【正文】 新的可靠性試驗(yàn)方法是由美國(guó) HOBBS工程公司的 研究提出的。 甚至溫度沖擊導(dǎo)致的產(chǎn)品失效也不遵循 ARRHENIUS模型 實(shí)際上，許多現(xiàn)場(chǎng)失效是由不確定因素造成的，這些不定因素是 當(dāng)今電子系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題的主要原因。 2022/5/29 45 可靠性試驗(yàn)技術(shù) 振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)試驗(yàn)技術(shù) 設(shè)計(jì)定型評(píng)價(jià)方案 (g2/Hz) 0 .002 W1 1 0 1 6 3 2 4 8 6 4 3 0 0 F ( H z ) 圖 1 機(jī)載設(shè)備力學(xué)模型 設(shè)計(jì)定型要求尋找 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料 選擇和工藝設(shè)計(jì) 方面的各種缺陷， 以便盡早采取措施。參與制訂了美軍標(biāo) MIL環(huán)境試驗(yàn)部分。 振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)試驗(yàn)技術(shù) 可靠性設(shè)備供應(yīng)商 2022/5/29 49 可靠性試驗(yàn)技術(shù) 可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)－ MTBF測(cè)定技術(shù) 決策風(fēng)險(xiǎn) 使用方風(fēng)險(xiǎn) β是 MTBF的真值與 MTBF的檢驗(yàn)下限 θ1相等時(shí)設(shè)備被接收的概率。 客戶不僅需要檢驗(yàn)產(chǎn)品的 M T BF 值是否達(dá)到了規(guī)定的 指標(biāo)，而且還需要根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)或現(xiàn)場(chǎng)使用數(shù)據(jù)估計(jì) M T BF 值。 G JB89 9 建議采用的置信度 C= （ 1 2 β ） 100 % ，例如， β =10% 時(shí)；置信度 C =80% ；當(dāng) β =2 0% 時(shí)； C =60%等。 （ θL， θU），（ 置信度 C ） e 、 如果表 A7 中的數(shù)據(jù)不夠用， 可按下式計(jì)算： θ L （ C 185。 2022/5/29 53 可靠性試驗(yàn)技術(shù) (可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)－ MTBF測(cè)定技術(shù) ) 7 、拒收時(shí) M T B F 的估計(jì) 在試驗(yàn)過(guò)程若責(zé)任故障數(shù)達(dá)到拒收的判決故障數(shù)即可立即停止試驗(yàn)，并作出拒收判決。 ， r ） =2 r/x21 c/2,(2r) θ U (C 185。 至此確定出試驗(yàn)的方案號(hào)。 A 、 如果當(dāng)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)出現(xiàn)的故障 r 小于等于 5 ，則認(rèn)為該產(chǎn)品批可靠性合格，接收。曼森模型） 溫度循環(huán)的加速因子數(shù)學(xué)模型為： AF（ tc） ={[Tstress(hot)Tstress(cold)]/[Tuse(hot)Tuse(cold)]}β 式中 :AF（ tc） 溫度循環(huán)加速因子 Tstress(hot/cold)應(yīng)力溫度 Tuse(hot/cold)使用溫度 β溫度變化的加速率常數(shù)介于 4～ 8之間 2022/5/29 61 集成電路 加速壽命試驗(yàn)?zāi)Ｐ? 可靠性試驗(yàn)技術(shù) 綜合加速因子 : AF=AF(t) AF（ RH） AF(v) F a i l ur e R a t e E s t i m a t i ng X2( α , 2 n + 2 ) 1 09 λ = 2 “ 使用可靠性 ” 是產(chǎn)品在使用過(guò)程中，因環(huán)境和人為因素影響所能達(dá)到的可靠性，它約占產(chǎn)品可靠性的 20%以下。 加強(qiáng)來(lái)料老化篩選，并提出嚴(yán)格的可靠性定量指標(biāo)要求；加強(qiáng)工藝過(guò)程控制；加強(qiáng)新產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)與功能設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)。 2022/5/29 73 可靠性工程在現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用 我司今后應(yīng)加大力度，進(jìn)行如下幾個(gè)方向的可靠性研究 （ 1） 可靠性設(shè)計(jì)與仿真技術(shù) （ 2） 可靠性試驗(yàn)與評(píng)價(jià) （ 3） 制造工藝可靠性研究 （ 4） 失效機(jī)理和失效模型的研究 （ 5） 失效分析技術(shù)研究 2022/5/29 74 ? . 可靠性工程在現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用 標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè) ?標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和工藝研究一樣，在提高產(chǎn)品可靠性中占有非常重要的位置。通過(guò)上面的介紹，我們可以看出它的發(fā)展軌跡是：誕生于美國(guó)國(guó)防科技領(lǐng)域，然后向其工業(yè)領(lǐng)域輻射；英、法、德、日等先進(jìn)資本主義國(guó)家首先引入本國(guó)國(guó)防和工業(yè)領(lǐng)域；我國(guó)于 80年代中期，從翻譯美軍標(biāo)開(kāi)始，首先應(yīng)用于武器系統(tǒng)。要嚴(yán)格滿足國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求。非常先進(jìn)的耐環(huán)境設(shè)計(jì)仿真技術(shù) HALT等。因?yàn)楫a(chǎn)品故障跨越了設(shè)計(jì)定型、制造過(guò)程控制、出廠檢驗(yàn)三大屏蔽網(wǎng)。是在產(chǎn)品早期設(shè)計(jì)定型階段就確定了的可靠性指標(biāo)，并通過(guò)生產(chǎn)得以確定。 2022/5/29 58 可靠性試驗(yàn)技術(shù) 集成電路 加速壽命試驗(yàn)?zāi)Ｐ? 電壓加速因子（ Voltage Acceleration Factor）的計(jì)算模型 AF(v)=exp{z α = β = 20% 查表A3 得方案號(hào)為： 14 。 2022/5/29 55 可靠性試驗(yàn)技術(shù) (可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)－ MTBF測(cè)定技術(shù) ) 選定定時(shí)試驗(yàn)方案的方法 1 、 生產(chǎn)方根據(jù)自己產(chǎn)品的可靠性與客戶希望的極限質(zhì)量進(jìn)行磋商，一開(kāi)始雙方提出的 θ 0 、θ 1 值不一定有規(guī)定的鑒別比 d 值，在協(xié)商之后，參考試驗(yàn)時(shí)間，定下 θ 1 、 d 、 α 、 β 。 ,r) ?? ????????????（ 7 式） d 、 寫(xiě)出 M T B F 的驗(yàn)證區(qū)間。 解： a 、 計(jì)算 MTBF 的觀測(cè)值 ??= 920 / 7= 131 . 43h b 、 從表 A7 中查處置信度為 C = 80% ，故障數(shù) r = 7 的置信下限系數(shù) θ L（ 0 .9,7 ） 和置信上限系數(shù) θ U （ 0 .9,7 ） : θ L （ 0 .9,7 ） = θ U （ 0 .9,7 ） = c 、 計(jì)算 M T B F 的下限置信區(qū)間 θ L 和上限置信區(qū)間 θ U θL= 951 31. 43= 78. 2h θ U =1. 797 131 .43 =23 h d 、 按格式寫(xiě)出 M T B F 的置信區(qū)間： （ 78 . 2h, 236 . 2h ） ,( 置信度為 C = 80% ) 這說(shuō)明 M T B F 的真值落在這個(gè)區(qū)間里的概率至少為 80% 。 ， r ） ???????????????（ 2 式 ） θU= θU(C 185。在編寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告時(shí)應(yīng)說(shuō)明試驗(yàn)參數(shù) （ θ0、 θd 、 α 、 β ）。 1 、 定時(shí)試驗(yàn)方案 其中， G J B899 中規(guī)定的方案 9 ～方案 17 為標(biāo)準(zhǔn)型定時(shí)試驗(yàn)方案。 （ 2）、采用氣冷 D類放大器 （ 3）、與 AGREE試驗(yàn)箱兼容，也可單獨(dú)使用 ESS試驗(yàn) （ 4）、大直徑振動(dòng)臺(tái) （ 5）、 800線分辨率，能精確控制窄帶 /低頻試驗(yàn)。他是全球唯一既能生產(chǎn)振動(dòng)臺(tái)（包括振動(dòng)軟件）又能生產(chǎn)試驗(yàn)箱的公司。因?yàn)樵诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)定性和故障分析 時(shí)必須考慮更全面的失效環(huán)境，這樣才有利于增長(zhǎng)產(chǎn)品的可靠性。但是，實(shí)際環(huán)境中的失效模式并 不遵循這一規(guī)律。 2Hz～ 10KHz. 2022/5/29 39 可靠性試驗(yàn)技術(shù) HALTamp。20} =1exp{ 20} =% 以上為 ESS試驗(yàn)時(shí)應(yīng)考慮的篩選強(qiáng)度的計(jì)算 ， 為了我們?cè)诠ぷ髦性O(shè)計(jì)出更好的更有效的試驗(yàn)?zāi)Ｐ?， 從而最有效的把產(chǎn)品故障屏蔽掉 ， 可極大的提高產(chǎn)品的可靠度 。在典型篩選應(yīng)力選擇時(shí)，一般恒定高溫篩 選 用于元器件級(jí)，溫度循環(huán)用于板級(jí)以上產(chǎn)品，在美國(guó)使用溫度循環(huán)對(duì)組件 進(jìn)行篩選的公司要比用恒定溫度對(duì)組件進(jìn)行篩選的公司多 10倍。HASS試驗(yàn)技術(shù) ? 振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù) ? 可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)－ MTBF測(cè)定技術(shù) ? 集成電路加速壽命試驗(yàn)?zāi)Ｐ? 可靠性試驗(yàn)技術(shù) 2022/5/29 30 可靠性試驗(yàn)技術(shù) 概述 可靠性試驗(yàn)是對(duì)產(chǎn)品的可靠性 進(jìn)行調(diào)查、分析和評(píng)價(jià)的一種手段 目的 （ 1） 、發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、材料和工藝方面的缺陷。通常對(duì)實(shí)物進(jìn)行熱分析。它是目前 最先進(jìn)的信號(hào)完整性分析工具。 同時(shí)開(kāi)展其它一些可靠性分析工作 ， 如熱設(shè)計(jì)分析等。 按照設(shè)計(jì)方案建立系統(tǒng)可靠性模型 ， 進(jìn)行系統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì) ， 發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)， 改進(jìn)設(shè)計(jì) ， 并判定設(shè)計(jì)方案能否滿足系統(tǒng)可靠性定量要求 。 大型工程系統(tǒng) （ 產(chǎn)品 ） 的研制過(guò)程大致可分為：技術(shù)指標(biāo)論證 、 方案論證 、 工程研制 （ 初步設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)兩個(gè)階段 ） 、 設(shè)計(jì)定型 、 生產(chǎn)定型五個(gè)階段 。下面是現(xiàn)代系統(tǒng)設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的比較。 運(yùn)用可靠性分配理論 ， 把可靠性指標(biāo)從系統(tǒng)整機(jī)到部件級(jí) 、 元器件級(jí)逐級(jí)分配 ， 從而使整機(jī)的可靠性得到了保證 。 A、電子元器件具有失效率。 當(dāng)時(shí)，部隊(duì)將領(lǐng)們把這些產(chǎn)品故障推到了產(chǎn)品制造商那邊，認(rèn)為產(chǎn)品是不合格的。并以美國(guó)為中心的可靠性系統(tǒng)工程技術(shù)被英、法、德、日等先進(jìn)資本主義國(guó)家所應(yīng)用，而獲得成功。 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。這個(gè)小組的名字是 AGREEAdvisory Group on Reliability of Electronic Equipment。而且在設(shè)計(jì)制造過(guò)程中可探求。 所以 ，我們一定要扭轉(zhuǎn)只搞性能指標(biāo)設(shè)計(jì) ， 忽視可靠性設(shè)計(jì)的傾向 ， 在產(chǎn)品研發(fā) 、 設(shè)計(jì)階段 ， 認(rèn)真開(kāi)展可靠性設(shè)計(jì) ， 為產(chǎn)品固有可靠性奠定基礎(chǔ) 。 設(shè)計(jì)目標(biāo)及 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 滿足用戶需求，質(zhì)量好，可靠性高 滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量可靠性波動(dòng)較大 工作狀態(tài) 主動(dòng)尋找故障、預(yù)防故障發(fā)生 被動(dòng)等待，解決故障問(wèn)題 經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益 低成本、 高質(zhì)量、適銷對(duì)路 很難全部滿足用戶需求，可能會(huì)產(chǎn)生 合格的“廢品”。 論證工作有使用方（ 客戶 ） 組織實(shí)施 。 5. 按照已確定的可靠性定性要求，進(jìn)行功能 FMEA、 FTA等分析工作，發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，改進(jìn)設(shè)計(jì)。 對(duì)工程設(shè)計(jì)工作進(jìn)行全面的可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和優(yōu)選元器件清單符合性檢查 。 3 、 對(duì)非常大而復(fù)雜的 P C B 模擬出隨頻率變化的阻抗 4 、在電源供電點(diǎn)或 IC 的電源腳在一定頻率范圍內(nèi)的阻抗預(yù)測(cè)，可以對(duì)去耦電容的有效性進(jìn)行評(píng)估。需要專業(yè)熱設(shè)計(jì)工程師完成。 最終目的 對(duì)產(chǎn)品作出接收、拒收或合格、不合格；發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品故障；判斷可靠性指標(biāo)。它的數(shù)學(xué)模型是： SS=1exp{(Grms)下面詳細(xì)介紹。這種分析技術(shù)對(duì)于飛行器、導(dǎo)彈部件、通信產(chǎn)品等高可靠性系 統(tǒng)是必不可少的，可在設(shè)計(jì)階段極大地改善并提高產(chǎn)品的耐環(huán)境設(shè)計(jì)能力。但是，這些原因可用 HALT和 HASS來(lái)成功地預(yù)測(cè)和清除故障。 寬帶 +正弦模型； 沖擊響應(yīng)譜； 2022/5/29 46 可靠性試驗(yàn)技術(shù) 振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)試驗(yàn)技術(shù) 來(lái)料控制 g2/ H z 2/ H z 3 d B / o c t 3dB / oct 2 0 H z 8 0 H z 3 5 0