电子产品可靠性试验MTBF计算方法及实践高级研修讲座( 二 ) ：电子产品可靠性试验MTBF计算

2.1阿氏模型起源于瑞典物理化学家SvandteArrhenius1887年提出的阿氏反应方程式.

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R:反应速度speedofreaction
A:溫度常数aunknownnon-thermalconstant
EA:活化能activationenergy(eV)
K:Boltzmann常数,等地8.623*10-5eV/0K.
T:为绝对溫度(Kelvin)
2.2加速因子原理：加速因子即为产品在使用条件下的寿命(Luse)和高測试应力条件下(Laccelerated)的寿命的比值.

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如果产品寿命适用于阿氏模型,则其加速因子為:
AF=e[Ea/K×(1/Ts-1/Tu)]
Ts:室溫+常数273
Tu:高溫+常数273
K::Boltzmann常数,等地8.623*10-5eV/0K.
3.加速因子中活化能Ea的计算
3.1一般电子产品在早夭期失效之Ea为0.2~0.6Ev,正常有用期失效之Ea趋近于1.0Ev;衰老期失效之Ea大于1.0Ev.
3.2根据HP可靠度工程部(CRE)的測试規范,Ea是机台所有零件Ea的平均值.如果新机种的Ea无法计算,可以將Ea设为0.67Ev,做常数处理.
3.3如按机台所有零件Ea的平均值来计算,则可按以下例证参考
【电子产品可靠性试验MTBF计算方法及实践高级研修讲座】

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4.MTBF推算方法
4.1.由MTBF定义可知,规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF,指数(Exponential)分布是可靠度统计分析中使用最普遍的机率分布.指数分布之MTBF数值为失效率λ的倒数,故一旦知道λ值,即可由可靠度函数估算产品的可靠度.
MTBF=总运行时间TotalOperating(Hrs)/总失效次数TotalFailures
MTBF的估計值符合卡方分配原理,其語法為:
CHIINV(probability,degrees_freedom)X2(probability,degrees_freedom)
故有以下公式：

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T=总时间TotalHours
r=失效总数Numberoffailures
Φ=信用等级Confidenceinterval
5.DMTBF計算
DMTBF:平均无故障时间验证
英文全称:DemonstrationMeantimeBetweenfailures
计算方法:以温度为加速寿命试验且采用阿氏加速寿命模式
计算公式:(实际使用中,如需要可在分子上乘上24Hrs以方便计算时数)
Duration=（MTBFspec*GEMfactor）/(DC*Samplesize*Afpowr*AF)
Duration:持续测试时间
MTBFspec:平均无故障时间
GEMfactor:GeneralExponentialModel综合指数
DC:Dutycycle占空比
Samplesize:样本数
Afpower:加速系数
AF:加速因子
5.1.Duration:持续测试时间，即一个单位或几个单位的样品在进行寿命试验时总的需要測試的时间
5.2.GEMfactor:GeneralExponentialModel綜合指数，此指数一般取常数,其取值标准为按照ConfidenceLevel信心水准进行取值,常用的值为80%信心水准取3.22;而90%信心水准時取2.3026.
5.3.DC:Dutycycle占空比，即在试验进行开关运行过程中,运行时间占总时间的百分比.(如45minON/15minOFF則其DC值即為:45min/(45min+15min)=0.75
4.Samplesize:样本数，根据实际狀況确认的做寿命试验的样品数
5.MTBFSpec:平均无故障时间，实验品規格书上描述的MTBF时间数
6.AFpower:加速系数，即在实验品进行开关运行過程中,1小時時間ON和OFF时间之和的比值,如:实验品选择25minON/5minOFF則Afpower值为:AFpower=60min/(25+5)min=2
7.AF:加速因子,产品在使用条件下的寿命(Luse)和高測試应力条件下(Laccelerated)的寿命的比值