부품 및 제품에 대한 신뢰성을 확보하기 위한 MTBF(평귝고장간격, 평균수명) 산출 시험
■ MTBF = MTTR + MTTF
MTBF : Mean Time Between Failure (평균 고장 간격, 평균 수명)
MTTR : Mean Time To Repair (고장복구수리시간)
MTTF : Mean Time To Failure (정상 운전 시간)
■ MTBF 정의
단위 시간당 고장 횟수에 대한 신뢰성을 평가. MTBF가 높을 수록 신뢰성이 높다고 판단.
■ MTBF 분석규격
1) MIL-HDBK-217F
- 미국 국방성에서 제정한 전기, 전자 부품의 신뢰성 평가 척도와 계산 방식을 보유. 국방, 원자력, 철도 등
- 산출 단위 : 1×106 hours (FPMH)
2) Telcordia SR-332
- 미국의 AT&T에서 제정된 Bellcore 시리즈의 최신 버전, 전기전자 특히 통신 분야의 시스템 신뢰도 해석
을 위한 규격으로 민간의 전기전자 분야에서 사용. MIL-HDBK-217에 비해 부품 수가 적음
- 산출 단위 : 1×109 hours (FITs)
3) 그 외 규격 : IEC TR 62380 등
■ MTBF 산출과정
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■ 설계마진 test
제품의 PCB를 구성하고 있는 부품들의 온도/전압/전류 등을 측정 후 Spec 과 비교하여 측정값이 목표 Margin %에 도달하는지
확인하는 시험
■ Stress test 시험절차
■ 전해콘덴서의 수명모델의 입력
- 동작동안의 주변온도, 부하 리플 전류, 실제로 인가 되는 전압과 함께 Datasheet 로부터 얻는 전해콘덴서의 특정 Parameter
■ 수명 모델의 구조
제품의 설계 및 개발 검증 단계에서 제품에 스트레스(온도, 진동)를 복합적으로 인가하여 설계 취약점 및 잠재 고장을 검출하는 시험 방법
■ HALT 초가속수명시험의 목적
- 빠른 시간 내에 설계 완성도를 평가하거나 수명(신뢰도)를 평가
- 잠재적 고장모드, 설계의 weak point, 중요 부품의 확인
- DVT(Design Verification Test)설계
- Weak point 를 드러나게 하는 중요 스트레스 확인
- 제품 동작 환경 범위 확대로 인한 신뢰성 향상
■ HALT 초가속수명시험의 절차
■ HALT 초가속수명시험 방법
- 저온 계단형 스트레스시험
제품의 하한작동한계(LOL) 및 하한파괴한계(LDL)를 검출하고 저온스트레스의 각 수준에 대하여 제품의 이상현상 및 특성변화 등을
검출하여 개선함을 목적으로 한다.
- 고온 계단형 스트레스시험
제품의 상한작동한계(UOL) 및 상한파괴한계(UDL)를 검출하고 고온스트레스의 각 수준에 대하여 제품의 이상현상 및 특성변화 등을
검출하여 개선함을 목적으로 한다.
- 빠른 온도 변화 시험
급속한 온도 변화에 대한 제품의 내성을 확인함과 동시에 이상현상 및 특성변화 등을 검출하여 개선함을 목적으로 한다.
- 진동 계단형 스트레스 시험
반복 충격진동에 대한 제품의 내성을 확인함과 동시에 이상현상 및 특성변화 등을 검출하여 개선함을 목적으로 한다.
- 온도, 진동 복합시험
진동과 급속온도변화의 복합 된 스트레스에 대한 제품의 내성을 확인함과 동시에 이상현상 및 특성변화 등을 검출하여 개선함을
목적으로 한다.
■ 정성적 가속시험(Highly Accelerated Limit Test)
제품성능상의 결함을 유도한 시험을 통해 예측하는 것으로, 설계 개선을 통한 마진 확보와 신뢰성을 향상
- HALT(Highly Accelerated Limit Test)
정의된 스트레스 환경에서 제품의 고장을 유발하는 요인을 검출하기 위한 시험
- HASS(Highly Accelerated Stress Screening)
제조 공정 또는 관리 오류로 인해 발생한 제품의 잠재적 결함을 식별하기 위한 선별
- HASA(Highly Accelerated Stress Audit)
생산 Lot의 샘플을 테스트하여 제조로 인한 제품의 잠재적 약점을 탐지하는 프로세스 모니터링 도구
- HAST(Highly Accelerated Stress Test)
제품의 시험 시간을 단축시키기 위해서 가중된 스트레스를 적용 시키는 방법
■ 정량적 가속시험(Quantitative Accelerated Tests)
장 데이터의 분포와 발생 빈도를 수량화하고 이를 통해 얻어진 스트레스로 가속수명 시험을 진행하여 실제 사용 환경에서의 고장 발생
시간을 추정하고 보증
- ALT(Accelerated Life Test)
시험기간을 단축할 목적으로 기준조건보다 가혹한 조건에서 실시하는 시험으로 제품의 노화원인을 물리적, 화학적으로
가속하여 사용상태에서의 수명, 고장률을 추정하기 위한 시험