大功率LED加速寿命试验及问题分析

采用国家标准(GB1772)规定的电子元器件加速寿命试验方法,选择了工作环境温度作为加速应力,设计了四个应力等级的大功率LED加速寿命试验方案并进行试验.试验结果为每个应力等级下的失效模式有2～3种,不同应力级别确定的激活能有一定的差异.通过对金丝引线球焊处开裂、金属化层失效等主要失效机理的产生原因以及温度、电流密度之间关系分析,认为基于Arrhenius模型进行大功率LED加速寿命试验存在不足和缺陷,不能准确地预测稳态温度下的LED寿命,应当对Arrhenius模型进行修正.     

双应力交叉步进加速退化试验下大功率半导体激光器寿命预测方法

高可靠性已成为大功率半导体激光器实用化的重要指标之一，而寿命预测是大功率半导体激光器可靠性评估的首要环节。文中提出了一种双应力交叉步进加速退化的试验方法，对830 nm F-mount封装的大功率半导体激光器进行了四种不同的双应力条件A[22℃，1.4 A],B[42℃，1.4 A],C[42℃，1.8 A],D[62℃，1.8 A]下的电流-温度交叉步进加速退化试验研究，对光输出功率退化轨迹进行拟合，按照80%功率退化作为失效判据，结合修正后的艾琳模型和威布尔分布外推得到器件在正常工作条件下的平均失效时间(MTTF)为5 811 h。文中给出了完整的加速退化模型建立过程与详细的外推寿命计算方法，并对模型进行了准确性检验，误差不超过10%。该方法相比单应力恒定加速试验方法，可以大幅度节约试验时间和试验成本，这对于大功率半导体激光器的自主研制具有重要的指导意义。     

基于BRM的白光OLED恒定与步进应力加速寿命试验研究

为了获得白光OLED的寿命信息,通过加大电流应力开展了二组恒定和一组步进应力相组合的加速寿命试验。采用威布尔函数描述白光OLED的寿命分布,利用双线性回归法(BRM)估计出威布尔参数,确定了加速寿命方程,对白光OLED寿命是否符合威布尔分布进行了Kolmogorov-Smirnov检验,并利用自行开发的寿命预测软件计算出平均寿命和中位寿命。数值结果表明,恒定步进应力加速寿命试验方案是切实可行的,白光OLED的寿命服从威布尔分布,寿命应力关系满足线性Arrhenius方程,精确计算的加速参数可实现在短时间内OLED寿命的预测。     

真空荧光显示屏恒定及步进应力加速寿命试验的研究

为了解决在较短的时间内预测真空荧光显示屏（VFD）寿命的问题,降低寿命预测成本,通过加大灯丝温度进行了恒定和步进应力相组合的加速寿命试验,研究制定了其加速寿命试验的设计方案。应用威布尔分布函数描述其寿命分布,利用最小二乘法完成了试验数据的统计和分析,并开发了寿命预测软件。研究结果表明．试验设计方案是正确可行的,VFD的寿命服从威布尔分布,其加速模型符合阿伦尼斯方程,加速参数的精确计算确保以后在很短的时间内便可估算出VFD在正常应力下的寿命。     

基于加速性能退化的元器件贮存寿命预测

提出了基于加速性能退化的元器件贮存寿命预测流程,重点对元器件退化轨迹模型的建立和加速退化试验数据处理方法进行了研究。应用非线性的曲线拟合法来建立退化轨迹模型,并评价其拟合优度。加速退化试验数据的处理主要应用伪寿命分布与加速退化模型拟合的方法。从而外推正常应力水平下元器件的贮存寿命。最后,应用所提出的贮存寿命预测方法对某型钽电容的贮存寿命进行了预测。并验证了该方法具有一定的效用性。     

S波段硅微波功率晶体管的加速寿命试验

为了在尽量短的时间内对S波段硅微波功率晶体管的长期可靠性进行研究,依据温度应力阿列尼乌斯(Arrhenius)模型,进行了两种S波段硅微波功率晶体管的可靠性寿命评价试验。试验采用步进应力加速寿命试验摸底,找出了最高试验应力水平,并根据摸底结果分别进行了3组恒定应力加速寿命试验,最高试验壳温分别为250℃和220℃,大幅度提高了温度应力,加快了试验速度。试验全程采用数据采集卡实施实时监测,并对失效样品进行了失效分析,最大程度地保证了试验数据的准确性。通过对试验结果的统计分析,推算出了两种S波段硅微波功率晶体管的平均寿命。     

温度步进应力加速寿命试验研究

提出了一种温度步进威力加速寿命试验的方法，并分别基于阿伦尼斯模型、基本GM（1，1）模型、残差修正GM（1，1）模型对温度步进应力条件下特征寿命的点估计进行了讨论，最后用3种不同的方法对给出的实例进行了求解，说明了该方法在工程应用上的可行性和有效性。     

基于MAM的真空荧光显示器寿命预测

为了在短时间内得到真空荧光显示器(VFD)的寿命信息,降低寿命预测成本,通过加大阴极温度开展了恒定和步进应力加速寿命试验,建立了加速寿命试验模型,采用威布尔函数描述VFD的寿命分布,在图分析法(MAM)的基础上,基于MATLAB软件强大的计算和可视化绘图功能,绘制了威布尔概率双坐标纸,估计了加速参数,完成了VFD寿命的预测.试验数据的统计和分析结果表明,VFD在各加速应力水平下的失效机理不变,加速模型符合线性的阿伦尼斯方程,基于MATLAB的图分析法使得短时间内精确预测VFD的寿命成为可能.     

融合非线性加速退化模型与失效率模型的产品寿命预测方法

针对高可靠性产品寿命数据少、获取成本高的问题,基于充分利用产品在研制、加速试验等不同环境下的退化数据、失效数据等可靠性数据的思想,提出了一种融合非线性加速退化模型和失效率模型的产品寿命预测方法.首先,根据退化数据对非线性退化过程进行分析,估计退化过程的参数;然后,根据加速退化数据及相应的加速退化模型估计加速退化模型的参数,从而得到退化参数与应力之间的关系.进一步,利用比例风险模型融合产品的寿命数据和未失效截尾数据,并基于此计算产品的可靠度函数、预测产品的寿命.实例应用验证了所提方法的有效性,同时说明了所提方法的应用价值.     

基于加速退化晶体管贮存寿命的评估

为探求快速评价国产晶体管长期贮存寿命的方法,对国产3DK105B型晶体管开展了加速退化试验的分析和研究。通过三组不同温、湿度恒定应力的加速退化试验,确定了晶体管的失效敏感参数,利用其性能退化数据外推出样品的寿命;给出了常见的三种分布下的平均寿命,并结合Peck温湿度模型外推出自然贮存条件下本批晶体管的贮存寿命。最后分析了试验样品性能参数退化的原因。试验结果可以为评估国产晶体管的贮存可靠性水平提供一定的参考。     

Si微波功率晶体管加速寿命试验夹具的设计

温度应力的加速寿命试验结果与所用夹具的耐温性及壳温的精确测量与控制直接相关。通过大量研究,发现一体式夹具在试验壳温提高到某一值时性能迅速劣化,因此设计符合高温下使用的分离式夹具是加速寿命试验顺利进行的必要条件。提供了两种加速寿命试验夹具的设计思路,并用于Si微波功率管加速寿命试验,通过步进应力试验和恒定应力试验,获取了该Si微波功率管加速寿命。分体夹具可耐受的试验温度在260℃以上,为加速寿命试验提供了温度应力的提升空间。     

对数正态分布下基于MAM的VFD加速寿命试验研究

为了在较短时间内掌握真空荧光显示器(VFD)的寿命信息,节省寿命试验时间,通过开展两组恒定应力加速寿命试验和一组步进应力加速寿命试验,采用对数正态分布函数描述VFD的寿命分布,在图分析法(MAM)的基础上,基于MATLAB软件强大的计算和可视化绘图功能,绘制了对数正态概率双坐标纸,估计了对数均值和对数标准方差,完成了VFD恒定应力和步进应力加速寿命试验数据的统计和分析.结果表明,VFD寿命服从对数正态分布,其加速模型符合阿伦尼斯方程,基于MATLAB的图分析法来实现寿命数据处理是可行的,精确估算的加速参数使得快速预测VFD寿命成为可能.     

三参数Weibull分布下基于BRM的LED照明灯寿命预测

为了在短时间内准确获得LED照明灯的寿命信息,以3组恒定加速应力的试验数据为基础,采用三参数Weibull函数描述其寿命分布,基于双线性回归法(BRM)对试验数据进行处理分析,并利用自行开发的寿命预测软件较为精确地得出LED照明灯在正常工作应力下的寿命。数值结果表明,LED照明灯的寿命服从三参数Weibull分布,其加速模型符合Arrhenius方程,精确预测的LED照明灯寿命为工程技术人员关于产品的可靠性设计提供技术参考。     

简单步进加速寿命试验下指数寿命产品的BAYES统计分析

1 问题的提出与基本假定1.1 问题的提出步进应力加速寿命试验是产品进行可靠性寿命试验的常用方法,对其试验数据的统计分析,通常是要求知道产品的寿命分布的有关参数与所施加的应力之间有已知的加速寿命模型,而一切的统计分析方法均以此为依据,但在一些实际问题中,加速寿命模型并不知道。本文针对这一情况,采用Bayes分析技术,给出在步进应力加速寿命试验下产品寿命数据的统计分析方法.1.2 基本假定本文给出的统计分析方法是建立在下面几个基本假定之下的。假定1 正常应力水平的S_0,加速应力水平为S_1,S_2,满足     

宇航用光纤陀螺双应力步进加速退化技术

光纤陀螺在宇航环境中会承受多种环境应力的作用,针对光纤陀螺在单一加速应力作用下的极限问题,提出双应力交叉步进加速退化试验方法,实现了寿命和可靠性评估。通过建立包含剩余标准化系数的退化轨迹模型,描述了光纤陀螺退化量与应力水平的关系。基于累积损伤模型及时间折算的模型参数估计方法进行加速退化数据的统计分析,得到光纤陀螺在使用应力水平下的寿命及可靠性信息。以光纤陀螺为对象,验证了此方法的有效性。     

基于平均寿命MSE的步进应力加速退化试验优化设计

步进应力加速退化试验常应用于高可靠性、长寿命产品的可靠性评估。为了更加准确的评估产品的可靠性,论文针对退化过程服从Wiener过程的退化型产品,提出了步进应力加速退化试验优化设计建模与分析方法。该方法在试验总费用约束下,利用蒙特卡洛仿真估计产品平均寿命的均方误差(MSE),并通过最小化MSE,确定最优的步进应力加速退化试验应力水平、样品数、参数测量间隔及测量次数等。最后,以某磁性产品为例,对该方法的有效性进行实例验证。     

步进应力加速寿命试验的分析

本文以“产品的残余寿命仅依赖于当时已累积失效的部分和当时的应力条件,而不考虑如何去累积这部分”的假设为基础,采用时间折合的方法分析了Arrhenius模型的步进应力加速试验结果。这种分析方法把步进应力试验中得到的累积失效分布看成是由恒定应力条件下累积失效分布的各段组成。利用CG35晶体管在150℃、175℃、185℃、200℃、210℃条件下的步进温度贮存加速试验结果的简易分析为例做了说明。并用150℃、175℃、210℃,恒定温度贮存加速试验结果做了验证。步进应力试验结果与恒定应力试验结果二者有好的一致。     

航天InGaAs短波红外探测器步进应力加速寿命试验研究

随着航天应用InGaAs短波红外探测器的迅速发展,其可靠性问题日益突出。选择温度为加速应力,通过步进应力加速寿命试验方法对800×2双波段集成的InGaAs焦平面探测器进行了研究,获得了InGaAs焦平面模块失效机理保持不变的最大温度应力范围和失效模式,利用温度斜坡模型计算得到了样品的失效激活能,为进一步研究该器件的可靠性问题提供了依据。     

基于步进加速退化试验的某型电连接器可靠性评估

某导弹电连接器属于高可靠性、长寿命产品,在短时间内很难获取其失效数据。为了评估其可靠性,在分析其失效机理的基础上设计了步进应力加速退化试验,通过分析加速退化数据外推出产品在正常工作应力水平下的可靠度函数。试验中,以电连接器的接触电阻作为性能参量,选取温度作为加速应力。数据分析时利用Wiener随机过程对样品退化进行建模,为了提高模型参数的估计精度,采用极大似然法对所有性能退化数据进行整体统计推断。结果表明,提出的基于加速退化数据分析的方法实用、有效,实现了某导弹电连接器的可靠性评估并可为其他高可靠性产品的可靠性评估工作提供参考。     

牛津型斯特林制冷机的加速寿命评价

分析了牛津型斯特林制冷机的主要失效模式和失效机理，针对蓄冷器污染的失效模式提出了高温工作加速寿命评价方法。对典型牛津型制冷机进行了不同温度下的动力学响应试验，确定了适合的加速寿命试验的应力条件。加速寿命试验已进行1200h，样机性能出现了退化。样机工作参数的走势显示，退化呈现由污染所致的典型特征，初步验证了高温工作加速污染退化的可行性。