电子产品可靠性基础知识

四、保障性
系统（装备）的设计特性和计划的保障资源 满足平时和战时使用要求的能力。 包括两个方面的含义：与装备保障有关的 设计特性；保障资源的充足和适用程度。
五、软件可靠性
产品可靠性有两部分构成：硬件可靠性及软件 可靠性 与软件可靠性有关的标准： IEC 60300-3-6《软件可信性应用指南》 IEC 61713《软件生存期的软件可信性应用指南》
六、可用性和可信性的概念
1．可用性
可用性是产品可靠性、维修性和维修保
障的综合反映 2．可信性 可信性是一个集合术语，用来表示可用 性及其影响因素：可靠性、维修性、维修保 障。
七、可靠度函数、累积故障（失效）分布函数 1．可靠度 可靠度：R(t) R( t ) P ( T t ) 2．累积故障分布函数：F(t)
高，且具有迅速下降的特征。此阶段故障主要是设计与制作中的缺 陷，如设计不当、材料缺陷、加工缺陷、安装调整不当等，产品投 入使用后很容易较快暴露出来。
2．偶然故障期：在产品投入使用一段时间后，产品的故障
率可降到一个较低的水平，且基本处于平稳状态，可以近似认为故障率为常 数，这一阶段就是偶然故障期。
3．耗损故障期：特点是产品的故障率迅速上升，很快出现
功能的概率称为可靠度，一般用R(t）表示，若产品的总数为No,工作到t时刻 产品发生的故障数为r（t），则产品在t时刻的可靠度的观测值为：
N0 r( t ) R( t ) N0
（二）故障（失效）率：工作到某时刻尚未发生故障的产
品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率，称之为产品的故障率：
r t t N S t t
第一节 可靠性的基本概念 一、故障（失效）及其分类 1. 故障：产品或产品的一部分不能或将不能
完成预定功能的事件或状态
2．故障分类 故障的规律 偶然故障、耗损故障 故障的后果 致命性故障、非致命性故障
故障的统计特性
独立故障、从属故障（前者是指不是由于另一个产 品引起的故障，后者是有另一个产品故障引起的故障， 一般在评价产品可靠性时只统计独立故障） 二、可靠性 1．可靠性：产品在规定的条件下和规定的
二、可靠性分配 在产品设计阶段，将产品的可靠性定量要求 按规定的准则分配到规定的产品层次的过程。 常用方法：评分分配法；比例分配法
评分分配法
选择故障率入为分配参数，主要考虑四个 影响因素： 复杂度：组成分系统的元器件数数量及组装 调试的难易程度 技术成熟度：分系统的技术水平和成熟程度
重要度：分系统的重要性
时间内，完成规定功能的能力。
可靠性的概率度量称为可靠度
2．产品可靠性分类：
固有可靠性： 产品在设计、制造中赋予的，是产品的一种固有特性，
也是产品的开发者可以控制的。
使用可靠性 ：产品在实际使用过程中表现出的一种性能的保持能力的特
性，他除了考虑固有可靠性的影响因素之外，还要考虑产品安装、操作使用 和维修保障等方面因素的影响。
降额设计与热设计
可靠性模型
—— 串联模型：组成产品的所有单元中任一单
元发生故障都会导致整个产品故障
—— 并联模型：组成产品所有单元同时工作时，只要有一个单元
不发生故障，产品就不会故障，亦称贮备模型
式中Ri(t)与λi(t)——第i单元的可靠度与故障率； Rs(t)与λs(t)——第i单元的可靠度与故障率；
基本可靠性：产品在规定条件下无故障的持续时间或概率，它
反映产品对维修人力的要求。
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。
三、维修性
产品在规定的条件下和规定的时间内，按规 定的程序和方法进行维修时，保持或恢复执行规 定状态的能力。
维修性是产品的一种特性，即由产品设 计赋予的使其维修简便、迅速和经济的固 有特性。
故障率的单位
1菲特（fit）=10-9/小时
（三）平均失效（故障）前时间（MTTF）
1 N0 MTTF ∑ ti N 0 i 1
当产品的寿命分布服从指数分布
t MTTF 0 e dt 1

（四）平均故障间隔时间（MTBF）
1 N0 T ∑ ti 1． MTBF （其中T为总试验时间） N 0 i 1 N0
产品故障大量增加直至最后报废。
十、可靠性与产品质量的关系
性能指标 产品质量 专门特性（包括可靠性、维 修性、保障性等）
第二节 基本可靠性设计与分析技术
一、可靠性设计的基本内容 规定定性定量的可靠性要求 建立可靠性模型 可靠性分配
可靠性预计
可靠性设计准则 耐环境设计 元器件选用与控制 电磁兼容设计
常用方法：元器件计数法；应力分析法
元器件计数法预计公式：
s N i Gi Qi
i 1 n
பைடு நூலகம்
应力分析法预计公式： （1） p b E K （ 2） s N i p
i 1 n
i
F t P T ≤ t
Rt F t 1
3．故障密度函数：f(t)

dF t f t dt
t F t 0 f u du
R( t ) t f ( u )du
八、可靠性与维修性的常用度量
（一）可靠度：产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定
环境条件：分系统所处环境条件
—— 每个因素的分值在1-10之间 分配公式： （1） i Ci s
（ 2） C i i /
（3） i yij
j 1 4
（ 4） i
i 1
u
三、可靠性预计
根据产品各组成部分的可靠性预测产品在规 定的工作条件下的可靠性
2．完全修复的产品
∞ MTBF MTTF ∫ 0 Rt dt
（五）贮存寿命 产品在规定条件下贮存时，仍能满足规 定质量要求的时间长度。 （六）平均修复时间（MTTR） MTTR ∑ t i / n
i 1 n
式中ti：第i次修复时间 n：修复次数
九、浴盆曲线
1．早期故障期：在产品投入使用的初期，产品的故障率较