磁気式エンコーダの信頼性は?
RM22、RE22、RM36、RE36 は、すべて共通のホールセンサー ASIC を使用しています。これらのセンサーの信頼性は、次に詳細を示した加速寿命テストから計算しています。
小型 PCB に取り付けた 40 のセンサーに対して、温度、時間、電圧を変化したいくつかのストレステストを実施しました。各ストレステストの後に、すべてのICを確認しました。
ストレステスト:
- デバイス数 = 40
- ストレスをかけた合計時間 = 1932 時間
- 故障 = 0
テスト手順のステップ:
ステップ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
温度 [°C] |
125 |
140 |
150 |
160 |
170 |
140 |
150 |
160 |
170 |
160 |
供給電圧 [V] |
5 |
5 |
5 |
6 |
6 |
6 |
5 |
5 |
5 |
5 |
時間 [hours] |
95 |
21 |
22 |
22 |
114 |
168 |
166 |
164 |
160 |
1000 |
信頼性 - 統計的計算
仮定条件:
- 最も一般的な 2 つの劣化メカニズム:
- 酸化膜層の悪化(活性化エネルギー = 0.5 eV)
- 金属被覆の低減(活性化エネルギー = 1 eV)
- ICの劣化メカニズムは、すべてのストレスサイクルで同じです。
故障/ 105 年 |
|||||
確度 |
60% |
90% |
|||
活性化エネルギー |
0.5 eV |
1 eV |
0.5 eV |
1 eV |
|
ストレステストの温度 |
85 °C |
673 |
39 |
1691 |
100 |
125 °C |
3381 |
1025 |
8532 |
2584 |
MTTF(平均故障寿命)年 /故障 |
|||||
確度 |
60% |
90% |
|||
活性化エネルギー |
0.5 eV |
1 eV |
0.5 eV |
1 eV |
|
ストレステストの温度 |
85 °C |
149 |
2564 |
59 |
1000 |
125 °C |
30 |
98 |
12 |
39 |
例:
最悪のケースを推定した場合、活性化エネルギー 1 eV、温度 125℃では、10 万年で 2,584 回の故障が発生することを確度 90% で予想できます。同じパラメータを使用した場合の MTTF(平均故障寿命)は、39 年間で 1 回の故障の可能性になります。