Test methodology of acceleration life test on feeder cable assembly

Feeder Cable Assembly의 가속수명시험법 개발

The feeder cable assembly is an automotive part used for telecommunication. If it malfunctions, the control and safety of the automobile can be put at risk. ALT (Accelerated Life Testing) is a testing process for products in which they are subjected to conditions (stress, strain, temperatures, etc.) in excess of their normal service parameters in an attempt to uncover faults and potential modes of failure in a short amount of time. Failure is caused by defects in the design, process, quality, or application of the part, and these defects are the underlying causes of failure or which initiate a process leading to failure. Thermal shock occurs when a thermal gradient causes different parts of an object to expand by different amounts. Thermal shock testing is performed to determine the ability of parts and components to withstand sudden changes in temperature. In this research, the main causes of failure of the feeder cable assembly were snapping, shorting and electro-pressure resistance failure. Using the Coffin-Manson model for ALT, the normal conditions were from Tmax = $80^{\circ}C$ to Tmin = $-40^{\circ}C$, the accelerated testing conditions were from Tmax = $120^{\circ}C$ to Tmin = $-60^{\circ}C$, the AF (Acceleration Factor) was 2.25 and the testing time was reduced from 1,000 cycles to 444 cycles. Using the Bxlife test, the number of samples was 5, the required life was B0.04%.10years, in the acceleration condition, 747 cycles were obtained. After the thermal shock test under different conditions, the feeder cable assembly was examined by a network analyzer and compared with the Weibull distribution modulus parameter. The results obtained showed good results in acceleration life test mode. For the same reliability rate, the testing time was decreased by a quarter using ALT.

Feeder cable assembly는 정보통신용 자동차부품이다 기능을 제대로 하지 않으면 자동차의 제어와 안전에 큰 문제가 발생한다. 가속수명시험은 시험시간을 단축할 목적으로 짧은 시간에 잠재적인 고장모드와 고장을 찾기 위하여 기속조건(스트레스, 스트레인, 온도 등)에서 실험을 실시하는 것이다. 고장원인은 부품의 품질과, 고장으로 유도하는 공정, 디자인에 의해 발생하는 결함이다. 열충격은 온도차에 의하여 부품의 열팽창 정도가 다른 것에 기인한다. 열충격시험은 부품이 급격한 온도차를 견디는 능력을 실험하는 것이다. 본 연구에서는 가속시험의 coffin-manson 식을 이용하여 정상조건(최고온도 $80^{\circ}C$, 최저온도 $-40^{\circ}C$)과 가속조건(최고온도 $120^{\circ}C$, 최저온도 $-60^{\circ}C$)을 이용하여 가속계수를 계산하여 2.25 값을 얻었다. 정상조건에서 1,000 사이클 실험이 가속조건에서 444 사이클 실험만하여도 됨을 알 수 있었다. Bx 수명 식을 이용하여 가속조건에서 시료가 5개, B0.04%.10years 조건에서 747 사이클 결과를 얻었다. 정상조건에서 1,000 사이클, 가속조건에서 747 사이클 실험한 feeder cable assembly 시료 5개를 각각 네크워크 분석기를 이용하여 성능시험을 실시하고, 와이블분포의 모수분포값을 비교한 결과 가속이 잘 되었음을 알 수 있었다. 동등한 신뢰도에서 가속실험을 통하여 시험시간을 1/4 정도 단축할 수 있었다.