【正文】 燒入 高、低溫測(cè)試 122 泰通咨詢有限公司 第八章、可靠度試驗(yàn) 十、環(huán)境應(yīng)力篩選 ⒒制程環(huán)境應(yīng)力篩選 ⑴常用 PCB與布線帶篩選方法： 溫度循環(huán) ⑵常用的模組篩選方法： 溫度循環(huán) 隨機(jī)振動(dòng) ⑶常用的成品篩選方法 燒入 溫度循環(huán) 隨機(jī)振動(dòng) 123 泰通咨詢有限公司 第八章、可靠度試驗(yàn) 十、環(huán)境應(yīng)力篩選 ⒓制定 ESS程序的流程 ⑴制訂適當(dāng)?shù)?ESS程序（參附件八） ⑵進(jìn)行產(chǎn)品篩選 ⑶分析并評(píng)估效益 ⑷修改篩選程序，尋求最佳之 ESS程序 124 泰通咨詢有限公司 第八章、可靠度試驗(yàn) 十、環(huán)境應(yīng)力篩選 ⒔制定 ESS程序的重點(diǎn)： ⑴篩選的環(huán)境應(yīng)力與使用及設(shè)計(jì)的環(huán)境規(guī)格無直接關(guān) 系，只要不超過裝備之環(huán)境設(shè)計(jì)規(guī)格，且能達(dá)篩選 目的即可。 ⑵篩選的應(yīng)力水平不可超過產(chǎn)品設(shè)計(jì)強(qiáng)度，以免對(duì)正 常產(chǎn)品造成傷害。 ⑶先要對(duì)產(chǎn)品的振動(dòng)特性及熱傳性作深入分析 ⑷溫度循環(huán)與隨機(jī)振動(dòng)所找出之失效比率分別為 79% 及 21% ⑸復(fù)合環(huán)境的效益與單一環(huán)境并沒有很大差異，但成 本相差甚多。 ⑹篩選產(chǎn)品組合層次的選擇，對(duì)成本及篩選效率有很 大影響。 125 泰通咨詢有限公司 第九章、可靠度配置與可靠度預(yù)測(cè) 一、可靠度配置與可靠度預(yù)測(cè)概念 產(chǎn)品的可靠度目標(biāo)確立之后，則必須將可靠度目標(biāo) 配置 (Allocation)至各分系統(tǒng)，再由分系統(tǒng)配置至 零組件。 設(shè)計(jì)工程師或品保工程師，必須尋求產(chǎn)品中使用的 零件是否能滿足既定之可靠度 (失效率 )配置值。 因此可靠度預(yù)測(cè) (Prediction)的工作主要目的為預(yù) 估現(xiàn)有零件其操作使用時(shí)之可能失效率與既定的失 效率配置作比較。 可靠度配置與可靠度預(yù)測(cè)，實(shí)為一體之兩面。 126 泰通咨詢有限公司 第九章、可靠度配置與可靠度預(yù)測(cè) 二、可靠度配置方法一：等量配置法 設(shè) R* =產(chǎn)品可靠度目標(biāo) Ri =各分系統(tǒng)可靠度 則 R* = Ri 或 Ri =（ R* ） 1/n ， i=1??n n n i=1 127 泰通咨詢有限公司 第九章、可靠度配置與可靠度預(yù)測(cè) 三、可靠度配置方法二： AGREE配置法 ti=第 i個(gè)分系統(tǒng)操作時(shí)間 Ni=第 i個(gè)分系統(tǒng)的零件數(shù) Wi=第 i個(gè)分系統(tǒng)的重要性比重系數(shù)， 0﹤W i≦1 R*(t)=整個(gè)產(chǎn)品在操作使用時(shí)間 t內(nèi)的可靠度 ?i=第 i個(gè)分系統(tǒng)的失效：次數(shù) /小時(shí) Ri(ti)=第 i個(gè)分系統(tǒng)在操作時(shí)間為 ti時(shí)之可靠度配置 ?i= Ri(ti)=1 Ni[LnR*(t)] NWiti 1[R*(t)] Wi Ni N 128 泰通咨詢有限公司 第九章、可靠度配置與可靠度預(yù)測(cè) 三、可靠度配置方法二： AGREE配置法 [范例 ]：假如某電子品由四個(gè)分系統(tǒng)組成，要求 10小時(shí) 的操作使用時(shí)間內(nèi)有 95%的可靠度，各分系統(tǒng) 的零件數(shù)重要性比重及操作時(shí)間，詳如下表， 試問各分系統(tǒng)的可靠度配置應(yīng)為多少？ 分系統(tǒng) 分系統(tǒng)零件數(shù) (Ni) 重要性比重系數(shù) (Wi) 操作時(shí)間 (ti) 1 2 3 4 15 25 100 70 10 9 10 8 129 泰通咨詢有限公司 第九章、可靠度配置與可靠度預(yù)測(cè) 三、可靠度配置方法三： ARINC配置法 ?*i=配置至分系統(tǒng)的失效率 ?*=系統(tǒng)失效率 Wi=第 i個(gè)分系統(tǒng)的比重系數(shù) ?i=第 i個(gè)分系統(tǒng)失效率預(yù)估值，次數(shù) /小時(shí) ∑ ?i*≤ ?* Wi= , i= 2??n ?i n ∑ i=1 ?i n ∑ i=1 Wi=1， ?i* = Wi?* 130 泰通咨詢有限公司 第九章、可靠度配置與可靠度預(yù)測(cè) 三、可靠度配置方法三： ARINC配置法 [范例 ]:設(shè)某產(chǎn)品系統(tǒng)由三個(gè)分系統(tǒng)組成， 每個(gè)分系統(tǒng)的失效率預(yù)估值各為 ?1=， ?2=， ?3=， 系統(tǒng)的任務(wù)時(shí)間為 20小時(shí)，可靠 度目標(biāo) R(20)=，試分析各分 系統(tǒng)的可靠度配置值為多少？ 131 泰通咨詢有限公司 第九章、可靠度配置與可靠度預(yù)測(cè) 四、可靠度預(yù)測(cè) 零件制程管制、檢驗(yàn)?zāi)酥劣诤Y選試驗(yàn)其目的 均為控制或降低其失效率。 零件之失效狀況也影響到設(shè)計(jì)時(shí)材料之選用， 甚至線路之結(jié)構(gòu)。 電子零件的失效率預(yù)估均基于許多以往使用 狀況之統(tǒng)計(jì)資料。 ?P=?b ?E ?Q ?L ?S2 ?A ?R??( 一般式 ) 132 泰通咨詢有限公司 第九章、可靠度配置與可靠度預(yù)測(cè) 四、可靠度預(yù)測(cè) ?b ：零件基礎(chǔ)失效率 ?E ：環(huán)境因素 ?Q ：品質(zhì)因素 ?L ：學(xué)習(xí)因素 ?S2 ：第二電性應(yīng)力因素 ?A ：應(yīng)用因素 ?R ：阻值因素 133 泰通咨詢有限公司 第九章、可靠度配置與可靠度預(yù)測(cè) 四、可靠度預(yù)測(cè) 零件失效模式，因零件種類、材質(zhì)、復(fù)雜而 異，計(jì)算方法不同。 ①分立式半導(dǎo)體元件 ?P=?b（ ?E ?A ?L ?Q ?R） ?A ：電路功能應(yīng)用因素 ?S2 :電壓應(yīng)力 ?R ：額定功率因素 ?c ：包裝內(nèi)所含元件數(shù)，復(fù)雜性因素。 134 泰通咨詢有限公司 第九章、可靠度配置與可靠度預(yù)測(cè) 四、可靠度預(yù)測(cè) ②積體電路： ?P= ?Q（ C1?T?V + C2?E） ?L ?T ：溫度加速因素 ?V :電壓減額定應(yīng)力因素 C1 ,C2 :電路復(fù)雜性因素 數(shù)位積體電路：電閘數(shù) 線性積體電路：電晶體數(shù) ?L :學(xué)習(xí)因素 135 泰通咨詢有限公司 第九章、可靠度配置與可靠度預(yù)測(cè) 四、可靠度預(yù)測(cè) ③電阻 ?P= ?b（ ?E ?R ?Q） ?R：電阻值因素 ④電容 ?P= ?b（ ?E ?CV ?SR ?Q） ?CV :電容值因素 ?SR :串聯(lián)電阻因素 136 泰通咨詢有限公司 第九章、可靠度配置與可靠度預(yù)測(cè) 四、可靠度預(yù)測(cè) ⑤電感、變壓器 ?P= ?b（ ?E ?R） ?R 電阻值因素 ⑥繼電器 ?P= ?b（ ?E ?C ?CYC ?F ?Q） ?C：接點(diǎn)因素、接點(diǎn)數(shù)量與型式 ?CYC：使用周期率因素 ?F：形式因素 137 泰通咨詢有限公司 第九章、可靠度配置與可靠度預(yù)測(cè) 四、可靠度預(yù)測(cè) ⑦開關(guān) ?P= ?b（ ?E ?C ?CYC ?L） ?C：接點(diǎn)數(shù)量型式，接點(diǎn)因素 ?CYC ：使用周期率因素 ?L：負(fù)載因素 ⑧接頭 ?P= ?b（ ?E ?P ?K） ?p：接點(diǎn)因素 ?k：接合率因素 138 泰通咨詢有限公司 第九章、可靠度配置與可靠度預(yù)測(cè) 四、可靠度預(yù)測(cè) [范例 ]：碳膜固定電阻器 1M?/1W在電視上使用 時(shí)，實(shí)際回路設(shè)計(jì)只消耗功率 ， 則在此條件下，零件失效率之預(yù)估值？ (參附件九 ) [解 ]： ?P= ?b（ ?E ?R ?Q） 139 泰通咨詢有限公司 第十章、可靠度數(shù)學(xué)模式 一、 可靠度 R (t) ⑴把產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完 成規(guī)定功能的概率定義為產(chǎn)品的“可靠度”。 用 R (t)表示： ⑵ R (t) = P (T＞ t) ⑶ 其中 P (T＞ t)就是產(chǎn)品使用時(shí)間 T大于規(guī)定時(shí) 間 t的概率 。 140 泰通咨詢有限公司 第十章、可靠度數(shù)學(xué)模式 一、 可靠度 R (t) ⑷ 若受試驗(yàn)的樣品數(shù)是 N0個(gè) ， 到 t時(shí)刻未失效的 有 N s (t)個(gè)；失效的有 N f (t)個(gè) 。 則沒有失效的 概率估計(jì)值 ， 即可靠度的估計(jì)值為 (101) 000)()()()()()(NtNNNtNtNtNtNtR fsfss ?????141 泰通咨詢有限公司 第十章、可靠度數(shù)學(xué)模式 一、 可靠度 R (t) ⑸ 如果仍假定 t為規(guī)定的工作時(shí)間 ， T為產(chǎn)品故障 前的時(shí)間 ， 則產(chǎn)品在規(guī)定的條件下 ， 在規(guī)定的 時(shí)間內(nèi)喪失規(guī)定的功能 (即發(fā)生故障 )的概率定 義為不可靠度 (或稱為故障概率 )， 用 F(t)表示： F (t) =P(T≤ t) 142 泰通咨詢有限公司 第十章、可靠度數(shù)學(xué)模式 一、 可靠度 R (t) ⑹ 同樣，不可靠度的估計(jì)值為： (102) 000)()()()()()(NtNNNtNtNtNtNtF sffsf ?????143 泰通咨詢有限公司 第十章、可靠度數(shù)學(xué)模式 一、 可靠度 R (t) ⑺ 由于故障和不故障這兩個(gè)事件是對(duì)立的 ， 所以 R (t) + F (t) =1 (103) ⑻ 當(dāng) N0足夠大時(shí)，就可以把頻率作為概率的近似 值。同時(shí)可見可靠度是時(shí)間 t的函數(shù)。因此 R (t) 亦稱為可靠度函數(shù) 。 ⑼ 0≤ R (t)＜ 1 144 泰通咨詢有限公司 第十章、可靠度數(shù)學(xué)模式 二 、 故障密度函數(shù) f (t) ⑴ 如果 N0是產(chǎn)品試驗(yàn)總數(shù) ， △ N f是時(shí)刻 t→t+ △ t 時(shí)間間隔內(nèi)產(chǎn)生的故障產(chǎn)品數(shù) ， △ N f (t)／ (N0△ t)稱為 t→ t+△ t時(shí)間間隔內(nèi)的平均失效 (故 障 )密度 ， 表示這段時(shí)間內(nèi)平均單位時(shí)間的故障 頻率 ， 若 N0→∞ ， △ t→ 0， 則頻率 → 概率 。