im Rahmen einer Designverifikation testen wir elektronische Module (Board, Gehäuse, Stecker) (sog. Umwelttests)zur Anwendung in Fahrzeugen.
Die Module werden in diversen Tests Vibrationen, Temperaturwechseln, Langzeit-Hoch-Temperaturbelastungen etc. ausgesetzt.
Ich weiss (?), dass Elektronikbauteile ein anderes Ausfallverhalten aufweisen als mechanische. Bei mechanischen Bauteilen testen wir i.d.R. 6 Teile bis zum Bruch/Defekt (Test to failure), um eine Weibull-Lebensdauervohersage machen zu können. Wenn man nicht to failure testet, muss die zu testende Losgröße erhöht werden, um eine statistische Sicherheit zu erhalten. Wichtig hierfür ist, dass man die Zusammenhänge zwischen der Belastung im wahren Leben und der Belastung im Test kennt.
Wie sieht es bei elektronischen Bauteilen aus? Zur Zeit testen wir 3 Module auf Langzeit-Hochtemperatur (Alterungstest???), 3 Module auf Langzeit-Hochtemperatur-Hohe Luftfeuchte, 6 Module auf Temperaturwechsel, Vibration etc… Nach allen Test werden Funktionsprüfungen durchgeführt. Wenn die Outputsignale i.O. sind, ist der Test bestanden.
Nun endlich die Frage:
Reicht das zur Hardware-Designverifikation aus? Werden elektronische Bauteile nicht „to failure“ getestet (weil man vielleicht Standard-Kondensatoren/-Widerstände/-Prozessoren verwendet, deren Ausfallverhalten/Lebensdauer man kennt)?
Werden elektronische Bauteile nicht „to failure“ getestet
wie willst Du das denn machen?
IMHO würde einen FMEA auf Bauteilebene und ggf. Überprüfung dessen reichen. Sicherheit wird nicht ertestet, sondern hineinkonstruiert. Im Zweifelsfall gibt es aber Vorgaben in der Norm bzw. vom Kunden. Un die Normen sollte man sich zumindest bei sicherheitsrelevanten Baugruppen wirklich besorgen und ‚auswendiglernen‘.
Gruß
Axel
Hallo,
reicht auf keinen Fall. In der Elektronik spielt MTBF (Mean Time Between Failure) die wahrscheinlich größte Rolle.
Die müsstest Du Dir von all Deinen Bauteilen besorgen. Und wie immer - das schwächste Glied in der Kette gibt das dann vor.
Es kommt auch auf die Auswahl der Bauelemente an, Da gibt es oftmals verschiedene Ausführungen: commercial, industrial, industrial extented.
Die Tests nützen Euch praktisch nichts, unter z.B. 10000 Exemplaren sind garantiert drei dabei, die bis zum Ende des Universums durchhalten, es gib aber auch Exemplare, die beim Hersteller sämtliche Tests bestehen und dann in der Praxis sofort versagen.
Welche davon habt Ihr?
Ihr könnt die mechanische Festigkeit der Baugruppe testen und das thermische Verhalten der gesamten Schaltung.
Nun endlich die Frage:
Reicht das zur Hardware-Designverifikation aus? Werden
elektronische Bauteile nicht „to failure“ getestet (weil man
vielleicht Standard-Kondensatoren/-Widerstände/-Prozessoren
verwendet, deren Ausfallverhalten/Lebensdauer man kennt)?
Nein, insbesonders nicht wenn die Bauteile aus dem gleichen Los des Herstellers sind.
Wichtig sind auch „worst case“ Berechnungen um sicher zu stellen, das die Schaltung auch bei extremen Bauteilpaarungen noch funktionieren.
Wichtig sind hier auch die unterschiedlichen Temperaturkoeffizienten, welche in einem Funktionstest in der Fabrikation meist nicht auch noch getestet werden können.
So richtig Lustig wird es dann erst in der Fabrikation. An gewissen Stellen der Schaltung kannst du praktisch jeden beliebigen Transistor einsetzen, an Anderen (Ein typisches Beispiel sind Transistoren in Schaltnetzteilen-Endstufen) funktioniert nicht einmal der angebliche Ersatztyp vom gleichen Hersteller.
Manchmal macht die auch der Hersteller einen Strich durch die Rechnung, wenn er z.B. einen Die-Shrink durchführt aber das Bauteil unter der gleichen Bezeichnung weiter liefert.
Nun endlich die Frage:
Reicht das zur Hardware-Designverifikation aus? Werden
elektronische Bauteile nicht „to failure“ getestet (weil man
vielleicht Standard-Kondensatoren/-Widerstände/-Prozessoren
verwendet, deren Ausfallverhalten/Lebensdauer man kennt)?
Es reicht i.a. aus, wenn du die Specs der Automotuvbranche beachtest. Wir haben das gleiche Problem, wir entw. Verstärker für die Automobilindustrie. Dabei dürfen nur automotivtaugliche Bauteile eingesetzt werden, z.B. Kondensatoren mit erweitertem T-Bereich (105°, als SMD-C nur ab Typ B, FC Typen usw.) oder automotivtaugliche ICs.
Viele Designspecs sehen dann einen Langzeittest vor, bei uns z.B. 1000 h bei voller Last, Temperaturschwankungen von -40…85°C, mit Vibrationen und Luftfeuchte.
Zusätzlich zur Verifikation kommt der besonders im Automotivsektor so wichtige EMC/EMI-Test dazu, auf Komponentenbasis und im gesamten Auto.