电子组装工艺与设备大二下学期第4节电子设备的可靠性.pptx

评定电子产品的好坏包括：1.设备所能达到的技术指标；2.设备工作的有效性要高；3.设备工作的可靠性要高。l可靠性定义：可靠性是指产品在规定的时间内和规定的条件下,完成规定功能的能力。可靠性的概念可靠性的概念 产品产品：指作为单独研究和分别试验的任何元件、设备或系统，可以是零件、部件，也可以是由它们装配而成的机器，或由许多机器组成的机组和成套设备。规定时间：是可靠性定义的核心，一般也可认为可靠性是产品功能在时间上的稳定程度。一般地说,产品经过老化后,有一个较长的稳定使用期以后随着时间的增长可靠性下降,时间越长,可靠性越低。规定条件：一般指的是使用条件、环境条件。包括温度、湿度、尘砂、腐蚀等，也包括操作技术、维修方法等条件。可靠性是以“规定的条件”为前提的。条件不同，产品的可靠性也不同。规定功能：产品可靠性是以完成“规定的功能”来衡量的。能力：能力是指各种可靠性指标，这些指标是对可靠性的定量描述，以便说明可靠性程度。可靠性的表示形式：产品在工作中,常常因各种偶然因素,如元、器件突然损坏,应力(电负荷、温度及机械影响等)突然改变,维护或使用不当等的影响而失效。由于这些失效的原因具有偶然性,所以对某一个具体的产品,在规定的条件和时间内能否完成规定的功能,是无法预先知道的,这是一个随机事件，但可以求出产品在规定条件和时间内完成规定功能的概率。可靠性指标可靠性指标可靠度（不失效率）产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。用R(t)表示，其物理意义是:在试验总数中扣除产品故障数,亦即到某个试验期时,仍然完好的产品数与试验产品总数的比例,即完好产品(不失效)的概率。故障率 是指产品在规定条件下和规定时间内,失去规定功能的概率。通常用F(t)表示，它与可靠度是对立事件。F(t)+R(t)=1平均寿命(MTTF/MTBF)MTTF：对不可修复的产品,它是指产品发生故障前的工作或贮存时间的平均值。MTBF：对可修复的产品而言,平均寿命是指两次相邻故障间隔时间的平均值,即平均无故障工作时间。瞬时失效率 是指产品工作到t时刻后的一个单位时间内的失效数与在t时刻尚能正常工作的产品数之比,用(t)表示。可靠性与经济性的关系可靠性与经济性的关系元器件可靠性元器件可靠性元、器件的失效规律浴盆曲线浴盆曲线 对于普通电子元、器件其失效规律主要有三个阶段：早期失效期 由于设计、制造上的缺陷等原因而失效。其特点是失效率较高,但随着元、器件工作时间的增加而失效率迅速降低。偶然失效期 产品发生偶然失效。偶然失效期,也称随机失效期。其特点是失效率低而基本稳定,可以认为失效率是一个常数,与时间无关,但失效是随机性质的。耗损失效期 产品在使用的后期，由于老化、疲劳及耗损等原因引起的失效叫耗损失效。主要发生耗损失效的时期叫耗损失效期，又叫老化失效期。其特点是失效率随时间迅速增加。到了这个时期，大部分元、器件都开始失效，产品迅速报废。元器件的可靠性 表征元器件可靠性的可靠度与失效率之间的关系式为：由于一般元器件都工作在偶然失效器，所以失效率为常数，因此从上式可以看出可靠度在时间上是按指数衰减的。即工作时间越短，可靠性越高。使用条件对元、器件可靠性的影响 1）工作环境的影响 一般地说,所处的环境条件越恶劣,其失效率越大。2）负荷条件的影响 轻负荷工作可使元器件失效率降低，提高可靠性。因此,元、器件一般都是降额使用。系统可靠性计算系统可靠性计算 系统和子系统(或部件和元、器件)之间的可靠性关系可以分为两大类：1)串联系统 只要其中有一个失效,系统就失效。如果这些元件是相互独立的,即某一元件失效对其他元件没有影响,根据概率论的乘法定理,串联系统的可靠性等于各元件可靠性的乘积。R(B)=R(AlA2)=R(A1)*R(A2)2)冗余系统（备份系统）当串联系统的可靠性设计不能满足预定要求时,可采用备份元件或备份系统的方法提高可靠性,这称为冗余系统或备份系统。并联系统 它是最常用的冗余系统。它的特点是:只要系统中任一个元件(或子系统)可靠,则系统就可靠,只有所有元件(或子系统)全部失效时,系统才失效。根据概率论的加法定理，两个元器件A1和A2的可靠度R(B):R(B)=R(A1)+R(A2)-R(AlA2)并联系统的可靠性大于并联元件（或子系统）的可靠度。待机系统 这种系统中的备份元件或备份系统,在平时处于非工作状态,一旦主要元件出现故障后,备份件立即投入工作。系统一般要装有失效报告装置和开关转换装置,在系统发生故障时就能自动转换备份件。可靠性设计的方法可靠性设计的方法进行环境影响因素试验采用备份系统（冗余系统）在电子线路上采取措施尽量采用集成电路设计故障指示和排除装置加强对环境防护措施的研究