Accelereret levetidstest baseret på Physics of Failure

Danske virksomheder oplever et øget behov for at analysere, verificere og dokumentere levetiden af nyudviklede eller eksisterende produkter. De har brug for metoder til at finde ud af, hvor længe deres produkter holder, således at de ved, hvad de kan garantere, samt hvad garantien kommer til at koste. I markedsføringsøjemed kan der også være behov for at vide, hvor længe virksomhedens produkter holder i forhold til konkurrenternes. Derfor har flere og flere virksomheder brug for at designe og gennemføre en accelereret levetidstest.

Af Susanne Otto, FORCE Technology

En accelereret levetidstest er grundlæggende en måde at spole tiden frem på, så man ikke skal vente 20 år på at finde ud af, om et produkt kan holde 20 år i virkeligheden. Det sker kort fortalt ved under test at udsætte produktet for et højere stressniveau, så det fejler på kortere tid end i virkeligheden og derefter omregne til den tid til fejl, der svarer til det lavere stressniveau i virkeligheden.

Bemærk, at det kun er udslidningsmekanismer, der kan ”fanges” med en accelereret levetidstest. Overstressfejl er ikke tidsafhængige på en måde, der kan beskrives ved hjælp af almindeligt benyttede accelerationsmodeller, men afhænger i stedet af kortvarige stressniveauer, som overstiger en grænseværdi og fører til pludselig fejl.

Hvad går en accelereret levetidstest ud på?

En accelereret levetidstest kan enten gennemføres som en klassisk accelereret levetidstest, hvor et større antal eksemplarer af det nye produkt udsættes for forud fastlagte testpåvirkninger, indtil der er gået en tid, der svarer til den ønskede levetid, eller at produkterne fejler.

Den accelererede levetidstest kan også gennemføres som en CALT (Calibrated Accelerated Life Test). Først udsættes 2 eksemplarer af produktet for testpåvirkninger, der ligger tæt på det niveau, hvor produkterne går i stykker med det samme (foolish limit), og derefter udsættes endnu 2 eksemplarer for påvirkninger med et niveau, som ligger lidt lavere end foolish limit. Når man kender tiden til fejl for de 2 x 2 eksemplarer ved de to niveauer, kan man beregne – eller kalibrere – niveauet for den testpåvirkning, som de sidste 2 eksemplarer skal udsættes for og derved få dem til at fejle inden for den tid, der er til rådighed i udviklingsprojektet.

Levetidstesten målrettes produktets fejlmekanismer

Inden man kaster sig over at gennemføre en af disse typer af accelererede levetidstest, er det nødvendigt at finde frem til, hvilken type af testpåvirkning, der er relevant for ens produkt. Det er her viden om Physics of Failure eller produktets fejlmekanismer kommer ind, fordi den accelererede levetidstest skal målrettes fejlmekanismerne i det produkt, der skal undersøges. Dette er lettere sagt end gjort. Især hvis det drejer sig om komplekse produkter med mange forskellige komponenter og dermed mange forskellige fejlmekanismer.

Ingen enkelt accelereret levetidstest kan adressere alle mulige fejlmekanismer i komplekse produkter. Derfor er udfordringen at finde den fejlmekanisme, der er mest relevant at teste for.

Hvis man vil vurdere hvilke fejlmekanismer, der er dominerende eller mest relevante for et givent produkt, kan man lade sig inspirere af de fejl, som lignende produkter oplever i markedet, faglitteratur, erfaringsudveksling med fagfæller f.eks. i erfa-grupper, hjælp fra specialister eller resultater af HALT (Highly Accelerated Limit Test). I forbindelse med projektet ”Pålidelig produktudvikling baseret på Physics of Failure” er FORCE Technology ved at opbygge en vidensbank over Physics of Failure i elektronik og elektromekaniske produkter.

Læs mere her

For yderligere information om physics of failure og accelereret levetidstest kontakt Senior Specialist, Susanne Otto, FORCE Technology.

Foto: FORCE Technology