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《元器件可靠性應(yīng)用 與電路可靠性設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、元器件可靠性應(yīng)用元器件可靠性應(yīng)用與電路可靠性設(shè)計(jì)與電路可靠性設(shè)計(jì)第1章應(yīng)用可靠性基礎(chǔ)主講:莊奕琪本章概要1.1可靠性概念1.2可靠性表征1.3可靠性技術(shù)概要1.4應(yīng)用可靠性CopyrightbyYiqiZhuang2009V4.611.1可靠性概念什么是元器件??元器件:電子與電氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)產(chǎn)品,如半導(dǎo)體器件、集成電路、阻容元件、變壓器、繼電器、電纜等?零部件:機(jī)械系統(tǒng)的基礎(chǔ)產(chǎn)品,如螺栓、螺帽、軸承、銷子、彈簧、軟管、齒輪、密封件等?裝備:由各種元器件、零部件組裝而成的具有獨(dú)立功能的系統(tǒng)產(chǎn)品,如
2、一臺(tái)電子設(shè)備、一顆衛(wèi)星、一架飛機(jī)、一艘潛艇等CopyrightbyYiqiZhuang2009V4.61.1可靠性概念元器件的分類5962微電路(不包括含PCB的電子模塊)5961半導(dǎo)體(分立)器件5960電真空器件(不包括燈泡)5980光電子器件(LED,LCD)5955壓電晶體(諧振器和振蕩器)5905電阻器(固定電阻器和電位器,不包括電阻絲)5910電容器(固定電容器和可調(diào)電容器)5950線圈(電感器)和變壓器5945繼電器(不包括接觸器)5990電機(jī)依據(jù)GJB832-90《軍用標(biāo)準(zhǔn)614
3、0電池(可充電池和蓄電池)文獻(xiàn)分類法》5935電連接器5930開(kāi)關(guān)CopyrightbyYiqiZhuang2009V4.621.1可靠性概念什么是可靠性??可靠性?可靠性:在規(guī)定時(shí)間內(nèi)、規(guī)定條件下產(chǎn)品完成規(guī)定功能的能力?失效或故障:在規(guī)定時(shí)間內(nèi)、規(guī)定條件下產(chǎn)品失去了規(guī)定的功能??尚迯?fù)產(chǎn)品為故障,不可修復(fù)(如微電路)產(chǎn)品為失效?規(guī)定時(shí)間?平均工作(儲(chǔ)存)壽命:不可修復(fù)產(chǎn)品在失效前經(jīng)歷的平均工作(儲(chǔ)存)時(shí)間,亦稱平均無(wú)故障時(shí)間(MTTF)?平均故障間隔時(shí)間(MTBF):可修復(fù)產(chǎn)品在相鄰兩次故障之間
4、的平均時(shí)間?規(guī)定條件?電應(yīng)力:靜電,浪涌,過(guò)電壓,過(guò)電流,噪聲等?溫度應(yīng)力:高溫,低溫,溫度循環(huán)等?機(jī)械應(yīng)力:振動(dòng),沖擊,加速度等?氣候應(yīng)力:高濕度,鹽霧,低氣壓,輻射等CopyrightbyYiqiZhuang2009V4.61.1可靠性概念什么是可信性?平均故障間隔時(shí)間(可靠可信性性指標(biāo))MTBFA?MTBF?MTTR?MLDT平均維修時(shí)間平均保障延誤時(shí)間(保障(維修性指標(biāo))性指標(biāo))CopyrightbyYiqiZhuang2009V4.631.1可靠性概念什么是安全性??安全性:正確地安裝
5、、維護(hù)和使用設(shè)備,使之不會(huì)危害人、家畜和財(cái)產(chǎn)CopyrightbyYiqiZhuang2009V4.61.2可靠性表征可靠度與失效概率?可靠度R(t)?產(chǎn)品在t時(shí)間內(nèi)不失效的概率R(t)=P{τ>t}τ為壽命?若N個(gè)產(chǎn)品工作到t時(shí)間有n(t)個(gè)失效,N(t)個(gè)未失效,則N?n(t)N(t)R(t)??(如N??n(t))NN?R(0)=1,R(∞)=0?失效概率F(t)?產(chǎn)品在t時(shí)間內(nèi)失效的概率F(t)=P{τ≤t}τ為壽命?若N個(gè)產(chǎn)品工作到t時(shí)間有n(t)個(gè)失效,則n(t)F(t)?1?R(t
6、)?(如N??n(t))N?F(0)=0,F(xiàn)(∞)=1CopyrightbyYiqiZhuang2009V4.641.2可靠性表征失效概率密度與失效率?失效概率密度(累積失效率)f(t)?產(chǎn)品在t時(shí)刻附近的單位時(shí)間段發(fā)生失效的概率dF(t)1dn(t)tf(t)??F(t)??f(x)dx0dtNdt??R(t)??f(x)dx(??f(x)dx?1)t0?失效率(瞬時(shí)失效率)λ(t)?在t時(shí)刻尚未失效的產(chǎn)品在t時(shí)刻附近的單位時(shí)間段內(nèi)發(fā)生失效的概率Nf(t)f(t)1dn(t)1t?(t)???
7、?(t)dt??dR(t)R(t)?exp????(t)dt?NR(t)R(t)N(t)dtR(t)0?λ(t)的單位:1Fit=10-9/元件小時(shí)數(shù)CopyrightbyYiqiZhuang2009V4.61.2可靠性表征壽命?平均壽命???tf(t)dt0?22壽命方差???(t??)f(t)dt0中位壽命r?tR?0.5可靠壽命r?tR?R0特征壽命r?tR?1/e=0.368CopyrightbyYiqiZhuang2009V4.651.2可靠性表征分布函數(shù)若電子產(chǎn)品服從指數(shù)分布,且失效
8、率為常數(shù),則??tR(t)?e??tF(t)?1?R(t)?1?edF(t)??tf(t)???edt???t1MTBF??e??01??MTBFCopyrightbyYiqiZhuang2009V4.61.2可靠性表征不同類型產(chǎn)品的可靠性表征量產(chǎn)品使用特征產(chǎn)品層次連續(xù)或間歇工作連續(xù)或間歇工作一次性使用(可修復(fù))(不可修復(fù))系統(tǒng)R(t)或MTBFR(t)或MTBFP(S)或P(F)整機(jī)R(t)或MTBFR(t)或λP(S)或P(F)元器件λ或MTTFλ或MTTFP(F)注:P(S)為成功概率,P