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磁性編碼器的可靠性如何?

RM22、RE22、RM36、RE36 均以常見的霍爾效應感測器 ASIC 作為基礎。此類感測器的可靠性已透過加速壽命試驗加以計算,詳情如下。

我們將 40 個感測器安裝於小型 PCB 上,並藉由變化溫度、時間及電壓,來對其進行多項壓力測試。每組晶片均經過各項壓力測試。

壓力測試:

  • 裝置數量 = 40
  • 壓力測試總時數 = 1932 小時
  • 故障 = 0

測試程序階段:

 

階段

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

溫度 [°C]

125

140

150

160

170

140

150

160

170

160

電源電壓 [V]

5

5

5

6

6

6

5

5

5

5

時間 [小時]

95

21

22

22

114

168

166

164

160

1000

 

可靠性 – 統計計算

假設:

  • 兩種常見劣化機制:
    • 氧化層劣化(活化能 = 0.5 eV)
    • 金屬化還原(活化能 = 1 eV)
  • 所有壓力測試循環期間的 IC 劣化機制均相同。

 

 

故障數 / 105

信賴度

60%

90%

活化能

0.5 eV

1 eV

0.5 eV

1 eV

壓力測試溫度

85 °C

673

39

1691

100

125 °C

3381

1025

8532

2584

 

MTTF(平均故障時間)年 / 故障數

信賴度

60%

90%

活化能

0.5 eV

1 eV

0.5 eV

1 eV

壓力測試溫度

85 °C

149

2564

59

1000

125 °C

30

98

12

39

 

例如:

在最壞的情況下,經 1 eV 活化能與 125 °C 溫度測試,我們以 90% 信賴度評估,每 100,000 年可能會產生 2,584 次故障。相同參數下,MTTF(平均故障時間)得出每 39 年會產生 1 次故障的可能性。

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