适用于汽车电子元件老化温度和时间的优化方法
【专利摘要】本发明公开了一种适用于汽车电子元件老化温度和时间的优化方法，即本方法首先设定若干老化温度和时间，分别在每个老化温度下的各老化时间后测量记录电子元件的代表性关键参数；利用PPK长期工序能力指数计算各老化温度下的PPK值，并以不低于等级A确定优化后的温度点，优化老化时间以电子元件老化监控点进入稳定状态的时间点和相邻时间点稳定状态变差最小的两点中较大的时间点相与进行判定，最后从各监控点的优化时间中选择其中最大的时间点为最终的优化老化时间。本方法利用PPK长期工序能力指数对电子元件老化温度和时间进行优化，在保证电子元件质量的前提下，确定尽可能短的老化时间和合适的老化温度，提高老化效果及效率，降低老化成本。
【专利说明】适用于汽车电子元件老化温度和时间的优化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种适用于汽车电子元件老化温度和时间的优化方法。
【背景技术】
[0002]为了达到满意的合格率，几乎所有电子元件在出厂前都要先藉由老化，在保证电子元件可靠的条件下提高老化效率，降低和缩短老化过程所带来的成本和时间，是电子元件老化所面临的问题。
[0003]在汽车电子行业，电子元件的老化问题一直存在各种争论。像其它产品一样，汽车电子元件/模块随时可能因为各种原因而出现故障，老化就是藉由让电子元件进行超负荷工作而使缺陷在短时间内出现，避免在使用早期发生故障。如果不藉由老化，很多电子元件由于器件和制造制程的复杂性等原因在使用过程中会产生很多问题。
[0004]电子元件在开始使用后的几小时到几天之内出现的缺陷称为早期故障，老化之后的电子元件基本上要求100%消除早期故障。通常准确确定老化温度/时间的方法是参照以前收集的老化故障及故障分析统计数据，而大多数生产厂商则希望减少或者取消老化。
[0005]老化过程必须能确保电子元件满足用户对可靠性的要求，除此之外，它还必须能提供工程数据以便用于改进产品的性能。一般来讲，老化过程藉由工作环境和电气性能两方面对产品进行苛刻的试验，以使故障尽早出现。如图1所示，横坐标是时间，纵坐标是失效率，线段I为早期失效率，线段2为恒定失效率，线段3为损耗失效率，由图可见，主要故障都出现在电子元件寿命周期开始和最后的阶段。老化就是加快电子元件在其寿命初始部份的运行过程，迫使早期故障在更短的时间内出现，通常是几小时。
[0006]通常在老化过程中，将电子元件放入老化室，给老化板加上直流偏压实施静态老化，并升高环境温度，几十或上百个小时之后将电子元件取出进行测试。如果经100%测试后仍然性能完好，就可以保证产品质量可靠并将其发送给用户。
[0007]该老化过程规定的时间有可能太长或太短，温度有可能太高或太低，从而影响老化效果，降低老化效率，并提高老化成本。
【发明内容】
[0008]本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于汽车电子元件老化温度和时间的优化方法，本方法利用PPK长期工序能力指数对电子元件老化温度和时间进行优化，在保证电子元件质量的前提下，确定尽可能短的老化时间和尽可能合适的老化温度，从而提高老化效果及效率，并降低老化成本。
[0009]为解决上述技术问题，本发明适用于汽车电子元件老化温度和时间的优化方法包括如下步骤:
步骤一、设定电子元件的老化温度分别为45°C、55°C、65°C，老化时间分别为4小时、8小时、12小时、24小时、36小时、48小时、72小时；
步骤二、设置电子元件老化监控点，分别在每个老化温度下的各老化时间后测量记录电子元件的代表性关键参数；
步骤三、利用PPK长期工序能力指数进行分析判断，根据PPK长期工序能力指数计算公
式:
(AVE (M)-LSL (下公差))/3* 标准差(I)
(USL (上公差)-AVE (M)) /3* 标准差(2)
式(I)和式(2)中:AVE (M)为每一温度下对应电子元件测量参数所有样本数据的平均值，USL (上公差)为电子元件设计关键参数的最大值，LSL (下公差)为电子元件设计关键参数的最小值，标准差为首先将每一个记录数据减去平均值得到的差值绝对值相加，然后再除以记录的样本数，
利用式(I)和式(2)分别计算电子元件在各温度下的PPK值，并选择两个计算公式所得到结果中较小的一个值；
步骤四、依据下表的PPK等级表，以不低于等级A确定优化后的温度点，
【权利要求】
1.一种适用于汽车电子元件老化温度和时间的优化方法，其特征在于本方法包括如下步骤: 步骤一、设定电子元件的老化温度分别为45°C、55°C、65°C，老化时间分别为4小时、8小时、12小时、24小时、36小时、48小时、72小时； 步骤二、设置电子元件老化时代表性关键参数的监控点，分别在每个老化温度下的各老化时间后测量记录电子元件的代表性关键参数； 步骤三、利用PPK长期工序能力指数进行分析判断，根据PPK长期工序能力指数计算公式: (AVE (M)-LSL (下公差))/3* 标准差(1) (USL (上公差)-AVE (M))/3* 标准差(2) 式(1)和式(2)中:AVE (M)为每一温度下对应电子元件测量参数所有样本数据的平均值，USL (上公差)为电子元件设计关键参数的最大值，LSL (下公差)为电子元件设计关键参数的最小值，标准差为首先将每一个记录数据减去平均值得到差值的绝对值相加，然后再除以记录的样本数， 利用式(I)和式(2)分别计算电子元件在各温度下的PPK值，并选择两个计算公式所得到结果中较小的一个值； 步骤四、依据下表的PPK等级表，以不低于等级A确定优化后的温度点，
2.根据权利要求1所述的适用于汽车电子元件老化温度和时间的优化方法，其特征在于:所述电子兀件的代表性关键参数为输出电压或输出电流。
【文档编号】G06Q10/04GK103942605SQ201310720074
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】鲍建波, 苟文辉, 徐性怡 申请人:上海大郡动力控制技术有限公司