13691093503一、 构建加速退化模型的关键环节
1. 理解产品失效物理与退化机理
基础： 任何有效的ADT设计都始于对产品内在失效物理机制的深刻理解。这涉及：
温度： 普遍加速化学反应（Arrhenius模型）、扩散过程、材料蠕变/松弛。
湿度/潮气： 加速电化学腐蚀、离子迁移、水解反应。
电压/电流： 加速电迁移、介质击穿、焦耳热效应。
机械应力/循环： 加速疲劳裂纹萌生与扩展、磨损。
辐射： 加速材料损伤（如半导体中的位移损伤）。
识别关键退化参数： 哪些性能参数（如电阻值、光通量、机械强度、容量）能有效表征产品的功能退化直至失效？
探究失效根本原因： 是材料老化（氧化、电迁移、疲劳）、化学变化（电解液分解）、物理磨损还是其他机制？
明确敏感应力： 哪些环境应力或工作应力会显著加速上述退化过程？例如：
重要性： 对机理的理解直接决定了加速应力的合理选择、退化轨迹的合理建模以及加速模型的物理基础。忽略机理可能导致选择无效的应力、错误的模型和外推失败。
2. 选择合适的加速应力与水平
原则：
加速性： 应力必须能显著加速关键的退化机理，缩短试验时间。
代表性： 应力诱发的失效模式与机理必须与正常使用条件下一致。这是加速模型有效性的根本前提。如果加速应力引入了新的失效模式（如过高的电压导致瞬间击穿而非缓慢退化），则外推无效。
可控性与可测性： 应力水平需在试验中精确控制和监测。可行性： 在成本、设备、时间等约束下可实现。
单应力 vs. 多应力： 优先考虑对主导机理最敏感的单应力。若多个应力共同作用且机理复杂（如温湿度双85试验），需采用更复杂的组合应力模型（如Peck模型）。
确定应力水平： 在不改变失效机理的前提下，选择尽可能高的应力水平（通常3-5个水平），以最大化加速效果。最低水平应接近或略高于最大预期使用应力，最高水平则受限于机理不变原则和设备能力。
3. 定义与测量退化量
关键性能参数（KP）： 选择能连续、准确、客观地监测产品性能退化直至（或接近）失效的物理量或性能指标。它应：
与产品的功能失效直接相关。
具有良好的可测性和较低的测量噪声。
其退化轨迹在时间和应力下应表现出可建模的趋势（线性、指数、幂律等）。
退化轨迹： 在选定的加速应力水平下，定期（或连续）测量KP值，形成一系列随时间变化的退化路径。每个应力水平下通常需要多个样本（样本量影响统计显著性）以捕捉个体差异和随机性。
4. 建立退化轨迹模型（个体退化模型）
目标： 用数学方程描述单个产品的KP随时间t（在恒定应力水平s下）的退化过程。常用模型包括：
线性模型： D(t) = β₀ + β₁ * t + ε (适用于稳定、匀速退化，如均匀磨损)
指数模型： D(t) = β₀ * exp(β₁ * t) + ε (适用于加速退化过程，如某些化学反应)
幂律模型： D(t) = β₀ * t^β₁ + ε (适用范围较广)
对数模型： D(t) = β₀ + β₁ * ln(t) + ε
基于物理的模型： 如描述疲劳裂纹扩展的Paris Law da/dN = C*(ΔK)^m。
随机性： 退化过程本质是随机的（材料微观差异、制造波动、环境扰动）。因此，模型参数（如β₀, β₁）常被视为随机变量，或直接在模型中引入随机过程：
维纳过程： 非常适合描述具有线性漂移和随机波动的退化路径。D(t) = μ*t + σ*B(t)，其中μ是漂移系数（反映平均退化速率），σ是扩散系数（反映波动大小），B(t)是标准布朗运动。
伽马过程： 适用于描述单调递增、方差随时间增大的退化（如磨损、腐蚀累积）。
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