【正文】 應(yīng)用課題要解決，如：電磁波的散射、透射、傳輸、孔縫耦合，各種干擾源的機理和特性，各種干擾參數(shù)的計算和測試，各種結(jié)構(gòu)的屏蔽效果，各種防護(hù)方法、測試方法、標(biāo)準(zhǔn)等等。設(shè)計時，應(yīng)注意強迫通風(fēng)與自然通風(fēng)的方向盡量一致。應(yīng)控制印制板組裝件之間的間距，一般可控制在1921mm之間。對嵌埋狀態(tài)的熱源，須用金屬傳熱器通至冷卻裝置。應(yīng)盡可能地縮短傳熱路徑，增大換熱（或?qū)幔┟娣e。除并聯(lián)處還有很多其它的結(jié)構(gòu)/模型，這里不作多述。但并不所有的電子產(chǎn)品都可以“降額”，在實現(xiàn)設(shè)計過程時，應(yīng)該注意：A、不應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)所推薦的降額量值絕對化，應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品的特殊性適當(dāng)調(diào)整；B、應(yīng)注意到，有些元器件參數(shù)不能降額；C、一般說來，對于電子元器件，其應(yīng)用應(yīng)力越降低越能提高其使用可靠性，但卻不盡然。施加在電子元器件上的電應(yīng)力、熱應(yīng)力大小直接影響電子元器件的失效率高低。N=107101522000=15105/h在使用過程中，要求MTBF為200H，則設(shè)計目標(biāo)值為800H，6667800，也就不需要改動了。K 2一般取值K4=；K5——制造工藝影響因子。CW法預(yù)計公式：λS——系統(tǒng)失效率λ0——電子元器件平均基本失效率，對于國產(chǎn)器件λ0=105106（1/h）、對于進(jìn)口器件λ0=107108（1/h）；K1——降額設(shè)計*效果因子，根據(jù)降額設(shè)計水平不一樣，一般取K1=（101）102；考慮到產(chǎn)品的體積、重量與成本，一般取K1=101；K2——環(huán)境應(yīng)力篩選效果因子、產(chǎn)品經(jīng)過環(huán)境應(yīng)力篩選測試，可靠性將有一定幅度提高，一般K1=。例如某個系統(tǒng)（要求的MTBF為500h）由A/B/C/D四個部件組成，各部件評分如下表：部件復(fù)雜度技術(shù)成熟度重要度環(huán)境條件各部件評分各部件評分系數(shù)Ci分配給各部件的故障率分配給各部件的MTBFA89683456B576816802225C5665900D66851440合計74761500說明:（1）對四個部件（A/B/C/D）按四種因素評分后，填入上表；（2）對A部份而言，最后評分為8*9*6*8＝3456；B的評分為5*7*6*8＝1680；同理C的評分為900、D的評分為1440；最后四部分總分為：7476；（3）對A部份而言，評分系數(shù)為3456/7476＝；B的評分系數(shù)為1680/7476＝；；； （4）對整個系統(tǒng)而言，失效率為1/500＝；所以分配給A的失效率為：*＝，；同理得B/C/D的失效率和MTBF?？煽啃苑峙溆性S多方法，如等分配法、評分分配法、比例組合法、動態(tài)規(guī)劃法等。注：產(chǎn)品的可靠性框圖表示產(chǎn)品中各單元之間的功能邏輯關(guān)系，產(chǎn)品原理圖表示產(chǎn)品各單元的物理關(guān)系，兩者不能混淆如，某振蕩器由電感和電容器組成，從原理圖（圖A）上看兩者是并聯(lián)關(guān)系，但從可靠性關(guān)系上看，兩者只要其中一個發(fā)生故障，振蕩器都不能工作，因此是串聯(lián)模型（圖B）?？煽啃阅Ｐ桶煽啃苑娇驁D和可靠性數(shù)學(xué)模型。根據(jù)用戶需求或使用要求而定；θMAV——最低可接收值，一般θMAV/θT=，它是考核指標(biāo)；θ1——MTBF檢驗下限值，在統(tǒng)計測試方案中，當(dāng)產(chǎn)品MTBF真值接近或等于θ1時，以高概率拒收該產(chǎn)品，一般θ1/θMAV =。在產(chǎn)品設(shè)計階段就應(yīng)該“設(shè)計進(jìn)”規(guī)定的可靠性指標(biāo)，也就是必須通過開展可靠性預(yù)計和分配工作盡早來落實產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)，而不是靠產(chǎn)品既成之后的抽樣統(tǒng)計試驗結(jié)果。盡量做到既避免出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)又避免局部“質(zhì)量過?！倍鴰砝速M。當(dāng)增加一個器件受到成本和產(chǎn)品大小的限制時，也會考慮到更改設(shè)計（如當(dāng)某一器件發(fā)熱導(dǎo)致產(chǎn)品時，可以增加一個風(fēng)扇，當(dāng)產(chǎn)品內(nèi)部空間不允許這樣做時，就要考慮更改設(shè)計了）；下一節(jié)將介紹，在設(shè)計時常用的方法，以增強產(chǎn)品性能、增長產(chǎn)品可靠性。⑤ 已經(jīng)證實是未按規(guī)定的條件使用所引起的故障、僅屬某項將不采用的設(shè)計所引起的故障、以及外加應(yīng)力超過規(guī)定值所引起的故障叫“非關(guān)聯(lián)故障”，否則叫“關(guān)聯(lián)故障”， “非關(guān)聯(lián)故障”不記入受試產(chǎn)品失效數(shù)內(nèi)。如果參數(shù)偏離規(guī)定范圍是同一原因造成的，只記作產(chǎn)品的一次失效。非定時截尾接收方案，MTBF的觀測值同上式，上、下限因子查有關(guān)國/軍標(biāo)。 b 對于質(zhì)量較好或質(zhì)量較差的產(chǎn)品時，選用截尾序貫試驗方案。采用這種試驗方案時，試驗到需要的試驗時間，按規(guī)定的試驗方案做出接收或拒收判決。產(chǎn)品質(zhì)量以不合格數(shù)表示。例如：高溫、高溫儲存、低溫、低溫儲存保持時間2小時，恒定濕熱保持48小時等；⑥試驗產(chǎn)品數(shù)試驗條件至少2個產(chǎn)品（如果可能）為了縮短產(chǎn)品實際試驗時間，只要試驗裝置允許，應(yīng)盡可能增加試驗產(chǎn)品數(shù)量，一般至少要2個根據(jù)GB2829周期檢查計數(shù)抽樣程序及抽樣表（適用于生產(chǎn)過程穩(wěn)定性的檢查）和試驗裝置的具體情況決定試驗產(chǎn)品數(shù)量試驗方案或試驗項目可靠性增長方案：可靠性增長應(yīng)有增長目標(biāo)值（θ0可接受質(zhì)量水平），必須要有可靠性增長模型。③工作模式試驗條件模擬在規(guī)定條件下的各種工作模式。電源拉偏試驗根據(jù)不同的產(chǎn)品參考有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在最高、最低電壓下工作試驗條件②熱應(yīng)力所施加的應(yīng)力強度可略高于使用時的應(yīng)力強度，以不引起新的故障機理為限。對于批量生產(chǎn)的產(chǎn)品檢驗其質(zhì)量穩(wěn)定性和一致性。補：三類測試的差別可靠性試驗則是提高產(chǎn)品可靠性的重要工作項目和手段，典型的可靠性試驗有三類：； ； 。2℃的低溫環(huán)境下保持1h ，在1min內(nèi)將溫度切換到+85℃177。將汗液浸泡后的無紡布貼在產(chǎn)品表面上并用塑料袋密封好，在常溫環(huán)境下放置48h后，將產(chǎn)品表面的汗液擦拭干凈，檢查油漆的外觀，并測試油漆的附著力、耐磨性。2℃,濕度設(shè)定在為90%177。)，推動鉛筆向前滑動約5mm長，共劃5條，再用橡皮擦將鉛筆痕擦拭干凈。注:如果采用的是UV漆，用方法一測試要求達(dá)300個循環(huán)，用方法二測試要求達(dá)500個循環(huán)。）迅速扯下膠紙，同一位置進(jìn)行2次相同測試；結(jié)果判定： 要求附著力≥4B時為合格。噴水后產(chǎn)品功能正常。用花灑噴頭對產(chǎn)品噴水，流量約為10L/min。鹽霧測試溫度為35177。將以上過程重復(fù)100次以上。一次電源（如交流220V和直流48V）要求拉偏20%，至少10%。7. 沖擊振動的應(yīng)力 沖擊波型半正弦，脈沖寬度11ms.沖擊強度30g；沖擊方向X、Y、Z，每方向正負(fù)3次。6. 掃頻振動的應(yīng)力頻率范圍1055Hz；.掃頻速率每分鐘1個倍頻程。濕度為90%177。溫變率大于1℃/min,但應(yīng)小于5℃/min。研制測試時溫度最高(一般取Tmax+20℃)、小批量試產(chǎn)測試時溫度次之(一般取Tmax+15℃)、例行測試最低(一般取Tmax+10℃)。某些產(chǎn)品在EMC方面的測試是國家強制要求進(jìn)行的。 狹義的可靠性測試一般偏重于產(chǎn)品本身的性能，如在大電流或機械過載的條件下的性能穩(wěn)定性，而其工作環(huán)境則保持在正常使用條件下。據(jù)報道，惠普、福特、波音等國際知名企業(yè)已相繼采用可靠性強化試驗技術(shù)進(jìn)行新產(chǎn)品研制的可靠性增長試驗，并由此獲得高可靠性，縮短產(chǎn)品研制周期，取得了明顯的經(jīng)濟效益。同樣的產(chǎn)品在不同的環(huán)境條件下使用，可能會表現(xiàn)為不同的可靠性量值，故產(chǎn)品的可靠性必須在真實的使用環(huán)境中或者在模擬的真實環(huán)境條件下驗證，才能獲得準(zhǔn)確的可靠性數(shù)據(jù)。通過篩選的產(chǎn)品可以出廠，沒有通過篩選的產(chǎn)品在經(jīng)過糾正后同樣可以出廠，因為篩選并沒有過多地降低產(chǎn)品的有效壽命，只是檢測到了在制造過程中引入的缺陷。在清除了設(shè)計上的缺陷及薄弱環(huán)節(jié)之后，產(chǎn)品可以正式批量生產(chǎn)。產(chǎn)品設(shè)計完成并制造試樣后就可以進(jìn)行可靠性強化試驗(RET)，以實現(xiàn)可靠性增長。在產(chǎn)品的全壽命周期管理中，它們的功能在一定條件下可以由前述2種加速環(huán)境試驗來實現(xiàn)。（非相關(guān)失效是指服役中不可能出現(xiàn)的失效模式）可靠性強化試驗也是針對少量抽樣產(chǎn)品進(jìn)行的。它獲得的可靠性比傳統(tǒng)的方法高得多，更為重要的是，它在短時間內(nèi)就可獲得早期可靠性，無須像傳統(tǒng)方法那樣需要長時間的可靠性增長(TAAF)，從而降低了成本。RET的目的是通過系統(tǒng)地施加逐漸增大的環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力，來激發(fā)故障和暴露設(shè)計中的薄弱環(huán)節(jié)，從而評價產(chǎn)品設(shè)計的可靠性。它能使設(shè)計者和生產(chǎn)者對產(chǎn)品有更全面的了解，識別出關(guān)鍵的元器件、材料和工藝，并根據(jù)需要進(jìn)行改進(jìn)及控制。加速壽命試驗是基于如下假設(shè)：即受試品在短時間、高應(yīng)力作用下表現(xiàn)出的特性與產(chǎn)品在長時間、低應(yīng)力作用下表現(xiàn)出來的特性是一致的。下面分別對2種基本類型進(jìn)行簡單闡述。高溫變率的溫度循環(huán)和寬帶隨機振動是公認(rèn)最有效的激發(fā)應(yīng)力形式。加速環(huán)境試驗是一種激發(fā)試驗，它通過強化的應(yīng)力環(huán)境來進(jìn)行可靠性試驗。該技術(shù)突破了傳統(tǒng)可靠性試驗的技術(shù)思路，將激發(fā)的試驗機制引入到可靠性試驗，可以大大縮短試驗時間，提高試驗效率，降低試驗耗損。在研發(fā)階段，測試條件最嚴(yán)（應(yīng)力最大）、測試延續(xù)的時候最短；小批量試產(chǎn)階段，測試應(yīng)力適中、測試時間適中；批量生產(chǎn)階段，測試應(yīng)力最小、測試時間較短；三個階段的主要差別見下表：階段實驗?zāi)康膶嶒炋攸c實驗要求研發(fā)發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷，擴大設(shè)計余量高應(yīng)力、短時間無故障中試考察產(chǎn)品是否達(dá)到基本的可靠性水平中應(yīng)力、中長時間無明顯故障批量生產(chǎn)生產(chǎn)工藝條件的穩(wěn)定性低應(yīng)力、短時間有條件的允許故障發(fā)生鑒定鑒定產(chǎn)品的可靠性、計算產(chǎn)品的MTBF低應(yīng)力、長時間無特別要求加速環(huán)境試驗技術(shù)傳統(tǒng)的環(huán)境試驗是基于真實環(huán)境模擬的試驗方法，稱為環(huán)境模擬試驗。 說明：上面13項比較全面地概括了產(chǎn)品在實現(xiàn)使用過程中碰到的外界環(huán)境；實際測試時，因為各產(chǎn)品本身屬性的相差較遠(yuǎn)、使用環(huán)境相差也很大，各公司可以根據(jù)產(chǎn)品的特點，適當(dāng)選取、增加一些項目來測試（此產(chǎn)品對應(yīng)的國/行標(biāo)中要求的必測試項目，當(dāng)然是必須測試的）；也可以根據(jù)產(chǎn)品特定的使用環(huán)境與使用方法，自行設(shè)計一些新測試項目，以驗證產(chǎn)品是否能長期工作。沖擊試驗按GB/T —95 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 沖擊試驗》進(jìn)行沖擊試驗。試驗范圍：70℃～100℃ 0～760mmHg 20%～95%RH。 溫度范圍：10℃～210℃濕熱試驗按GB/T —93 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 恒定濕熱試驗》；GB/—93 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第二部分：試驗方法 交變濕熱試驗》進(jìn)行恒定濕熱試驗及交變濕熱試驗。其它計算方法見下文。為了測得產(chǎn)品的可靠度（也就是為了測出產(chǎn)品的MTBF），我們需要拿出一定的樣品，做較長時間的運行測試，找出每個樣品的失效時間，根據(jù)第一節(jié)的公式計算出MTBF，當(dāng)然樣品數(shù)量越多，測試結(jié)果就越準(zhǔn)確。 對某一類產(chǎn)品而言，產(chǎn)品在不同的時刻有不同的失效率（也就是失效率是時間的函數(shù)），對電子產(chǎn)品而言，其失效率符合浴盆曲線分布（如下圖）：浴盆曲線，分為三部份（I、II、III三部份）：TmaxλttIIIIII第I部份是早期失效階段。其他如可靠度、有效度、維修度、平均維修時間等也是衡量產(chǎn)品可靠性水平的一種標(biāo)準(zhǔn)，但是一般以可靠壽命失效率就足以說明產(chǎn)品可靠性程度了。而平均壽命MTTF對于不可修復(fù)產(chǎn)品，指從開始使用直到發(fā)生失效這一段工作時間的平均值；對于可修復(fù)的產(chǎn)品，是指在整個使用階段和除維修時間之后的各段有效工作時間的平均值。一批產(chǎn)品的數(shù)量為N，從t = 0時開始使用，隨著時間的推移，失效的產(chǎn)品件數(shù)逐漸增加，而正常工作的產(chǎn)品件數(shù)n(t)逐漸減少，用R(t)表示產(chǎn)品在任意時刻t的可靠度。我國生產(chǎn)的電梯，平均使用壽命（指兩次大修期的間隔時期）為3年左右，而國外的電梯平均壽命在10年以上，是我們的3倍；故障率，而我國為1次以上，高出20倍，這樣的產(chǎn)品怎么有競爭力呢！因此要想在競爭中立于不敗之地，就要狠抓產(chǎn)品質(zhì)量，特別是產(chǎn)品可靠性，沒有可靠性就沒有質(zhì)量，企業(yè)就無法在激烈的競爭中生存和發(fā)展。隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，競爭日趨激烈，人們不僅要求產(chǎn)品物美價廉，而且十分重視產(chǎn)品的可靠性和安全性。二、可靠性的重要性調(diào)查結(jié)果顯示（如某公司市場部2001年調(diào)查記錄）：“對可靠性的重視度，與地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)達(dá)程度成正比”。我國的可靠性工作起步較晚，20世紀(jì)70年代才開始在電子工業(yè)和航空工業(yè)中初步形成可靠性研究體系，并將其應(yīng)用于軍工產(chǎn)品。從定義本身來說，它是產(chǎn)品的一種能力，這是一個很抽象的概念；我們可以用個例子（100個學(xué)生即將參加考試）來理解這個定義，可靠性就是指：100個學(xué)生的考分的平均是多少？對這個平均分的準(zhǔn)確性有多大把握？分?jǐn)?shù)越高、把握越大，可靠性就越高?？煽啃愿叩漠a(chǎn)品，可以長時間正常工作（這正是所有消費者需要得到的）；從專業(yè)術(shù)語上來說，就是產(chǎn)品的可靠性越高，產(chǎn)品可以無故障工作的時間就越長。可靠性好的產(chǎn)品，不但可以減少公司的維修費用，而且可以很快就打出品牌，大幅度提升公司形象，增加公司收入。美國的康明斯、卡勃彼特柴油機，大修期為12000小時，而我國柴油機不過1000小時，有的甚至幾十小時、幾百小時就出現(xiàn)故障。 （t）；它是產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。；有效壽命一般是指產(chǎn)品投入使用后至達(dá)到某規(guī)定失效率水平之前的一段工作時間。同時也規(guī)定產(chǎn)品在總的使用階段累計工作時間與故障次數(shù)的比值為MTBF?？梢杂靡韵吕硐霚y試來精確測試一批產(chǎn)品的MTBF；即將該批產(chǎn)品投入使用，當(dāng)該批產(chǎn)品全部出現(xiàn)故障以后（假如第1個產(chǎn)品的故障時間為t1，第2個產(chǎn)品的故障時間為t2，第n個產(chǎn)品的故障時間為tn），計算發(fā)生故障的平均時間，則由上式可以看出，理想測試就是用全部的時間和全部的故障數(shù)來算出精確的MTBF；失效密度λ另外一個常用的參數(shù)是λ，它是指在產(chǎn)品在t時刻失效的可能性，是失效間隔時間的倒數(shù)，也就是：λ＝1/MTBF。R(t)=elt是一個經(jīng)驗公式，一般電子產(chǎn)品的壽命服從這一指數(shù)分布，其它分布下文再敘；第二節(jié) 可靠性測試可靠性測試應(yīng)該在可靠性設(shè)計之后，但目前我國的可靠性工作主要還是在測試階段，這里將測試放在前面（