明緯電源MTBF參數調校與優化
文:郭智銘/技服中心
simon.kuo@meanwell.com
明緯創立至今已快40年,累積上萬種產品,以優良品質以及高性價比在市場備受肯定。交換式電源供應器依設計的功率與架構不同,可由數十顆零件,甚至數百顆零件組成。每顆零件在設計上都一定有其必要性,所以如何確認實際壽命與信賴性評估一直為各廠牌的竅門。 產品的設計優劣,以及評估是否完整,都可從MTBF數據,甚至是製造商的保固年限略知一二。本文將剖析與探討產品導入前期會參考的MTBF數據以及Lifecycle數據。
MTBF和Life Cycle均是產品信賴性的重要指標。 目前MTBF 較常使用的預估方法為零件計數法(Part count)及應力分析法(Stress Analysis),所依循的法規最主要有 MIL-HDBK-217F Notice 2 及TELCORDIA SR/TR-332(Bellcore)。而Life Cycle則是單指該產品的電解電容在最高工作環溫條件下之溫升,計算其電解電容壽命的參考值,兩種數據都具有參考價值,只是基礎不同。同上所述,Life cycle基本上是以電容壽命為基礎,來推估產品可使用之壽命,但MTBF計算方法則複雜許多。大家都知道MTBF計算公式中參數的電子零件失效率公式內含了許多參數如方程式1,如品質因子、環境因子、基本失效率…等,這些參數搭配元件應力或數量則會產生不同的MTBF數值。但大家不知道的是,實質上MTBF內的部分參數是會隨著時間而改變的,以下將為大家做簡易的說明。
電子零件失效率公式
隨著半導體產業努力跟上摩爾定律,整體材料科學以及相關工藝亦不斷地在提升。同理可證,相同尺寸與規格的電子元件,其製造不良率或品質跟過去應不再相同,這也是為什麼,MTBF資料庫每隔一陣子就會進行版本更新。除了微調元件不良率的參數之外,也會因新物料的產生,將其增加至資料庫中。因此,即便設計相同,除了可提高元件規格之外,更可單純透過提升物料的品質,進而改善MTBF公式中的品質因子πQ數據,最終達到提升MTBF之目的。
明緯創立至今秉持著永無休止創新與改善的精神,為了提升產品品質,除了不斷提升研發能量,更嚴格篩選用料以及供應商。過去,明緯MTBF數據趨於保守,資料庫內之數據標準過於主觀,當客戶遇到專案競爭或者相關標案時,明緯產品MTBF皆略少於競品。還好的是,明緯產品life cycle數據搭配保固政策可作為品質保證的利器。有鑑於近年來所遇之困擾,今年,明緯重新檢視明緯產品TELCORDIA SR/TR-332(Bellcore) MTBF數值並進行優化。明緯已從物料源頭確保來料之品質,搭配IQC/OQC…等品質控管機制,一直到售後市場回饋落實再發防止,除了確保自身產品品質,另一方面也間接提升了MTBF內之品質因素參數,提升至Level I 或 II等級,請參考如下表一TELCORDIA SR/TR-332(Bellcore) 電子零件品質等級分類。
表一: TELCORDIA SR/TR-332(Bellcore) 電子零件品質等級分類