产品可靠性试验ppt课件
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产品质量可靠性分析参考PPT
產品的可靠度與產品使用平均故障間隔時間存在指數關系,下表 是MTBF與可靠度的關系表.在t=1時,不同MTB與可靠度的關系: 從表中可以看出,故障時間一定的情況下,MTBF時間越長,產品 可靠度越大,Sigma值也越大.
MTBF與可靠度關系表
平均故障間隔時間 需要的可靠度 Sigma
10
0.9048374 2.8
λ =U的倒數
2021/5/8
18
例:某產品平均故障間隔時間是一年(8760小 時),可能發生使用故障的時間是24小時,那麼這個 產品的可靠度是多少?
R=e-t/u=e-24/8760=0.99726
說明該產品有99.726%的可靠度
2021/5/8
19
二.產品的平均故障間隔時間(MTBF)與可靠度關系表
（一）可靠性,維修性和有效性
❖ 3.有效性
❖ 產品有效性指產品在任意時刻能保持有 效工作的能力。它是產品可靠性與維修
性的綜合反映。產品的有效性指標為有
效度A(t),是指可修復產品在某特定時刻
能維持其功能的概率。設定產品因發生
故障而停工的時間為D﹐產品能工作的時
間為U﹐則有效度A(t)為
U
2021/5/8 A(t)=
100
0.9900498 3.8
1000
0.9990005 4.6
10000
0.9999000 5.2
100000
0.9999900 5.8
2100210/5/08 000
0.9999990 6.3
20
故障率計算
❖ 二.系統可靠度的計算 ❖ (一)串聯系統的可靠度 ❖ 所為串聯系統,是指組成系統的任一要素(元器件)發生故障,整個系統就會發生故障
《可靠性分析》课件
挑战
实际应用中可能面临数据保密、隐私保护 等问题。
THANKS
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详细描述
可靠性框图是一种图形化的分析方法，通过对系统各组成部分的逻辑关系进行分析，建立可靠性框图，从而合理 地分配系统的可靠性指标，为优化系统设计和提高整体可靠性提供依据。
蒙特卡洛模拟法
要点一
总结词
通过数学统计方法模拟系统性能的变化过程，评估系统可 靠性的方法。
要点二
详细描述
蒙特卡洛模拟法是一种基于概率统计的分析方法，通过对 系统性能的变化过程进行模拟，计算出系统在不同状态下 的可靠性指标，为优化系统设计和提高可靠性提供依据。 该方法适用于复杂系统和不确定性较大的情况。
机械设备
机械设备在运行过程中，由于磨损、疲劳、腐蚀等因素的影响，可能会出现各种故障和事故。通过可 靠性分析，可以预测和评估机械设备的寿命和可靠性，从而优化设备设计、生产和维护，提高设备运 行效率和安全性。
具体而言，可靠性分析在机械设备中的应用包括：对发动机、传动系统、液压系统等进行寿命预测和 故障分析，以及进行可靠性评估和预防性维修等。
化工产品
化工产品在生产和存储过程中，由于化学反应、温度、压力等因素的影响，可能 会出现各种事故和环境污染。通过可靠性分析，可以预测和评估化工产品的安全 性和可靠性，从而优化产品设计、生产和存储，降低事故风险和环境污染。
具体而言，可靠性分析在化工产品中的应用包括：对化学反应过程、压力容器、 管道等进行安全性和可靠性评估，以及进行风险分析和预防性维护等。
03
可靠性分析的应用领域
电子产品
电子产品在生产和使用过程中，由于各种因素（如温度、湿度、压力、振动等）的影响，可能会出现性能下降或故障的情况 。通过可靠性分析，可以预测和评估电子产品的寿命和可靠性，从而优化产品设计、生产和维护，提高产品质量和客户满意 度。
可靠性试验简介PPT课件
9 5/22/08
AOS 可靠性试验
Item
Test Name （试验名）
Condition （条件）
1
HTS
High Temperature Storage （高温储存试验）
温度=150度, 无偏压 500hrs, 1000hrs
2
HTGB
High Temperature Gate Bias （高温Gate偏压试验）
▪ 目的：评估器件在电和温度作用下的持久能力 ▪ Reference: JESD22-A108
150℃/ 80%Vdsmax
13 5/22/08
ESD test
♦ Electrostatic Discharge (ESD，静电放电) is a
single-event, rapid transfer of electrostatic charge between two objects, usually resulting when two objects at different potentials come into direct contact with each other. ♦ ESD是通过直接接触或电场感应等潜在引起的不同静电在 物(人)体间的非常快速的电荷转移的一个强电流现象 ♦ 它会破坏或损害半导体器件而导致其电性能退化及损害.
16 5/22/08
CDM ESD
♦ CDM：Charged Device Mode （器件放电模式）.
♦ 器件放电模式ESD测试：带静电元器件上的静电向低电压 物体释放的现象 ▪ Reference: JESD22-C101
17 5/22/08
Precon
♦ 预处理试验： 评估器件在包装，运输 ，贴片过程中的
AOS 可靠性试验
Item
Test Name （试验名）
Condition （条件）
1
HTS
High Temperature Storage （高温储存试验）
温度=150度, 无偏压 500hrs, 1000hrs
2
HTGB
High Temperature Gate Bias （高温Gate偏压试验）
▪ 目的：评估器件在电和温度作用下的持久能力 ▪ Reference: JESD22-A108
150℃/ 80%Vdsmax
13 5/22/08
ESD test
♦ Electrostatic Discharge (ESD，静电放电) is a
single-event, rapid transfer of electrostatic charge between two objects, usually resulting when two objects at different potentials come into direct contact with each other. ♦ ESD是通过直接接触或电场感应等潜在引起的不同静电在 物(人)体间的非常快速的电荷转移的一个强电流现象 ♦ 它会破坏或损害半导体器件而导致其电性能退化及损害.
16 5/22/08
CDM ESD
♦ CDM：Charged Device Mode （器件放电模式）.
♦ 器件放电模式ESD测试：带静电元器件上的静电向低电压 物体释放的现象 ▪ Reference: JESD22-C101
17 5/22/08
Precon
♦ 预处理试验： 评估器件在包装，运输 ，贴片过程中的
《可靠性试验》PPT课件
2021/2/15
Reliability Text
26
可靠性增长试验的效益
2021/2/15
Reliability Text
27
可靠性增长试验的效益
2021/2/15
Reliability Text
28
可靠性增长的数学模型
定义： 是一个数学式，描述了产品在可靠性增长试验过程中产品
可靠性的增长规律或总趋势 目的： 1、使可靠性增长做到有计划（试验时间和增长速度） 2、能动态评估当前的可靠性水平 3、能预测将来的可靠性水平 种类，近十种： 图分析法——杜安（Duane）模型：简单易于理解 统计分析法——AMSAA模型：坚实的统计学基础
2021/2/15
Reliability Text
34
加速寿命试验（ALT）
1、用加大应力，而又不改变故障机理的办法，使产品的故障发生得到加速， 称之为ALT；
2、根据ALT结果可以外推正常使用条件下的产品寿命； 3、尤其对于长寿命、高可靠产品，只能ALT
2021/2/15
Reliability Text
2021/2/15
Reliability Text
5
可靠性试验的分类
现场（外场）可靠性试验
在使用现场实际使用状态下进行的可靠性试验
优点： ①可获得产品的使用可靠性； ②真实的使用条件(包括环境条件、工作条件、使用维护条件）； ③费用小； ④子样大； 缺点： ①数据收集和分析较困难，信息丢失多、数据准确性和完整性差； ②不能严格控制试验条件，随机性大； ③试验（故障）再现的可能性低； ④组织管理工作复杂。
35
五、可靠性试验的实施
可靠性试验的实施要素 1、试验条件 2、故障和故障判据 3、剖面（寿命、任务、环境、试验） 4、可靠性试验大纲（计划） 5、可靠性试验标准 6、……
《可靠性试验大纲》课件
学科交叉融合
通过学科交叉融合，将不同领域的理论和技术结合起来，推动可靠性试验的创新 和发展。
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《可靠性试验大纲》 ppt课件
目录
• 可靠性试验概述 • 可靠性试验的流程 • 可靠性试验的方法 • 可靠性试验的应用领域 • 可靠性试验的挑战与解决方案 • 可靠性试验的发展趋势
01
可靠性试验概述
定义与目的
定义
可靠性试验是对产品在各种环境 条件下进行的一系列试验，以评 估产品的可靠性和性能。
常见的电子产品可靠性试验包括 环境适应性试验、寿命试验、耐
久性试验等。
机械设备
机械设备是可靠性试验的重要 应用领域之一，包括汽车、航 空器、船舶、工业机械等各类 机械设备。
可靠性试验可以帮助机械设备 厂商评估产品的可靠性和安全 性，提高产品的稳定性和使用 寿命。
常见的机械设备可靠性试验包 括振动试验、疲劳试验、负载 试验等。
02
可靠性试验的流程
试验前准备
01
02
03
04
明确试验目的
在开始试验前，需要明确试验 的目的和预期结果，以便为试
验过程提供清晰的方向。
选择试验设备
根据试验需求，选择适合的设 备和工具，确保其性能稳定、
准确度高。
制定试验计划
制定详细的试验计划，包括试 验步骤、时间安排、人员分工
等，确保试验有序进行。
医疗器械
医疗器械是可靠性试验的重要应用领 域之一，包括医用设备、诊断试剂等 各类医疗器械。
常见的医疗器械可靠性试验包括生物 相容性试验、稳定性试验、性能测试 等。
可靠性试验可以帮助医疗器械厂商评 估产品的安全性和有效性，确保产品 在正常使用过程中能够达到预期的性 能和安全性。
通过学科交叉融合，将不同领域的理论和技术结合起来，推动可靠性试验的创新 和发展。
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《可靠性试验大纲》 ppt课件
目录
• 可靠性试验概述 • 可靠性试验的流程 • 可靠性试验的方法 • 可靠性试验的应用领域 • 可靠性试验的挑战与解决方案 • 可靠性试验的发展趋势
01
可靠性试验概述
定义与目的
定义
可靠性试验是对产品在各种环境 条件下进行的一系列试验，以评 估产品的可靠性和性能。
常见的电子产品可靠性试验包括 环境适应性试验、寿命试验、耐
久性试验等。
机械设备
机械设备是可靠性试验的重要 应用领域之一，包括汽车、航 空器、船舶、工业机械等各类 机械设备。
可靠性试验可以帮助机械设备 厂商评估产品的可靠性和安全 性，提高产品的稳定性和使用 寿命。
常见的机械设备可靠性试验包 括振动试验、疲劳试验、负载 试验等。
02
可靠性试验的流程
试验前准备
01
02
03
04
明确试验目的
在开始试验前，需要明确试验 的目的和预期结果，以便为试
验过程提供清晰的方向。
选择试验设备
根据试验需求，选择适合的设 备和工具，确保其性能稳定、
准确度高。
制定试验计划
制定详细的试验计划，包括试 验步骤、时间安排、人员分工
等，确保试验有序进行。
医疗器械
医疗器械是可靠性试验的重要应用领 域之一，包括医用设备、诊断试剂等 各类医疗器械。
常见的医疗器械可靠性试验包括生物 相容性试验、稳定性试验、性能测试 等。
可靠性试验可以帮助医疗器械厂商评 估产品的安全性和有效性，确保产品 在正常使用过程中能够达到预期的性 能和安全性。
Lab-reliability可靠性测试ppt课件
168 HRS (1 Week) 1星期
72 HRS (3 Days) 3天
48 HRS (2 Days) 2天
6 HRS 6小时
J-STD-0207,MSL Level可以自己做，比如MSL level 3 pass, Level 2 fail,那么此产品就做MSL Level 3合适.
*
Defects after Precon Test 预处理后的故障
1. Package Crack 封装面的开裂 2. Delamination 分层 3. Electrical Open/Short 开路/短路
DELAMINATION
PKG CRACK
PKG CRACK
CHIP CRACK
*
Defects after Precon Test 预处理后的失效
Die Top Delamination 芯片顶部的分层
T&H Chamber 温度湿度测试炉
*
Effect of T&H Test 影响温度及湿度测试的因素
Al bonding pad corrosion can be occur by the moisture which was absorbed through EMC than makes Open failure 由通过EMC吸收的水汽造成AL结合片腐蚀比开路造成的来的多 Short or Leakage can be occur by ion which moves through moisture inside package 水离子在器件内部造成短路或者渗漏
*
Temperature Cycle Test 温度周期测试
Test Conditions 测试条件 Temp : +150 / -65 deg.C 温度： +150/-65摄氏度 2) Time : 15 min/ zone 时间: 15分/区间 3) Read-out Point : 1000 cycle 读取点：1000次循环 Measurement 测量 Open/Short Test 开短路测试
72 HRS (3 Days) 3天
48 HRS (2 Days) 2天
6 HRS 6小时
J-STD-0207,MSL Level可以自己做，比如MSL level 3 pass, Level 2 fail,那么此产品就做MSL Level 3合适.
*
Defects after Precon Test 预处理后的故障
1. Package Crack 封装面的开裂 2. Delamination 分层 3. Electrical Open/Short 开路/短路
DELAMINATION
PKG CRACK
PKG CRACK
CHIP CRACK
*
Defects after Precon Test 预处理后的失效
Die Top Delamination 芯片顶部的分层
T&H Chamber 温度湿度测试炉
*
Effect of T&H Test 影响温度及湿度测试的因素
Al bonding pad corrosion can be occur by the moisture which was absorbed through EMC than makes Open failure 由通过EMC吸收的水汽造成AL结合片腐蚀比开路造成的来的多 Short or Leakage can be occur by ion which moves through moisture inside package 水离子在器件内部造成短路或者渗漏
*
Temperature Cycle Test 温度周期测试
Test Conditions 测试条件 Temp : +150 / -65 deg.C 温度： +150/-65摄氏度 2) Time : 15 min/ zone 时间: 15分/区间 3) Read-out Point : 1000 cycle 读取点：1000次循环 Measurement 测量 Open/Short Test 开短路测试
可靠性试验培训PPT全
GB/T 4587 JESD22-A108 GB/T 2423.28 JESD22-B106 JESD201 JESD22-A121
27-Feb-22
可靠性常用试验
常规试验分类
气候环境试验 高温贮存试验（HTST） 稳态湿热试验 （THT） 低温贮存试验（LTST） 高压蒸煮试验（PCT） 温度循环试验（TCT） 高速老化寿命试验（uHAST)
可靠性又可分为两种：一种是固有可靠性，是指产品在设计、 制造过程中，产品对象已经赋予的固有属性，这部分的可靠性 是在产品在设计开发时可以控制的；一种是使用可靠性，是指 产品在实际使用过程中表现出来的可靠性，除了固有可选性的 影响因素外，还需要考虑产品安装、操作使用、维修保障等各 方面因素的影响。
6
27-Feb-22
◆ 2010年英国石油公司(BP)在墨西哥的海洋 平台在钻井发生油管爆炸而沉没。由于油井 的防喷阀失效，造成有史以来最大海面污染， 面临高达百亿美元的经济索赔和善后处理费 用。
5
27-Feb-22
可靠性概念
什么是可靠性？
可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成 规定功能的能力。
评估方式：产品在规定条件下、规定时间内，完成规定功能的 概率（能力）
负载老化试验 高温高湿偏置试验（THB） 高速老化寿命试验（HAST） 高温反偏（HTRB）
机械环境试验 跌落试验
JCET试验其他分类： 工程试验 客户试验 稽查试验 筛选试验
11
27-Feb-22
THT
JESD22-A101
温度循环 JESD22-A104
TCT
GB/T 2423.22
高温试验 GB/T 2423.2
HTST
JESD22-A103
27-Feb-22
可靠性常用试验
常规试验分类
气候环境试验 高温贮存试验（HTST） 稳态湿热试验 （THT） 低温贮存试验（LTST） 高压蒸煮试验（PCT） 温度循环试验（TCT） 高速老化寿命试验（uHAST)
可靠性又可分为两种：一种是固有可靠性，是指产品在设计、 制造过程中，产品对象已经赋予的固有属性，这部分的可靠性 是在产品在设计开发时可以控制的；一种是使用可靠性，是指 产品在实际使用过程中表现出来的可靠性，除了固有可选性的 影响因素外，还需要考虑产品安装、操作使用、维修保障等各 方面因素的影响。
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27-Feb-22
◆ 2010年英国石油公司(BP)在墨西哥的海洋 平台在钻井发生油管爆炸而沉没。由于油井 的防喷阀失效，造成有史以来最大海面污染， 面临高达百亿美元的经济索赔和善后处理费 用。
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27-Feb-22
可靠性概念
什么是可靠性？
可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成 规定功能的能力。
评估方式：产品在规定条件下、规定时间内，完成规定功能的 概率（能力）
负载老化试验 高温高湿偏置试验（THB） 高速老化寿命试验（HAST） 高温反偏（HTRB）
机械环境试验 跌落试验
JCET试验其他分类： 工程试验 客户试验 稽查试验 筛选试验
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27-Feb-22
THT
JESD22-A101
温度循环 JESD22-A104
TCT
GB/T 2423.22
高温试验 GB/T 2423.2
HTST
JESD22-A103
可靠性试验大纲.ppt
在-5℃下冷藏半小时. 然后 接通电源
运行正常
振动测试 5PCS
振动台
测试30分钟
零组件脱落,松 动或机器故障；
温升测试 1PCS
9
温升仪
开机后用温升仪测试各 器件最终稳定温
主要器件温升
度在规格内
Threshold Test 极限试验
功能基本控制试验 低电压试验 电压作用影响试验 防静电试验 浪涌电流试验 输入中断试验 瞬时超电压试验 操作存储温度试验
Failure ）；
5
FOCUS 4 参考文件
国际法规 MIL-HDBK-217 国际法规 MIL-STD-781
6
FOCUS 5 试验基本步骤
一、试验目的和要求 二、试验样机数量 三、试验条件 四、试验类型的确定和统计试验方案的选择 五、判断方法、失效判据，故障判据等
7
FOCUS 6 试验项目
3
FOCUS２
范围
用于本公司产品可靠性测试的运作； 用于外发及供应商产品可靠性的运作；
4
FOCUS ３ 定义
Reliability Test 可靠性试验—— APQP产品质量先期策划和控制计划（Advanced
Product Quality Planning）； ORT持续可靠度测试 (On Going Reliability Test) ； RQT可靠度鉴定试验(Reliability Qualification Test) ； MTBF平均无故障时间（Mean Time Between
度。
8
样表:
测试 项目
开关机测 试
高温烧机 测试
数目
2PCS 1PCS
测试 目的
可靠性试验培训 PPT课件
设备能力 温度：105.0~133.3℃（at 100%RH）
110.0~140.0℃（at 85%RH） 118.0~150.0℃（at 65%RH） 湿度：65~100%RH 精度：温度±0.5℃/湿度±3%RH（at 85%RH） 常规条件： ①130℃，85%RH ②110℃，85%RH
高加速寿命试验箱
可靠性试验项目
高温贮存试验 HTST High Temperature Storage
试验目的： 评定产品承受长时间施加高温应力下工作或贮存的适应能力。
标准 JESD22-A102
JESD22-A110 JESD22-A118
JESD22-A113
GB/T 4587
GB/T 4587 JESD22-A108 GB/T 2423.28 JESD22-B106 JESD201 JESD22-A121
可靠性常用试验
常规试验分类
气候环境试验 高温贮存试验（HTST） 稳态湿热试验 （THT） 低温贮存试验（LTST） 高压蒸煮试验（PCT） 温度循环试验（TCT） 高速老化寿命试验（uHAST)
湿度对产品的影响：腐蚀、离子迁移、扩散、水解、爆裂、霉菌
14
环境应力与失效的关系
3 冷热温度冲击对产品的影响 高温和低温的失效都会反映在冷热温度冲击试验中，冷热冲击试验只是 加速了高温和低温失效的产生。下面归纳了实际生产或使用环境中存在 的具有代表性的冷热温度冲击环境，这些冷热冲击环境常常是导致产品 失效的主要原因。 1．温度的极度升高导致焊锡回流现象出现； 2．启动马达时周围器件的温度急速升高，关闭马达时周围器件会出现温 度骤然下降； 3．设备从温度较高的室内移到温度相对较低的室外，或者从温度相对较 低的室外移到温度较高的室内； 4．设备可能在温度较低的环境中连接到电源上，导致设备内部产生陡峭 的温度梯度。在温度较低的环境中切断电源可能会导致设备内部产生相 反方向陡峭的温度梯度； 5．设备可能会因为降雨而突然冷却； 6．当航空器起飞或者降落时，航空器机载外部器材可能会出现温度的急 剧变化。
110.0~140.0℃（at 85%RH） 118.0~150.0℃（at 65%RH） 湿度：65~100%RH 精度：温度±0.5℃/湿度±3%RH（at 85%RH） 常规条件： ①130℃，85%RH ②110℃，85%RH
高加速寿命试验箱
可靠性试验项目
高温贮存试验 HTST High Temperature Storage
试验目的： 评定产品承受长时间施加高温应力下工作或贮存的适应能力。
标准 JESD22-A102
JESD22-A110 JESD22-A118
JESD22-A113
GB/T 4587
GB/T 4587 JESD22-A108 GB/T 2423.28 JESD22-B106 JESD201 JESD22-A121
可靠性常用试验
常规试验分类
气候环境试验 高温贮存试验（HTST） 稳态湿热试验 （THT） 低温贮存试验（LTST） 高压蒸煮试验（PCT） 温度循环试验（TCT） 高速老化寿命试验（uHAST)
湿度对产品的影响：腐蚀、离子迁移、扩散、水解、爆裂、霉菌
14
环境应力与失效的关系
3 冷热温度冲击对产品的影响 高温和低温的失效都会反映在冷热温度冲击试验中，冷热冲击试验只是 加速了高温和低温失效的产生。下面归纳了实际生产或使用环境中存在 的具有代表性的冷热温度冲击环境，这些冷热冲击环境常常是导致产品 失效的主要原因。 1．温度的极度升高导致焊锡回流现象出现； 2．启动马达时周围器件的温度急速升高，关闭马达时周围器件会出现温 度骤然下降； 3．设备从温度较高的室内移到温度相对较低的室外，或者从温度相对较 低的室外移到温度较高的室内； 4．设备可能在温度较低的环境中连接到电源上，导致设备内部产生陡峭 的温度梯度。在温度较低的环境中切断电源可能会导致设备内部产生相 反方向陡峭的温度梯度； 5．设备可能会因为降雨而突然冷却； 6．当航空器起飞或者降落时，航空器机载外部器材可能会出现温度的急 剧变化。
可靠性(详细全面)精品PPT课件
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。
记为：R(ｔ)
即：R(ｔ)=P{Ｔ>ｔ}
其中：T为产品的寿命；ｔ为规定的时间； 事件{Ｔ>ｔ}有下列三个含义：
产品在时间ｔ内完成规定的功能；
产品在时间ｔ内无故障；
产品的寿命Ｔ大于ｔ。
若有N个相同的产品同时投入试验，经历时间ｔ后有n(t)件产品
机械可靠性设计是常规设计方法的进一步发展和深化，它更为科学 地计及了各设计变量之间的关系，是高等机械设计重要的内容之一。
三、可靠性工作的意义
绪论
可靠性是产品质量的一项重要指标。
重要关键产品的可靠性问题突出，如航空航天产品；
量大面广的产品，可靠性与经济性密切相关，如洗衣机等；
高可靠性的产品，市场的竞争力强；
绪论
可靠性是涉及多种科学技术的新兴交叉学科，涉及数学、失效物理学、 设计方法与方法学、实验技术、人机工程、环境工程、维修技术、生产管 理、计算机技术等；
可靠性工作周期长、耗资大，非几个人、某一个部门可以做好的，需 全行业通力协作、长期工作；
目前，可靠性理论不尽成熟，基础差、需发展。 与其他产品相比机械产品的可靠性技术有以下特点：
因设计安全系数较大而掩盖了矛盾，机械可靠性技术落后；
机械产品的失效形式多，可靠性问题复杂；
机械产品的实验周期长、耗资大、实验结果的可参考性差；
机械系统的逻辑关系不清晰，串、并联关系容易混淆；
一、可靠性定义与指标
可靠性设计基础
１、可靠性定义
可靠性：(Reliability) 产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
但在近些年，可靠性工作有些升温，这次升温的动力主要来源于企业对 产品质量的重视，比较理智。
《产品的可靠性评估》PPT课件
显然这时的使用方将得不到一个 合格的产品（因全部试验失效了）。
如何来判定批量产品的可靠性指标？我们希 望能用抽样试验的方法来评估该批产品的可靠性 指标。
即按抽样理论规定，在交检批量的产品 （母体）中随机地抽一小批产品（子样）来进 行寿命试验。
2
以子样的每一个产品的试验结果来推断 母体产品的有关可靠性指标。
这就是产品的可靠性评估问题，本章 我们讲解这方面内容。
产品可分为：
单元产品 系统产品
本章将研究单元产品的可靠性评估方法。
3
§9-1 概
述
一、单元产品的定义：
二、研究单元产品可靠性评估的意义：
三、进行单元产品可靠评估的前题条件 和评估的一般程序
4
一、单元产品的定义： 工厂单独生产和可以单独验收的零部
10
1. 矩法
矩法是以子样的各阶矩估计母体各 阶矩的评估方法。
例如：以子样的算术平均值 X作为母体分
布的数学期望 E( X ) 的估计值 ，ˆ而以子
样方差S2作为母体方差 D的(估X )计值 2 。即
有：ˆ 2
ˆ
x
1 n
n i1
xi
(9 -1)
11
ˆ 2
s2
1 n
n i1
( xi
x)2
(9 - 2)
L(R) (ns )RS (1 R)ns ( 9 - 5)
1. 产品可靠性的点估计 (1)根据极大似然法
为求L (R)的极大点，需解：
dL(R) 0 dR
24
因为 ln L(R) 是 L(R) 单调函数
具有相同的极值点，为便于计算，改求下式：
d ln L(R) 0 dR
式(9-5) 可得：
如何来判定批量产品的可靠性指标？我们希 望能用抽样试验的方法来评估该批产品的可靠性 指标。
即按抽样理论规定，在交检批量的产品 （母体）中随机地抽一小批产品（子样）来进 行寿命试验。
2
以子样的每一个产品的试验结果来推断 母体产品的有关可靠性指标。
这就是产品的可靠性评估问题，本章 我们讲解这方面内容。
产品可分为：
单元产品 系统产品
本章将研究单元产品的可靠性评估方法。
3
§9-1 概
述
一、单元产品的定义：
二、研究单元产品可靠性评估的意义：
三、进行单元产品可靠评估的前题条件 和评估的一般程序
4
一、单元产品的定义： 工厂单独生产和可以单独验收的零部
10
1. 矩法
矩法是以子样的各阶矩估计母体各 阶矩的评估方法。
例如：以子样的算术平均值 X作为母体分
布的数学期望 E( X ) 的估计值 ，ˆ而以子
样方差S2作为母体方差 D的(估X )计值 2 。即
有：ˆ 2
ˆ
x
1 n
n i1
xi
(9 -1)
11
ˆ 2
s2
1 n
n i1
( xi
x)2
(9 - 2)
L(R) (ns )RS (1 R)ns ( 9 - 5)
1. 产品可靠性的点估计 (1)根据极大似然法
为求L (R)的极大点，需解：
dL(R) 0 dR
24
因为 ln L(R) 是 L(R) 单调函数
具有相同的极值点，为便于计算，改求下式：
d ln L(R) 0 dR
式(9-5) 可得：
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韦布尔分布
随机失效期
老化期
指数分布
正态分布
什么是失效率曲线（浴盘曲线）？
产品的失效率随工作时间的变化具有不 同的特点，根据长期以来的理论研究和 数据统计，发现多数设备失效率曲线形 同浴盘的剖面，它明显地分为三段，分 别对元器件的三个不同阶段或时期。
早 夭期
产品寿命期
早夭期
随机失效期
老化期
表明器件在开始使用时，失效率很高， 但随着产品工作时间的增加，失效率迅 速降低，这一阶段失效的原因大多是由 于设计、原材料和制造过程中的缺陷造 成的。为了缩短这一阶段的时间，产品 应在投入运行前进行试运转，以便及早 发现、修正和排除故障；或通过试验进
4
可靠性的分类&定义
固有可靠性：产品在设计制造中赋予的可靠性。 使用可靠性：产品在使用中表现出的一种能力特性，它与固有可靠性、安装、 操作、维修等有关。 任务可靠性：产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。 基本可靠性：产品在规定条件下无故障的持续时间或概率。
5
产品失效的三个时期 浴缸曲线
失 效 率
老化期/磨耗期
失效时期 早夭期 随机失效期
故障率高:时间增加,故障率增加. 故障原因: 1.疲乏 2.老化 3.劣化
常见失效 机理
设计不够完 善
选用有缺陷 的原.磨耗(Wear-out) 故障消除法:
制程,工艺不 够完善
1.预防保养(Preventive Maintenance)
2.预先更换零件.
3.翻修(Overhaul)
7
老化期 氧化,腐蚀 疲劳,磨损 性能退化
各个阶段可靠性 试验--目的
（1）在研制阶段：使产品达到预定的可靠性指标 发现设计缺陷、零组件缺陷、工艺技术缺陷、环境适应性方面存在的问题，经过反复实验与改进， 达到预定的要求。 （2）在产品研制定型时：进行可靠性鉴定 新产品研制定型时，要根据产品标准（或产品技术条件）进行鉴定实验，以便全面考核产品是否 达到规定的可靠性指标。 （3）在生产过程中：控制产品的质量 因原材料质量较差或工艺流程失控等原因造成产品质量下降，在产品的可靠性实验中就能反映出 来，从而及时采取纠正措施使产品质量恢复正常。 （4）出货前，进行可靠性筛选：提高整批产品的可靠性水平 将各种原因如原材料有缺陷、工艺措施不当、操作人员疏忽、生产设备发生故障、质量检验不合 格等）造成早期失效的产品剔除掉，从而提高整批产品的可靠性水平。以免该产品于日后使用过 程中,遭受环境应力时而导致失效发生 （5）研制、售后：研究产品的失效机理 发现产品潜在失效模式，找出引起产品失效机理，产品的薄弱环节，采取相应的措施来提高产品 的可靠性水平。
8
可靠性试验的类型
老化试验(老炼试验) 环境应力筛选试验ESS 可靠性增长试验 可靠性验收试验 可靠性鉴定试验(MTBF) 高加速寿命试验HALT 高加速环境应力筛选试验HASS 寿命试验 耐久性试验 可靠性强化试验
9
工程试验
试验 的分 类
统计试验
筛选试验：
6
各个失效期的原因及预防措施
早夭期 故障率高:时间增加时,故障率减少. 故障原因: 1.设计缺陷. 2.制程错误. 3.使用不当. 4.组件不良. 故障消除法: 1.除错(Debugging) 2.烧机(Burn~in) 3.筛选(Screening)
随机失效期/可用期 故障率为一定常数,故障率稳定且低. 故障原因: 1.偶发的(Chance Failure). 2.设计先天限制. 3.使用造成意外. 4.保养,维修不良. 故障消除法: 1.重新设计. 2.制程管制. 3.维修保养.
高可靠性产品可获得高的经济效益
减少设备故障导致的停产损失，设 备故障影响生产，造成巨大经济损 失，特别是大型流程企业，关键设 备的故障导致工厂停产导致巨大损 失；高可靠性减少设备的维修费用
高可靠性产品，才有高的竞争能力
如果我们的产品有高的可靠性，那 就能打入激烈竞争的世界市场，从 而获得巨大经济效益；相反，则会 被挤出市场
对产品的可靠性水平进行评价时，它运 用抽样方案，在保证生产者不致使质量 符合标准的产品被拒收的条件下进行鉴 定实验。
3
什么是可靠性？
可靠性的定义：产品在规定的条件下和规定的时间区间（或操作次数）内完成规 定规定功能的能力。 规定的条件：以时间为尺度度量产品的可靠特性，它是可靠性区别与产品其他特 性的重要特性。产品的可靠性与规定的时间是密切相关的。产品的可靠性随着其 使用时间的增长而降低。
规定的条件
负载和维护条件：如供电电压、输出功率、载荷、使用方法、使用频率、操 作人员的技术水平、维修方法等。
环境条件：如气候环境（温度、湿度、压力等）、生物和化学环境（生物作 用物质霉菌、化学作用物质盐雾等）、机械环境（振动、冲击等）、电磁环 境（电场、磁场、电磁场等）。
储存条件：如运输和保管等条件。
规定的功能：指产品标准或产品技术条件中所规定的各项技术性能（技术指 标），如仪器仪表的准确度及其他静态、动态性能指标等。
行筛选，剔除不合格品。
偶然失效期，也称随机失效
期；这一阶段的特点是失效 耗损失效期；该阶段
率较低，且较稳定，往往可 的失效率随时间的延
近似看作常数，产品可靠性 长而急速增加，主要
指标所描述的就是这个时期，原因是器件的损失己
这一时期是产品的良好使用 非常的严重，寿命快
阶段。
到尽头了，可适当的
维修或直接更换了。
产品可靠性试验
1
课程重点
环境应力筛选试验技术(ESS) 高加速寿命测试（HALT）
2
可靠性的重要
电子产品的复杂程度在不断增加
一般说来，电子设备所用的元器 件数量越多，其可靠性问题就越 严重
提高产品的信誉，企业的信誉
产品的技术性能指标作为衡量电子元器 件质量好坏的标志，这只反映了产品质 量好坏的一个方面，还不能反映产品质 量的全貌。可靠性就是信誉，就是市场。
增长试验： 验收试验 （批接收）
温度循环 随机振动 高温 冷热冲击 单频正弦振动 体温 机械冲击 湿度 加速度
暴露材料和制造工艺 中的缺陷，剔除产品 早期故障；
激发产品故障隐患，进行设计改进，提高其固 有可靠性；验证设计可行性，通常是在实验室 标准状况下，及早发现设计上的缺陷及弱点
鉴定试验（评价 MTBF）
随机失效期
老化期
指数分布
正态分布
什么是失效率曲线（浴盘曲线）？
产品的失效率随工作时间的变化具有不 同的特点，根据长期以来的理论研究和 数据统计，发现多数设备失效率曲线形 同浴盘的剖面，它明显地分为三段，分 别对元器件的三个不同阶段或时期。
早 夭期
产品寿命期
早夭期
随机失效期
老化期
表明器件在开始使用时，失效率很高， 但随着产品工作时间的增加，失效率迅 速降低，这一阶段失效的原因大多是由 于设计、原材料和制造过程中的缺陷造 成的。为了缩短这一阶段的时间，产品 应在投入运行前进行试运转，以便及早 发现、修正和排除故障；或通过试验进
4
可靠性的分类&定义
固有可靠性：产品在设计制造中赋予的可靠性。 使用可靠性：产品在使用中表现出的一种能力特性，它与固有可靠性、安装、 操作、维修等有关。 任务可靠性：产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。 基本可靠性：产品在规定条件下无故障的持续时间或概率。
5
产品失效的三个时期 浴缸曲线
失 效 率
老化期/磨耗期
失效时期 早夭期 随机失效期
故障率高:时间增加,故障率增加. 故障原因: 1.疲乏 2.老化 3.劣化
常见失效 机理
设计不够完 善
选用有缺陷 的原.磨耗(Wear-out) 故障消除法:
制程,工艺不 够完善
1.预防保养(Preventive Maintenance)
2.预先更换零件.
3.翻修(Overhaul)
7
老化期 氧化,腐蚀 疲劳,磨损 性能退化
各个阶段可靠性 试验--目的
（1）在研制阶段：使产品达到预定的可靠性指标 发现设计缺陷、零组件缺陷、工艺技术缺陷、环境适应性方面存在的问题，经过反复实验与改进， 达到预定的要求。 （2）在产品研制定型时：进行可靠性鉴定 新产品研制定型时，要根据产品标准（或产品技术条件）进行鉴定实验，以便全面考核产品是否 达到规定的可靠性指标。 （3）在生产过程中：控制产品的质量 因原材料质量较差或工艺流程失控等原因造成产品质量下降，在产品的可靠性实验中就能反映出 来，从而及时采取纠正措施使产品质量恢复正常。 （4）出货前，进行可靠性筛选：提高整批产品的可靠性水平 将各种原因如原材料有缺陷、工艺措施不当、操作人员疏忽、生产设备发生故障、质量检验不合 格等）造成早期失效的产品剔除掉，从而提高整批产品的可靠性水平。以免该产品于日后使用过 程中,遭受环境应力时而导致失效发生 （5）研制、售后：研究产品的失效机理 发现产品潜在失效模式，找出引起产品失效机理，产品的薄弱环节，采取相应的措施来提高产品 的可靠性水平。
8
可靠性试验的类型
老化试验(老炼试验) 环境应力筛选试验ESS 可靠性增长试验 可靠性验收试验 可靠性鉴定试验(MTBF) 高加速寿命试验HALT 高加速环境应力筛选试验HASS 寿命试验 耐久性试验 可靠性强化试验
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工程试验
试验 的分 类
统计试验
筛选试验：
6
各个失效期的原因及预防措施
早夭期 故障率高:时间增加时,故障率减少. 故障原因: 1.设计缺陷. 2.制程错误. 3.使用不当. 4.组件不良. 故障消除法: 1.除错(Debugging) 2.烧机(Burn~in) 3.筛选(Screening)
随机失效期/可用期 故障率为一定常数,故障率稳定且低. 故障原因: 1.偶发的(Chance Failure). 2.设计先天限制. 3.使用造成意外. 4.保养,维修不良. 故障消除法: 1.重新设计. 2.制程管制. 3.维修保养.
高可靠性产品可获得高的经济效益
减少设备故障导致的停产损失，设 备故障影响生产，造成巨大经济损 失，特别是大型流程企业，关键设 备的故障导致工厂停产导致巨大损 失；高可靠性减少设备的维修费用
高可靠性产品，才有高的竞争能力
如果我们的产品有高的可靠性，那 就能打入激烈竞争的世界市场，从 而获得巨大经济效益；相反，则会 被挤出市场
对产品的可靠性水平进行评价时，它运 用抽样方案，在保证生产者不致使质量 符合标准的产品被拒收的条件下进行鉴 定实验。
3
什么是可靠性？
可靠性的定义：产品在规定的条件下和规定的时间区间（或操作次数）内完成规 定规定功能的能力。 规定的条件：以时间为尺度度量产品的可靠特性，它是可靠性区别与产品其他特 性的重要特性。产品的可靠性与规定的时间是密切相关的。产品的可靠性随着其 使用时间的增长而降低。
规定的条件
负载和维护条件：如供电电压、输出功率、载荷、使用方法、使用频率、操 作人员的技术水平、维修方法等。
环境条件：如气候环境（温度、湿度、压力等）、生物和化学环境（生物作 用物质霉菌、化学作用物质盐雾等）、机械环境（振动、冲击等）、电磁环 境（电场、磁场、电磁场等）。
储存条件：如运输和保管等条件。
规定的功能：指产品标准或产品技术条件中所规定的各项技术性能（技术指 标），如仪器仪表的准确度及其他静态、动态性能指标等。
行筛选，剔除不合格品。
偶然失效期，也称随机失效
期；这一阶段的特点是失效 耗损失效期；该阶段
率较低，且较稳定，往往可 的失效率随时间的延
近似看作常数，产品可靠性 长而急速增加，主要
指标所描述的就是这个时期，原因是器件的损失己
这一时期是产品的良好使用 非常的严重，寿命快
阶段。
到尽头了，可适当的
维修或直接更换了。
产品可靠性试验
1
课程重点
环境应力筛选试验技术(ESS) 高加速寿命测试（HALT）
2
可靠性的重要
电子产品的复杂程度在不断增加
一般说来，电子设备所用的元器 件数量越多，其可靠性问题就越 严重
提高产品的信誉，企业的信誉
产品的技术性能指标作为衡量电子元器 件质量好坏的标志，这只反映了产品质 量好坏的一个方面，还不能反映产品质 量的全貌。可靠性就是信誉，就是市场。
增长试验： 验收试验 （批接收）
温度循环 随机振动 高温 冷热冲击 单频正弦振动 体温 机械冲击 湿度 加速度
暴露材料和制造工艺 中的缺陷，剔除产品 早期故障；
激发产品故障隐患，进行设计改进，提高其固 有可靠性；验证设计可行性，通常是在实验室 标准状况下，及早发现设计上的缺陷及弱点
鉴定试验（评价 MTBF）