阿倫紐斯模型介紹

阿倫尼烏斯模型

電子工業術語

加速壽命試驗-是利用高應力下產品的壽命特徵去外推正常應力下的壽命特徵，而阿倫尼烏斯（Arrhenius）模型是使用溫度應力試驗時最典型、應用最廣的加速模型，其來源是由瑞典的阿倫尼烏斯在1889年所創立的化學反應速率常數隨溫度變化關係的經驗公式。

別名

阿倫尼斯模型阿列紐斯模型

阿倫尼烏斯模型表示式如下：

式中，M為產品某特性值的退化量dM/dt

表示溫度在 T（熱力學溫度）時的退化速率，退化速率是時間t的的線性函式玻耳茲曼常數k=8.617×10-5 eV/℃T為絕對溫度A0為常數t為反應時間ΔE為失效機理啟用能，以eV為單位，對同一類產品的同一種失效模式為常數。

令產品初始狀態的退化量為M1，對應時間為t1另一狀態的退化量為M2，對應時間為t2。那麼，當溫度T為常數時，從t1~t2的累積退化量

得

令t=t2-t1

得t=[(m2-m1)/A0]exp(DE/kT)。

當退化量M2達到某個值Mp時，則認為該器件失效，而影響到由產品構成裝置的效能引數或工作。這時的時間差(t2-t1)就是產品從t1開始延續的壽命L。即

令A=ln[(Mp-M1)/A0]，B=DE/k

得lnL=A+(B/T)。 

式中，A，B是待定引數L為某壽命特徵，如中位壽命，平均壽命等。

lnL=A+(B/T)是線性化的壽命與溫度的關係模型，它符合化學反應器件的壽命L與溫度T的關係。該模型表明，壽命特徵的對數是溫度倒數的線性函式。

當在不同溫度T1，T2下，經過時間t1，t2後特性值或退化量相同，可利用(1)式推出加速係數公式

上式是基於退化量相同匯出的。目前，國內外比較成熟的加速壽命試驗資料處理方法都是基於失效資料的。對於長壽命產品，在很長的時間內極少出現失效現象，因此傳統的基於失效資料的試驗資料處理方法在應用時會遇到很多困難。阿倫尼斯模型有下述特點：(1)該模型反映的是產品某特性量與啟用能和所施加應力的關係(2)阿倫尼斯模型使用的壽命與溫度的表達形式及加速因子都是基於退化量相同匯出的。

這就為加速壽命試驗提供了另外一條途徑，即利用某效能引數或特徵量退化資料對產品的可靠性進行評定、推斷。