AF模型
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常见加速模型
Arrhenius Model:AF=exp{(Ea/k)*(1/Tu-1/Ts))}
Arrhenius Model扩展型:AF=exp{(Ea/k)*(1/Tu-1/Ts)+RHs^2-RHu^2)} (一般不此)Hallberg-Peck Mode: AF=((RHs/RHu)^n)*exp{(Ea/k)*(1/Tu-1/Ts)
这两个公式一个是Arrhenius Model,另一个是Hallberg-Peck Model ,最上面我用的那个RHs2-这个2有些地方介绍也不固定为2
因为湿度对加速系数的影响,从公式看出,不是很大,所以这两个模型有些区别。
另外看这个简化公式AF=2(Ts-Tu)/10 ,没有考虑到湿度,但两者计算出来的结果是很接近的。
其它的一些加速模型参见:
Arrhenius Model:
AF(t)=exp{(Ea/k)·(1/Tuse-1/Tstress)}
AF(t)----温度加速因子
Ea-----析出故障的耗费能量(activation energy=0.3ev—1.2ev)
k----Boltzmann常数=8.617×10-5ev/ok
Tuse---产品正常工作的温度
Tstress----产品施加应力的温度
Hallberg-Peck Model:
AF(RH)=[RHstress/RHuse] ^n×exp{(Ea/k)·(1/Tuse-1/Tstress)}
AF(RH)---湿度加速因子
RHstress---应力条件下的相对湿度
RHuse---使用条件下的相对湿度
n---湿度的加速率常数介于2~3之间
Coffin-Manson Model:
最近找到一个温度冲击测试的加速因子的计算公式:
Af=(?T1/?Tf)^1.9*(Ff/F1)^(1/3)*exp[Ea/K(1/Tmaxf-1/Tmax1)]
请各位帮忙解释一下其中各个参数的具体意义;
比如实际使用-30/60C,2cycles/day
测试使用环境-40/85C, 2000cycles.
那么这个其中的Af怎么得出啊?另外Ff是怎么个算法?
可以这样计算:
第一部分加速是指温度差的加速:-30到60度是90度温度差,-40到85是125度的温差,所以加速是:(125/90)^1.9=1.93
第二部分是循环不同引起的加速:应用是一天两个循环,而测试是一天24个循环,所以加速是:(2 /24)^(1/3)=0.44
第三部分就是最高工作温度引起的加速,一个是60度,一个是85度,用Arrenhius 公式得: 4.31 所以总体的加速是: 1.93*0.44*4.31=3.66
Coffin-Manson Model扩展:
AF(tc)={[Tstress(hot)-Tstress(cold)]/[Tuse(hot)-Tuse(cold)]}^β AF(tc)---温度循环加速因子
Tstress(hot/cold)———应力温度
Tuse(hot/cold)---使用温度
β----温度变化的加速率常数介于4~8之间
Voltage Acceleration Model :
AF(v)=exp{z·∣Vstress-Vuse∣}
AF(v)---电压加速因子
z-------电压加速常数(typically,0.5<z<1.0)
Vstress---应力电压(Stress voltage)
Vuse---使用电压(Use voltage)
综合加速因子计算:AF=AF(t)×AF(RH)×AF(v)
小弟最近对可靠性试验设计碰到以下2个棘手的问题,查阅很多资料不得其法!
激活能Ea是针对不同材料不同的失效机理而言,但我搞得产品都是PCBA板或电子成品;所有没找到计算实例;哪位大侠能有这方面经验分享下:
难题一:对于Arrhenius Model,激活能Ea=B*K, 请问对以下例子B如何计算?????
[color=Magenta]测试条件 85℃,滞留时间500hrs
样品数量30pcs of PCBA
功能检查100hrs, 200hrs, 300hrs, 400hrs, 500hrs
测试结果失效数量
100 hrs 1
200 hrs 1
300 hrs 0
400 hrs 3
500 hrs 3[/color]
难题二:对于温度循环实验,根据Coffin-Manson Model扩展式:
AF(tc)={[Tstress(hot)-Tstress(cold)]/[Tuse(hot)-Tuse(cold)]}^β,请问用下面例子中条件温度变化加速率常数β又如何精确点计算??????
[color=Blue]测试条件 0℃~100℃,温变速率10℃/min,滞留时间15mins,500个循环
样品数量30pcs of PCBA
功能检查100cycles, 200cycles, 300cycles, 400 cycles, 500 cycles
测试结果失效数量
100 cycles 1
200 cycles 1
300 cycles 0
500 cycles 3[/color]
谢谢!
Ls=c{T h-T l}^ß。