SGS CENTER FOR QUALITY ENGINEERING

Transkript

1 Aus Lebensdaueranforderungen geeignete est-strategien entwickeln SGS CENER FOR QUALIY ENGINEERING

2 Überblick. Der Stein der Weisen. Weg Ergebnisse 3. Berechnungsmethoden 4. Berechnungsbeispiel 5. Aber was mache ich mit meinem Produkt?

3 Der Stein der Weisen Praxis Praxissimulierende Prüfungen Beschleunigte Prüfungen 3

4 Weg Ergebnisse Produkt Spezifikation Herstellungslos Materialien Klimaklasse Einspeisung A = KW34/009 = 3K9 = B = KW35/009 = 3K9 = 4

5 Weg Ergebnisse Nach 670 Stunden (ca. 9 Monate) A B 5

6 Berechnungsmethoden. Konstante emperatur Arrhenius Beziehung B e E A F F k 6

7 7 Berechnungsmethoden. emperaturwechsel / shock Coffin-Manson Beziehung Lau-Pao Beziehung max max k E B c B A e f f

8 8 Berechnungsmethoden 3. Feuchte Peck-Zierdt Beziehung Lawson Beziehung IBM Beziehung RH RH k E B RH RH k E B RH RH k E B A A A e e e

9 Berechnungsmethoden Aktivierungsenergie Ea 9

10 Berechnungsmethoden Aktivierungsenergie Fehlermechanismus Korrosion Elektromigration Durchschlag Purpurpest Allgemein (elektronische Schaltungen) Quelle Literatur Literatur Literatur Literatur MIL SD 883 E A [ev]

11 Berechnungsbeispiel Lötstelle eines Keramik-Widerstandes Kappe Platine Keramik-R Kupferpad Lot

12 Berechnungsbeispiel Lötstelle eines Keramik-Widerstandes Komponente, Material Ausdehnungskoefizient 0-6 (/K) Keramik Kappe Pad Platine Al O Cu Cu FR4 4 7, 40, 7

13 Berechnungsbeispiel Lötstelle eines Keramik-Widerstandes Berrechnung nach Lau-Pao Lot SAC Aktivierungsenergie E A =0.89 ev emperaturhub in Betrieb = 60 K Max. emperatur in Betrieb max = 60 C = 333,3 K Zyklen / ag in Betrieb f = emperaturhub im Labor = 5 K Max. emperatur im Labor max = 05 C = 378,3 K Zyklen / ag im Labor f = 48 0 Jahre 608 Zyklen im Labor 5 age (-40C/05C, t uo = 5 min) 3

14 Aber was mache ich mit meinem Produkt? esten ist nicht gleich esten. Welches ist das Ziel?. Fehlermechanismen aufdecken (Schwachstellen und Designfehler): Qualitative ests (z.b. HAL). Überprüfen, ob das Gerät für die vorgesehene Aufgabe geeignet ist: Qualifizierungstests 3. Lebensdauern quantifizieren, Zuverlässigkeit: Quantitative ests 4

15 Aber was mache ich mit meinem Produkt? Zerstörungsgrenzen Designgrenzen 3 Spezifikationsgrenzen Designgrenzen Zerstörungsgrenzen 5

16 Aber was mache ich mit meinem Produkt?. Produkt betrachten Fehlermechanismen Normierung Spezifikation. Anforderungen definieren Nutzungsbedingungen Einordnung in ein Klimamodell 3. Beständigkeitsabsicherungstests definieren Erfahrungswerte Normen 4. Lebensdauersimulation definieren 6

17 Aber was mache ich mit meinem Produkt? Produkt: Spektrumanalysator Anforderungen Innenraum, nicht klimatisiert Klimaklasse 3K4 nach DIN IEC 7 eil 3-3 ( C; % relative Luftfeuchte) 7

18 Aber was mache ich mit meinem Produkt? Beständigkeitsabsicherung Mechanische Einflüsse Einfluss Vibration Schock Modus ransport (nicht in Betrieb) ransport (nicht in Betrieb) Parameter Random,.04 g eff, Hz, 3 h/achse (MIL) Halbsinus, 5 g, 6 ms, 000x (IEC) 8

19 Aber was mache ich mit meinem Produkt? Beständigkeitsabsicherung Klimatische Einflüsse Einfluss Zyklische Feuchte Wärme -Wechsel -Lagerung Schadgas Modus Betrieb Betrieb nicht in Betrieb nicht in Betrieb Parameter max =40 C, 6 Zyklen (IEC) 0 C/40 C, t ou = h, C/min (IEC) -5 C, 48 h; +60 C, 48 h (IEC) 4K, 4 age (IEC) 9

20 Aber was mache ich mit meinem Produkt? Beständigkeitsabsicherung Andere Einflüsse Einfluss Handschweiß Modus nicht in Betrieb Parameter Synt. Handschweiß 4 h, 40 C, 5x 0

21 Aber was mache ich mit meinem Produkt? Lebensdauersimulation Berrechnung nach Arrhenius Aktivierungsenergie E A =0.44 ev (MIL) Durchschn. emperatur in Betrieb = 0 C = 93,3 K 5 h / Woche in Betrieb emperatur im Labor = 40 C = 33,3 K 0 Jahre 773 h im Labor 3 age (40C, in Betrieb)

22 Aber was mache ich mit meinem Produkt? Eingangsprüfung Prüfprogramm -Lagerung Lebensdauer -Wechsel Best. Schweiß Schadgas Vibration Schock Zykl. F-Wärme Ausgangsprüfung

23 Vielen Dank! SGS CENER FOR QUALIY ENGINEERING 3

24 Fragen, die ich nicht beantworten kann Warum war Spanien bisher noch nie Weltmeister? Wieso haben wir den absolut besten ormann auf der ganzen Welt? Warum ist die spanische Elf so verdammt gut? Warum ist das Leben so schön? 4