加速寿命试验(ALT)电子产品应用实例简介.doc

报告名称 ： 加速寿命试验(ALT)电子产品应用实例简介 实例一 工业用CPU控制器模块(工研院机械所) 实例二 电动机车充电器(工研院机械所) 实例三 8025 无刷直流风扇 实例四 STN液晶显示模块 指导教师 : 张 起 明 博士 学 生 : 丁 嘉 仁 学 号 : 9314828 日 期 : 民国94年6月 20日 加速寿命试验(ALT)电子产品应用实例简介 丁嘉仁 9414828 交通大学机械所博士班(工研院机械所) 摘 要 可靠度为确保质量之重要手法及指针，以往传统的质量技术较着重于产品使用初期的质量，虽然可改善制程质量，但对于设计质量、维修质量等有密切关联的寿命质量却无法提供有效的评估与确认。随着现代科技的快速进步与发展，一些高科技电子产品(如3C产品、机电产品、光电产品等….)的使用寿命亦愈来愈长，制造商或生产者为了确保产品质量能于保固期内能符合消费者之需求，生产者为了确实做到产品可靠、容易适用及产品安全，必须针对产品作一系列的可靠度试验，以了解产品真实的可靠度为何，而加速寿命试验（Accelerated Life Test；ALT）为可靠度试验的其中最为普遍及重要的项目。加速寿命试验其作法在于选择适当的环境应力加速其失效，快速了解产品质量的信息，以供产品进行适当的改善，达到质量保证的目的，其做法既省时又经济是目前值得推广的可靠度技术，综观当前世界经济竞争特性，高质量仍是在经济不景气中求胜之不二法门。一般寿命试验是于既定的环境下评估产品使用寿命，但耗时较久，且须投入大量的金钱，而产品可靠度信息又不能实时加以改善，以致于失去许多商机与竞争力。利用加速寿命试验方式则能在较短的时间及较低之成本下得到产品重要之可靠度信息，以助产品改善质量。加速寿命试验的施加环境应力基本上条件是不能破坏产品原有的特性，通常电子、信息产品的加速条件，主要为温度，其次为电压、功率及湿度等。 本报告收集并参考工研院进行之研究及业界经常使用加速衰变测试方法来进行产品寿命的预估之若干实例加以简介，其中包含本人现职之工研院机械所于开发电动机车之充电器及商用工业CPU模块控制器为例，另引用文献针对计算机散热风扇及目前国内当红之LCD 显示器产品之寿命进行加速试验研究进行简介。期待国内未来相关产品发展，除了兼具美观及操作方便外，质量之良窳亦是决胜关键，如能藉由若干之相关研究，以提升产品之质量竞争力，将更有助于建立国内品牌产品在国内外消费者心目中之良好形象。 关键词：加速寿命试验 Introduction Accelerated Life Test Method in Electronic Parts Life Testing Jerry Ting MIRL,ITRI Keywords：Accelerated Life Test 前言 产品的可靠度信息一般而言是经由寿命试验推估而来的，然而现今在原料科技及制造技术均有长足进步的情况下，许多产品均可维持数年甚至数十年不坏，若以传统的寿命试验，将无法在短时间内获得足够的数据供产品寿命的推估。因此乃有加速试验的研究。 对产品寿命长短的评估，一般而言有三种方法，一是将产品投入实际操作，让产品在正常的操作环境中，自然耗损，直到寿命终止，并有计划的记录相关数据，据以推估该产品的寿命，这种做法在产品开发计划中有诸多缺点，如需耗费相当长的时间、数据收集追踪困难、成本无法估计、最重要的是在可靠性未知的情况下将产品交给用户使用是不负责任的做法，可能严重损害设计及生产者的信誉。一是收集类似产品的数据，加以适当的筛选统计归纳整理，据以推估该产品的寿命﹐这种做法的前题是需有相类似的产品，且该产品有进行寿命预估工作，且数据可取得。另一则为加速试验﹐加速试验是在实验室中﹐以一合理的实验计划，将产品置于一较设计正常使用环境更严苛的情况下操作，加快其损耗的速度，使产品在短时间内即达到寿命终止，据以推估产品在正常操作时的寿命，这种方法对新产品的开发而言有，是一较可行的方法。比较上述三种方法的优缺点如下表 表1.1 产品寿命预估方法 上述加速试验的主要目的是希望在极短的时间内获得产品的可靠度信息﹐包括产品的平均失效间隔时间(Mean Time Between Failure﹐MTBF) ﹑寿命(LIFE)等。加速试验利用故障模式效应分析(Failure Mode Effect Analysis﹐FMEA)﹑产品使用环境研究或其他方法找出产品在正常使用时所遭遇可能影响寿命的因素﹐从中选择一个或两个关键的影响因素﹐提高其强度水