电子产品可靠性设计相关知识PPT(21张)
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产品的可靠性保证 PPT
内建可靠性得信息共享利用—可靠性数据
失效机理分析
维修／维护
可靠性和质 量水平评估
可靠性数据
故障闭环处理
可靠性预计
可靠性试验 设计
根本原因分析
基本特性分析
– 元器件、物料基本特性 – 金属材料、结构特性 – 工艺过程特性
失效分析
– 产品级失效分析 – 器件级分析 – 失效机理分析
内建信息共享利用－基本特性与失效机理
一般得可靠性工作步骤
确定产品得可靠性目标,包括产品得应用条件,预 期得寿命,其她特定得要求;
确定不同阶段可靠性分析与可靠性试验得计划; 通过内部评审与稽核确认产品得可靠性结果; 从试验或现场数据评估产品得可靠性; 持续得可靠性分析
推荐得可靠性组织结构
Product Line
Engineering Design
差异性
– 国外开发工程师具备非常丰富得可靠性工程经验、 – 可靠性工程师主要职责:
• 基础性可靠性工作(失效分析/失效机理研究/可靠性数据统计分析) • 可靠性管理(评审/问题闭环控制) • 专业技术研究(试验方案制定/规范标准制定/基础研究)
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目录
影响产品可靠性得因素 可靠性设计内容
产品的可靠性保证
影响产品可靠性得因素
产品设计: 设计控制 （电路、物料、工 艺、结构设计） 软件分析工具
产品测试： 基本测试 异常测试 可靠性试验
产品需求管理: 寿命周期环境条件
可靠性需求 其它限制条件
经济性： 成本控制
寿命周期费用分 析
产品可靠性
风险控制： 评审与检视 可靠性预测评估
可靠性监控： 失效闭环处理 可靠性和质量指标
寿命周期条件
电子产品质量与可靠性技术 PPT
●
● ●
例4：神舟5号火箭发射成功的可靠性为0.997.
●
不可靠度
定义：是指产品在规定的条件下，在规定的时间内 、产品不能完成规定的功能的概率。它也是时间的 函数，记作F(t)，也称为累积F(t)=p(T≤ t)
●
R(t)+F(t)=1
失效概率密度f(t)
定义：失效概率密度是累积失效概率F(t)对时间的变化率， 它表示产品寿命落在包含t的单位时间内的概率，即t时刻， 产品在单位时间内失效的概率
可靠性指标的选择的依据
a、装备的类型，例如对坦克为平均无故障里程（ MMBF）、对于飞机为平均无故障飞行小时（ MFHBF）、对一般设备则为平均无故障时间（ MTBF）；
b、装备的使用要求（战时、平时、一次使用、重 复使用）对于一次使用的产品则为成功率（例 导弹）； c、装备可靠性的验证方法，厂内试验验证则用合 同参数，外场验证则用使用参数。
●
可靠性模型
数学型
假设各单元寿命服从指数分布
Rs (t ) Ri (t )
i 1
n
MTBFs=1\λs
s i
i 1
n
建立产品的可靠性模型
●
产品的可靠性模型是进行产品可靠性指标定量分配和 预计,以及开展产品可靠性分析的基础。
●
典型的可靠性模型有：
串联、并联（热储备）、混联、表决(k/n)、冷储备（ 非工作）和网络系统等。
dF (t ) f (t ) F (t ) dt
瞬时失效率λ(t)，（简称失效率）
●
定义：是在t时刻，尚未失效的产品，在该时刻后的 单位时间内发生失效的概率。
(t ) lim
t 0
F (t t ) F (t ) dF (t ) 1 R(t )t dt R(t )
电子系统可靠性设计-嵌入式系统软件的可靠性设计PPT课件【2024版】
数据速率、误差检验、输入输出状态指示、格式要求、 时钟、选通脉冲等
嵌入式系统软件的可靠性设计 电子系统可靠性设计
2）控制要求或处理要求
嵌入式系统对实时性要求较高
工作顺序要求严格：发送数据的时间、接收数据的时间、 时序关系、CPU和外设的同步 3）可靠性问题
对软件的可靠性要求和出错处理的要求
确定出错处理方案，列出各种错误图像、显示错误的 方法 用户的需求：全面详细的了解，设计者的理解和用户的解 释必须完全一致，形成文档
5、性能错误
电子系统可靠性设计
指设计的软件性能和用户的需求相差太大，不能满足用 户的要求
例如：软件的响应时间、执行时间、控制系统的精度等
例如：
计算机的语音识别，尽管识别率满足要求，但是识别 时间不能太长，如果需要几分钟进行识别，无法应用
嵌入式系统发生故障时：
需要立即做出响应，自动保护和报警
如果响应时间过长：会发生严重的后果
依赖于设计者的思路、方法 在软件开发的每一步：都可能引入故障 每一个阶段都要采取质量控制手段
实现软件的可靠性要求 一、软件工程的开发模式 二、嵌入式系统的软件开发 三、软件可靠性管理
嵌入式系统软件的可靠性设计 电子系统可靠性设计
一、软件工程的开发模式 1、瀑布式开发模型 2、原型法开发模型 3、螺旋形开发模式 4、面向对象的软件开发模型
上个例子:
故障率λ=0.004
平均故障间隔时间MTBF =1/λ =250
嵌入式系统软件的可靠性设计 电子系统可靠性设计
嵌入式系统软件的可靠性设计 电子系统可靠性设计
嵌入式系统软件的可靠性设计
2、方案中有错误
电子系统可靠性设计
当用户需求充分了解后，进行软件的总体方案设计
嵌入式系统软件的可靠性设计 电子系统可靠性设计
2）控制要求或处理要求
嵌入式系统对实时性要求较高
工作顺序要求严格：发送数据的时间、接收数据的时间、 时序关系、CPU和外设的同步 3）可靠性问题
对软件的可靠性要求和出错处理的要求
确定出错处理方案，列出各种错误图像、显示错误的 方法 用户的需求：全面详细的了解，设计者的理解和用户的解 释必须完全一致，形成文档
5、性能错误
电子系统可靠性设计
指设计的软件性能和用户的需求相差太大，不能满足用 户的要求
例如：软件的响应时间、执行时间、控制系统的精度等
例如：
计算机的语音识别，尽管识别率满足要求，但是识别 时间不能太长，如果需要几分钟进行识别，无法应用
嵌入式系统发生故障时：
需要立即做出响应，自动保护和报警
如果响应时间过长：会发生严重的后果
依赖于设计者的思路、方法 在软件开发的每一步：都可能引入故障 每一个阶段都要采取质量控制手段
实现软件的可靠性要求 一、软件工程的开发模式 二、嵌入式系统的软件开发 三、软件可靠性管理
嵌入式系统软件的可靠性设计 电子系统可靠性设计
一、软件工程的开发模式 1、瀑布式开发模型 2、原型法开发模型 3、螺旋形开发模式 4、面向对象的软件开发模型
上个例子:
故障率λ=0.004
平均故障间隔时间MTBF =1/λ =250
嵌入式系统软件的可靠性设计 电子系统可靠性设计
嵌入式系统软件的可靠性设计 电子系统可靠性设计
嵌入式系统软件的可靠性设计
2、方案中有错误
电子系统可靠性设计
当用户需求充分了解后，进行软件的总体方案设计
电子产品可靠性PPT课件
量等级等均应满足设备工作和环境的要求，并留有足够的裕量。
第19页/共155页
•
(2) 优先选用经实践证明质量稳定、可靠性高、有发展前途的标准元
器件，不选用淘汰和禁用的元器件。
•
(3) 应最大限度地压缩元器件的品种规格，减少生产厂家，提高它们
的复用率。
•
(4) 除特殊情况外，所有电子元器件应按不同的要求经过必要的可靠
维修安全。
•
(5) 设备最好具备监测装置和故障预报装置，能使操纵者尽早地发现
故障或测试失效元器件，及时更换维修，以缩短维修时间，防止大故障出现。
第11页/共155页
• 生产方面
•
1. 生产条件对电子设备的要求
•
任何电子设备在它的研制之后都要投入生产。生产厂的设备情况、
技术和工艺水平、生产能力和生产周期以及生产管理水平等因素都属于生产
•
(1) 输出高电平UOH。输出高电平UOH是指输入端有一个(或几个)为
低电平时的输出电平。UOH典型值约为3.6 V。
•
(2) 输出低电平UOL。输出低电平UOL是指在电路输出端接有额定负
载(通常规定为带八个同类型的与非门负载)时，电路处于饱和导通状态时的
输出电压。UOL一般应小于或等于0.35 V。
备能够耐受高低温循环时的冷热冲击。
•
(2) 采取各种防护措施，防止潮湿、盐雾、大气污染等气候因素对电
子设备内元器件及零部件的侵蚀和危害，延长其工作期。
第3页/共155页
•
2. 机械条件对电子设备的要求
•
机械条件是指电子设备在不同的运载工具中使用时所受到的振动、
冲击、离心加速度等机械作用。它对设备的影响主要是：元器件损坏失效或
电子产品结构可靠性与防护设计ppt课件
绝缘安装 500V/DC
电缆
-40~+60℃
或 弱电流电器 图 中 ， 仪表、电信设 (g)
备
AVRP 聚氯乙烯 250V/AC 绝缘屏蔽 500V/DC 安装电缆 -60~+70℃
或 弱电流电器 图 中 ， 仪表、电信设 (h)
备
SIV-7 空 气 - 聚 -40~+60℃ 氯乙烯绝 缘同轴射 频电缆
• 室温和电子产品机壳内部空间的温度不能超 过导线绝缘层的耐热温度；（电源线和地线要 特别加以注意） • 当导线（特别是电源线）受到机械力作用的 时候，要考虑它的机械强度。 e. 要便于连线操作
34
电子产品总体结构与防护设计
（3） 电磁线
具有绝缘层的导电金属线，用来绕制 电工电子产品的线圈或绕组
作用是实现电能和磁能转换。
24
电子产品总体结构与防护设计
线规 ：指导线的粗细标准 ，有线号和线径两种 表示方法 。
线号制 ：按导线的粗细排列成一定号码 ，线号 越大，其线径越小，英、美等国家采 用线号制 。
线径制：用导线直径的毫米（mm）数表示线规， 中国采用线径制。
25
电子产品总体结构与防护设计
b. 绝缘外皮材料 绝缘外皮除了电气绝缘外，还有增强导线机械 强度、保护导线不受外界环境腐蚀的作用。
SYV
聚氯乙烯 -40~+60℃ 绝缘同轴 射频电缆
固定式无线 图 中 电 装 置 （ 50 (c) Ω）
28
电子产品总体结构与防护设计
表2
型号 名称
工作条件
主要用途 结构
RVS 聚氯乙烯 450V
或 家用电器、小 图 中
绝缘双绞 750V/AC ， <50 型电动工具， (d)
《电子产品设计》PPT课件 (2)
②对半导体器件而言，它的 寿命长、稳定可靠，所以其 失效特性有特殊的地方，如 图所示。早期失效和一般元 件相同，失效率随时间增加 迅速下降。失效原因通常是 由于原材料缺陷和工艺因素 所引起。在偶然失效期，失 效率低且随时间递减。这一 时期失效率近似为一常数， 是半导体器件最好的工作时 期。半导体器件没有耗损失 效期，这是其特殊性所在。 类似半导体器件失效规律的 电子元器件还有固体钽电解 电容器，它的结构和特性类 似于半导体二极管。
（2）元器件的可靠性：
一般元器件的可靠性通常用失效率表示。由于元 器件都工作在偶然失效期，其失效率为常数。失效率λ(t)
与可靠度R(t)之间的关系R为(t) et
上式说明了正常工作概率（可靠度）在时间上是按指数 衰减的。当产品的工作时间等于产品平均正常工作时间 （平均寿命）时，产品的可靠度约为0．37。因此，要获 得较高的可靠度，产品的工作时间应远小于产品的平均寿 命，也就是工作时间越短其可靠性越高。
早期失效期：由设计、制造上的缺陷等原因而造成的失效 叫早期失效，发生早期失效的期间叫早期失效期。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。通过对原材料和生产工艺加强检验和质量控制， 可以大大减少早期失效比例。在生产中对元器件进行筛选 老化，可使其早期失效大大降低，以保证筛选后的元器有 较低的失效率。
第四节 电子产品的可靠性设计
可靠性概念
电子产品的可靠性是指它的有效工作寿命。即 它能够完成某一特定功能的时间。（也可定义为产品在规 定的时间内，按规定的条件，完成规定功能的能力。）
规定的时间：
规定的条件：
规定功能：
电子产品可靠性设计的涉及面非常广泛。它涉及
到产品的可靠性模型，可靠度和维修的要求，预计和分配，
可靠性设计ppt课件
一般当N足够大 R(t) NNf (t) N
因为０≤Ｎf (t)≤Ｎ，故０≤Ｒ(t)≤１
现代设计方法
2）不可靠度(Faulty)
不可靠度或失效概率；指在规定的条件下和规 定的时间内，产品功能失效的概率。 产品的失效概率也是时间的函数，用F(t)表示 ，称为失效概率函数。
显然
现代设计方法
R(t)P(t) F (t) ( t) 1 R (t)
f(t)
f(t)dF (t)dR (t)
dt
dt
f(t)
失效概率
F(t)
t
f (t)dt
0
F(ta)
R(ta)
0
ta
t
可靠度 R(t)1F(t) f(t)dt t
图1-3 f(t)与F(t)
现代设计方法
4）失效率（故障率）
• 工作到时刻 t尚未失效的产品，在这t 时刻后，在单
现代设计方法
可 靠 性 设 计（1）
Reliability Design ——可靠性概述
大学CAD中心
现代设计方法
本讲主要内容
可靠性基本概念和特点 可靠性设计的常用指标 可靠性设计常用分布函数
现代设计方法
1.可靠性设计的概念与特点
• 什么是可靠性？
• 可靠性的由来
1952年，美国国防部成立了“电子设备可靠性咨询小组（AGREE）” ，1957年发表了著名的“军用电子设备的可靠性”报告，提出了在生 产、试制过程中产品可靠性指标进行试验、验证和鉴定的方法，以及包 装、储存、运输过程中的可靠性问题及要求。这份报告被公认是电子产 品可靠性工作的奠基性文件。至此，可靠性理论的研究开始起步，并逐 渐在世界范围内展开，可靠性工程开始形成一门独立的工程学科。
因为０≤Ｎf (t)≤Ｎ，故０≤Ｒ(t)≤１
现代设计方法
2）不可靠度(Faulty)
不可靠度或失效概率；指在规定的条件下和规 定的时间内，产品功能失效的概率。 产品的失效概率也是时间的函数，用F(t)表示 ，称为失效概率函数。
显然
现代设计方法
R(t)P(t) F (t) ( t) 1 R (t)
f(t)
f(t)dF (t)dR (t)
dt
dt
f(t)
失效概率
F(t)
t
f (t)dt
0
F(ta)
R(ta)
0
ta
t
可靠度 R(t)1F(t) f(t)dt t
图1-3 f(t)与F(t)
现代设计方法
4）失效率（故障率）
• 工作到时刻 t尚未失效的产品，在这t 时刻后，在单
现代设计方法
可 靠 性 设 计（1）
Reliability Design ——可靠性概述
大学CAD中心
现代设计方法
本讲主要内容
可靠性基本概念和特点 可靠性设计的常用指标 可靠性设计常用分布函数
现代设计方法
1.可靠性设计的概念与特点
• 什么是可靠性？
• 可靠性的由来
1952年，美国国防部成立了“电子设备可靠性咨询小组（AGREE）” ，1957年发表了著名的“军用电子设备的可靠性”报告，提出了在生 产、试制过程中产品可靠性指标进行试验、验证和鉴定的方法，以及包 装、储存、运输过程中的可靠性问题及要求。这份报告被公认是电子产 品可靠性工作的奠基性文件。至此，可靠性理论的研究开始起步，并逐 渐在世界范围内展开，可靠性工程开始形成一门独立的工程学科。
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2．合理选择应用元器件： 1）按加于元器件的电应力（电压、电流、功率、频 率、 脉宽等）性质与大小来选用。
2）按环境应力（温度、湿度等）来选用。 3）按电磁兼容性要求选择元器件。从限制干扰电平 和减少干扰耦合两方面来考虑 。 4）集成化设计。优先采用IC。
5）降额使用（减额设计）。 降额比S＝使用电应力 / 额定电应力
原则：
1）尽量采用经过验证确实能提高可靠性的新技术、 新结构、新器件和新工艺。
2）尽量简化电路和机械结构。 3）尽量减少元器件、连线、接点及接插件数量。 4）尽量采用可靠性高的标准电路和结构件。
可靠性计算方法：
一般电子产品的可靠性模型为串联模型，且一般电子 元器件和整机的失效为指数分布。可用“失效代数和法” 计算，即系统失效率为各单元电路元器件、结构件、装 配及调整等的失效率总和：
λ s ＝ Σ Ni λi
其中λi 为系统中第i种的失效率
（i = 1，2，…，n），Ni 为该种的单机用量。
则系统可靠性可计算为：
MTBFs ＝ 1 / (1+α ) D k λs
其中 α为补偿系数（一般取0.1）， D为鉴别比 （民用 品一般取3），k为环境因子（实验室取0.5 ~ 1、室内家 用电器1 ~ 10、野外地面固定设备3 ~ 8、船舶10 ~ 18、 地面移动设备13 ~ 30、飞机50 ~ 80）。
为确定产品的可靠性特征量是否达到所要 求的数值而进行的试验。
加速试验： 为缩短试验时间，在不改变失效机理的条
件下，用加大应力的方法进行的试验。
（二）可靠性设计
意义：可靠性设计奠定产品可靠性的基础，制造保 证产品的可靠性，使用保持产品的可靠性。但制 造和使用中许多问题也是设计的内容。
要求：可靠性、稳定性、安全性、操作性、维修性 和经济型。
元器件 名称 整流二极管 稳压二极管 大功率三极管 中功率三极管 小功率三极管 电源变压器 保险丝 电解电容器 电容器 电阻 可调电阻 电源开关 接插件
合计
数量 4 1 1 1 1 1 2 5 4 7 1 1 1
预计值
λ ( 10-5 / h ) n λ ( 10-5 / h )
0.580
2.320
2）基本失效率λ0：指正常寿命期间的失效率或在试验 室额定条件下试验得到的失效率。通常元器件的λ0为常数 （半导体器件的λ0随时间增长而缓慢下降）。
二。可靠性分配：
当可靠性预计值达不到要求的可靠性指标时， 需进行可靠性分配，即将系统的目标可靠性指 标合理分配到系统的各组成单元及各元器件。
1） 由可靠性预计得出预计的失效率λ预计。
0.140
0.140
0.750
0.750
0.670
0.670
0.520
0.520
0.090
0.090
0.100
0.200
0.050
0.250
0.015
0.060
0.010
0.070
0.270
0.270
0.270
0.270
0.024
0.024
5.634
分配值
λ ( 10-5 / h ) n λ ( 10-5 / h )
0.060
0.240
0.020
0.020
0.120
0.120
0.100
0.100
0.050
0.050
0.050
0.050
0.020
0.040
0.005
0.025
0.002
0.008
0.002
0.014
0.050
0.050
0.005
0.005
0.005
0.005
0.677
三。元器件：
1．按“可靠性第一，性能第二”来简化系统及电路，减 少元器件数量。
电子产品可靠性设计知识
（一）主要名词术语
• 可靠性： 产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能 的能力。
• 失效：产品丧失规定功能。对可修复产品，通常称故障。
• 可靠性特征量：用来表示可靠性高低的各种数量指标。
平均寿命：对不可修复产品，是指其失效前的平均工作时 间；对可修复产品，是指其相邻两故障间的工作时间，也 称平均无故障工作时间（MTBF）。
其λ（t）随工作时间的增加而快速下降。 偶然失效：产品由于应力条件不可预测的偶然变 化造成的失效。
其λ （t）＝λ 为一恒定值。 耗损失效：产品由于老化、磨损、损耗、疲劳等 原因而发生的失效。
产品的正常使用应处于偶然失效期。
可靠性测定试验：
为确定产品的可靠性特征量的数值而进行 的试验。 可靠性验证试验：
2） 由整机规定的可靠性指标计算出整机允许 的总失效率λ允许。
3） 求出失效率差值λ差 ＝ λ预计 － λ允许 。并根 据各电路单元失效率的比例、重要性及实现的 可能性将失效率差值分配到各电路单元和元器 件。
4） 将各电路单元失效率的预计值减去分配的 差值求得各电路单元失效率的分配值。
例：某产品中电源单元可靠性预计与分配表
6）降温使用。 3．压缩元器件的品种和规格。
四．热设计：
1。防热措施。 元器件的选用及安装排列好坏是关键。
2。散热措施。 • 加强外壳的散热，采用导热系数较高的材料、
减薄壁厚。
• 合理设计外壳的通风结构，加强对流，进、出 风口原则上应开在温升最大处，注意防止二者间 有气流障碍或气流短路结构。
市场调查
可靠性设计程序
总体设计
可靠性预计及分配
元器 件选 择及 降额
结 构 设 计
热 设 计
漂 移 设 计
抗干扰 及
暂态保 护设计
工 艺 设 计
安 全 设 计
人机 系统 设计
可靠性 设计审 查及价 值分析
环 境 试 验
鉴 定 试 验
试生产 和
试销售
一．可靠性预计：从各子系统、部件、元器件的现实可
失效率：工作到某时刻尚未失效的产品，在该时刻后单位 时间内失效的概率，记λ （t）。
其基本单位为菲特（1菲特=10-9 / 小时）。
一般电子产品的失效分布均符合指数分布，其λ （t） 为一浴盆曲线。
λ（t）的浴盆曲线。
浴盆曲线表明产品失效分为三个阶段
早期失效：由于设计不完善、制造过程的缺陷、 管理不善、检验疏忽等造成的失效。
靠性指标来综合预计出系统可能达到的可靠性水平。
1．目的：1）发现系统的薄弱环节。
2）进行各设计方案的比较。
3）作为可靠性分配的根据。
2．根据：
1）元器件的现场失效率λ ：通过整机高温负荷老化、 高温、负荷可靠性试验、月早期返修及年累计返修统计数 据等求得：λ＝ r / m n t （其中r为该元器件的失效数、m 为收集的整机台数、 n为 某元器件的单机用量、t为平均工 作时间）
2）按环境应力（温度、湿度等）来选用。 3）按电磁兼容性要求选择元器件。从限制干扰电平 和减少干扰耦合两方面来考虑 。 4）集成化设计。优先采用IC。
5）降额使用（减额设计）。 降额比S＝使用电应力 / 额定电应力
原则：
1）尽量采用经过验证确实能提高可靠性的新技术、 新结构、新器件和新工艺。
2）尽量简化电路和机械结构。 3）尽量减少元器件、连线、接点及接插件数量。 4）尽量采用可靠性高的标准电路和结构件。
可靠性计算方法：
一般电子产品的可靠性模型为串联模型，且一般电子 元器件和整机的失效为指数分布。可用“失效代数和法” 计算，即系统失效率为各单元电路元器件、结构件、装 配及调整等的失效率总和：
λ s ＝ Σ Ni λi
其中λi 为系统中第i种的失效率
（i = 1，2，…，n），Ni 为该种的单机用量。
则系统可靠性可计算为：
MTBFs ＝ 1 / (1+α ) D k λs
其中 α为补偿系数（一般取0.1）， D为鉴别比 （民用 品一般取3），k为环境因子（实验室取0.5 ~ 1、室内家 用电器1 ~ 10、野外地面固定设备3 ~ 8、船舶10 ~ 18、 地面移动设备13 ~ 30、飞机50 ~ 80）。
为确定产品的可靠性特征量是否达到所要 求的数值而进行的试验。
加速试验： 为缩短试验时间，在不改变失效机理的条
件下，用加大应力的方法进行的试验。
（二）可靠性设计
意义：可靠性设计奠定产品可靠性的基础，制造保 证产品的可靠性，使用保持产品的可靠性。但制 造和使用中许多问题也是设计的内容。
要求：可靠性、稳定性、安全性、操作性、维修性 和经济型。
元器件 名称 整流二极管 稳压二极管 大功率三极管 中功率三极管 小功率三极管 电源变压器 保险丝 电解电容器 电容器 电阻 可调电阻 电源开关 接插件
合计
数量 4 1 1 1 1 1 2 5 4 7 1 1 1
预计值
λ ( 10-5 / h ) n λ ( 10-5 / h )
0.580
2.320
2）基本失效率λ0：指正常寿命期间的失效率或在试验 室额定条件下试验得到的失效率。通常元器件的λ0为常数 （半导体器件的λ0随时间增长而缓慢下降）。
二。可靠性分配：
当可靠性预计值达不到要求的可靠性指标时， 需进行可靠性分配，即将系统的目标可靠性指 标合理分配到系统的各组成单元及各元器件。
1） 由可靠性预计得出预计的失效率λ预计。
0.140
0.140
0.750
0.750
0.670
0.670
0.520
0.520
0.090
0.090
0.100
0.200
0.050
0.250
0.015
0.060
0.010
0.070
0.270
0.270
0.270
0.270
0.024
0.024
5.634
分配值
λ ( 10-5 / h ) n λ ( 10-5 / h )
0.060
0.240
0.020
0.020
0.120
0.120
0.100
0.100
0.050
0.050
0.050
0.050
0.020
0.040
0.005
0.025
0.002
0.008
0.002
0.014
0.050
0.050
0.005
0.005
0.005
0.005
0.677
三。元器件：
1．按“可靠性第一，性能第二”来简化系统及电路，减 少元器件数量。
电子产品可靠性设计知识
（一）主要名词术语
• 可靠性： 产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能 的能力。
• 失效：产品丧失规定功能。对可修复产品，通常称故障。
• 可靠性特征量：用来表示可靠性高低的各种数量指标。
平均寿命：对不可修复产品，是指其失效前的平均工作时 间；对可修复产品，是指其相邻两故障间的工作时间，也 称平均无故障工作时间（MTBF）。
其λ（t）随工作时间的增加而快速下降。 偶然失效：产品由于应力条件不可预测的偶然变 化造成的失效。
其λ （t）＝λ 为一恒定值。 耗损失效：产品由于老化、磨损、损耗、疲劳等 原因而发生的失效。
产品的正常使用应处于偶然失效期。
可靠性测定试验：
为确定产品的可靠性特征量的数值而进行 的试验。 可靠性验证试验：
2） 由整机规定的可靠性指标计算出整机允许 的总失效率λ允许。
3） 求出失效率差值λ差 ＝ λ预计 － λ允许 。并根 据各电路单元失效率的比例、重要性及实现的 可能性将失效率差值分配到各电路单元和元器 件。
4） 将各电路单元失效率的预计值减去分配的 差值求得各电路单元失效率的分配值。
例：某产品中电源单元可靠性预计与分配表
6）降温使用。 3．压缩元器件的品种和规格。
四．热设计：
1。防热措施。 元器件的选用及安装排列好坏是关键。
2。散热措施。 • 加强外壳的散热，采用导热系数较高的材料、
减薄壁厚。
• 合理设计外壳的通风结构，加强对流，进、出 风口原则上应开在温升最大处，注意防止二者间 有气流障碍或气流短路结构。
市场调查
可靠性设计程序
总体设计
可靠性预计及分配
元器 件选 择及 降额
结 构 设 计
热 设 计
漂 移 设 计
抗干扰 及
暂态保 护设计
工 艺 设 计
安 全 设 计
人机 系统 设计
可靠性 设计审 查及价 值分析
环 境 试 验
鉴 定 试 验
试生产 和
试销售
一．可靠性预计：从各子系统、部件、元器件的现实可
失效率：工作到某时刻尚未失效的产品，在该时刻后单位 时间内失效的概率，记λ （t）。
其基本单位为菲特（1菲特=10-9 / 小时）。
一般电子产品的失效分布均符合指数分布，其λ （t） 为一浴盆曲线。
λ（t）的浴盆曲线。
浴盆曲线表明产品失效分为三个阶段
早期失效：由于设计不完善、制造过程的缺陷、 管理不善、检验疏忽等造成的失效。
靠性指标来综合预计出系统可能达到的可靠性水平。
1．目的：1）发现系统的薄弱环节。
2）进行各设计方案的比较。
3）作为可靠性分配的根据。
2．根据：
1）元器件的现场失效率λ ：通过整机高温负荷老化、 高温、负荷可靠性试验、月早期返修及年累计返修统计数 据等求得：λ＝ r / m n t （其中r为该元器件的失效数、m 为收集的整机台数、 n为 某元器件的单机用量、t为平均工 作时间）