(yīng)力水平的(偽)失效時間數(shù)據(jù):
 
  • 加速模型選擇: 溫度是主導(dǎo)應(yīng)力,機(jī)理涉及化學(xué)反應(yīng)/擴(kuò)散。選用阿倫尼烏斯模型描述特征壽命(如中位壽命B50)或平均失效速率與溫度的關(guān)系:
     
    壽命 τ ∝ exp(Ea/(k_B * T)) 或 失效率 λ ∝ exp(-Ea/(k_B * T))
     
    常用形式:Ln(τ) = a + b / T 其中 b = Ea / k_B
     
    參數(shù)估計(jì)(以中位壽命B50為例):
     
    1.在每個應(yīng)力水平T_j下,利用該水平的15個T_f數(shù)據(jù),擬合壽命分布(如Weibull分布)。假設(shè)在T_j=115°C下擬合得到Weibull分布:形狀參數(shù)β_w≈3.5,尺度參數(shù)η_115≈1100小時。則B50 = η * (ln2)^(1/β_w) ≈ 1100 * (0.693)^(1/3.5) ≈ 1100 * 0.89 ≈ 980小時。類似計(jì)算其他溫度下的B50。
     
    2.得到4組數(shù)據(jù)點(diǎn) (1/T, Ln(B50)):
    (1/388, Ln(980)), (1/378, Ln(B50_105)), (1/368, Ln(B50_95)), (1/358, Ln(B50_85))
     
    3.對這些點(diǎn)進(jìn)行線性回歸:y = a + b*x,其中y=Ln(B50), x=1/T。
     
    4.回歸結(jié)果:斜率b = Ea / k_B。因此活化能Ea = b * k_B。假設(shè)擬合得到斜率b=6000 K,則Ea = 6000 * 8.617e-5 ≈ 0.517 eV。截距a對應(yīng)Ln(A)。
     
    加速因子計(jì)算: 計(jì)算從試驗(yàn)溫度T_test到正常使用溫度T_use=55°C=328K的加速因子AF:
    AF = τ_use / τ_test = exp[ (Ea/k_B) * (1/T_use - 1/T_test) ] = exp[ b * (1/328 - 1/T_test) ]
     
    例如,對于T_test=115°C=388K:
    AF = exp[6000 * (1/328 - 1/388)] = exp[6000 * (0.003048 - 0.002577)] = exp[6000 * 0.000471] = exp[2.826] ≈ 17.06.
     
    6.外推與可靠性評估(正常結(jié)溫55°C)
     
    1.外推失效時間: 將每個樣本在試驗(yàn)應(yīng)力下的失效時間T_f_test,利用該應(yīng)力對應(yīng)的AF,外推到T_use:
    T_f_use = T_f_test * AF
    例如,樣本1在115°C下的T_f≈1096小時,AF≈17.0,則其外推壽命T_f_use≈1096 * 17.0 ≈ 18632小時。對所有樣本(4x15=60個)執(zhí)行此操作,得到60個外推的正常使用條件下的失效時間 T_f_use_i。
     
    2.構(gòu)建壽命分布: 用這60個T_f_use_i數(shù)據(jù)點(diǎn),擬合正常使用條件(T_j=55°C) 下的壽命分布。假設(shè)擬合得到Weibull分布:形狀參數(shù)β_w_use≈3.2,尺度參數(shù)η_use≈55000小時。
     
    3.計(jì)算可靠性指標(biāo):中位壽命 B50: B50 = η_use * (ln2)^(1/β_w_use) ≈ 55000 * (0.693)^(1/3.2) ≈ 55000 * 0.885 ≈ 48675小時 ≈ 5.56年。B10壽命: B10是可靠度R=90%對應(yīng)的壽命。R(t) = exp[-(t/η_use)^β_w_use] = 0.9 => (t/η_use)^β_w_use = -ln(0.9) ≈ 0.10536 => t = η_use * (0.10536)^(1/β_w_use) ≈ 55000 * (0.10536)^(0.3125) ≈ 55000 * 0.465 ≈ 25575小時 ≈ 2.92年。10年末可靠度: t=10年=87600小時,R(87600) = exp[-(87600/55000)^3.2] ≈ exp[-(1.5927)^3.2] ≈ exp[-4.0] ≈ 0.0183 (即約1.83%)。這個值很低,表明按照L70標(biāo)準(zhǔn),10年后絕大多數(shù)LED模塊已失效??赡苄枰匦略u估閾值或改進(jìn)設(shè)計(jì)。
     
    4.不確定性分析(至關(guān)重要): 上述點(diǎn)估計(jì)未考慮各層參數(shù)估計(jì)的不確定性。需通過方法(如Bootstrap或Fisher信息矩陣)計(jì)算關(guān)鍵指標(biāo)(如B10)的置信區(qū)間。例如,B10的95%置信區(qū)間可能是[2.2年, 3.8年]。這為決策提供了風(fēng)險(xiǎn)范圍。
     
    三、 關(guān)鍵挑戰(zhàn)與注意事項(xiàng)
     
    失效機(jī)理一致性: 確保加速應(yīng)力不誘發(fā)新機(jī)理是模型有效性的基石。需仔細(xì)設(shè)計(jì)預(yù)試驗(yàn)和應(yīng)力水平。
     
    模型選擇與驗(yàn)證: 退化軌跡模型和加速模型的合理性需要統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)(如殘差分析、擬合優(yōu)度檢驗(yàn))和工程判斷支持。嘗試不同模型并比較其物理意義和預(yù)測能力。
     
    樣本量與變異性: 樣本量不足會增大參數(shù)估計(jì)和外推的不確定性。需考慮產(chǎn)品本身的性能分散性。
     
    測量誤差與噪聲: 精確、一致的測量至關(guān)重要。噪聲過大會掩蓋真實(shí)的退化趨勢,影響模型擬合精度。需優(yōu)化測量系統(tǒng)和方法。
     
    外推風(fēng)險(xiǎn): 從高應(yīng)力外推至低應(yīng)力,尤其是外推距離(溫度差、時間跨度)很大時,不確定性會顯著放大。模型在低應(yīng)力區(qū)域的適用性需要謹(jǐn)慎評估?;罨蹺a的準(zhǔn)確性對外推結(jié)果影響巨大。
     
    多應(yīng)力因素: 實(shí)際使用環(huán)境往往是多應(yīng)力綜合作用。單一應(yīng)力ADT可能無法完全模擬真實(shí)情況。若多應(yīng)力耦合重要,需開發(fā)更復(fù)雜的組合應(yīng)力加速模型(如廣義艾林模型),但這大大增加了試驗(yàn)和建模的復(fù)雜性。
     
    非恒定應(yīng)力: 實(shí)際使用中應(yīng)力可能波動。ADT通常在恒定應(yīng)力下進(jìn)行。如何將結(jié)果應(yīng)用于變應(yīng)力條件需要額外考慮(如累積損傷模型)。
     
    結(jié)論
     
    建立有效的加速退化模型是一個融合失效物理理解、嚴(yán)謹(jǐn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、合適統(tǒng)計(jì)建模以及謹(jǐn)慎外推的系統(tǒng)工程過程。從深入分析失效機(jī)理入手,科學(xué)選擇加速應(yīng)力并驗(yàn)證機(jī)理一致性,精確測量關(guān)鍵性能參數(shù)的退化軌跡,選用或構(gòu)建能描述個體退化和應(yīng)力-壽命關(guān)系的數(shù)學(xué)模型,最終通過統(tǒng)計(jì)推斷實(shí)現(xiàn)從加速條件到正常使用條件的可靠性外推,并量化評估其中的不確定性。
     
    案例研究表明,即使是相對“成熟”的LED光衰問題,通過基于Arrhenius模型和冪律退化軌跡的ADT,也能在幾個月內(nèi)獲得對產(chǎn)品長達(dá)數(shù)年甚至十年量級的壽命預(yù)測。然而,模型的每個環(huán)節(jié)都潛藏著風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn),特別是失效機(jī)理一致性、模型適用性以及外推的不確定性。因此,加速退化試驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)被視為工程決策的重要輸入,而非絕對真理,并需結(jié)合其他可靠性信息(如現(xiàn)場數(shù)據(jù)、HALT結(jié)果、工程經(jīng)驗(yàn))進(jìn)行綜合判斷。持續(xù)改進(jìn)模型精度、降低外推風(fēng)險(xiǎn),是可靠性工程師在ADT領(lǐng)域不懈追求的目標(biāo)。
     
    參考文獻(xiàn):
     
    Nelson, W. (1990). Accelerated Testing: Statistical Models, Test Plans, and Data Analysis. John Wiley & Sons. (經(jīng)典權(quán)威)
     
    Meeker, W. Q., & Escobar, L. A. (1998). Statistical Methods for Reliability Data. John Wiley & Sons. (統(tǒng)計(jì)方法標(biāo)桿)IEEE Standard 1786-2017.
     
    IEEE Recommended Practice for Accelerated Aging Models for Electrical Insulation. (行業(yè)應(yīng)用實(shí)例)
     
    JEDEC Standard JESD91B. Method for Developing Acceleration Models for Electronic Component Failure Mechanisms. (電子元器件標(biāo)準(zhǔn)方法)
     
    US Department of Defense. (2011). *Handbook MIL-HDBK-338B: Electronic Reliability Design Handbook*. (工程實(shí)踐指南)
     
    如何構(gòu)建加速退化試驗(yàn)?zāi)P停? src=
    分享到:

    來源:可靠性工程學(xué)

    相關(guān)新聞:

        <rp id="abeiu"><video id="abeiu"><tr id="abeiu"></tr></video></rp>