(优选)电子产品质量与可靠性技术

Typical Application
Typical Desktop or Server Enterprise Server Carrier Class Server Carrier Switch Equipment
A MTBF MTBF MTTR
2 插入语 可靠性的重要性
可靠性是什么?
可靠性是质量的时间指标
时间是广义的：小时、公里、次数、字符数
可靠性的特征量
● 可靠度
● 定义：是指产品在规定的条件下，在规定的时间内、产品完成 规定功能的概率。它是时间的函数，记作R(t)，也称为可靠度 函数。
● 当t=0时，R(0)=1；当t=∞时，R(∞)=0
R(t)=P(T>t)
● 可靠度R(t)与可靠寿命tR0
F(t) 1 R(t)
1
(t)
f
(t
)
(t
)
•
e
t 0
ห้องสมุดไป่ตู้
(
x
)dx
F
(t
)
1
e
t 0
(
x)
dx
R(t
)
e
t 0
(
x)dx
MTBF和MTTF
● 对不可维修的产品的平均寿命 是指从开始投入工 作，至产品失效的时间平均值。也称平均失效前 时间，记以MTTF，它是英文（Mean Time To Failure)的缩写。
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
f (t) dF(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。
● 对于一个具体的产品，应按上述各点分别给予具体 的明确的定义。
可靠性
规定条件
规定时间
规定功能
能力
气候环境(温 度、湿度、气
压、盐雾等
机械环境（振 动、冲击、离 心、碰撞等）
应力环境（电 压、电流、电
场等）
电磁环境（磁 场、电磁波辐
射等）
广义（小时、 公里、次数、 字符数等）
产品功能及其 性能指标
维修性指标
● 可维修产品的有效度A，它表示设备处于完好状态 的概率。
A MTBF MTBF MTTR
Classes lf High Availability System
A(%)
99.9 99.99 99.999 99.9999
Downtime per Year 约9小时 约1小时 约5分钟 约31秒
平均失效前时间---MTTF（Mean Time To Failure)的理解
T1 T2
T3
T4 T5
平均故障间隔时间---MTBF (Mean Time Between Failure)的理解
● 对可维修产品而言,其平均寿命是指两次故障间的时 间平均值,称平均故障间隔时间,习惯称平均无故障工 作时间,用MTBF记之,它是英文(Mean Time Between Failures)的缩写.
Tn
MTBF=∑Ti/n
MTBF
0
Rs(t
)dt
● 对于指数分布(大部分电子设备适用): λ(t)=常数时
MTBF 1
平均维修间隔时间---MTTR (Mean Time To Repair)
● 对可维修产品还有平均维修时间，它是设备处于故 障状态时间的平均值，或设备修复时间的平均值。记 以MTTR，它是英文（Mean Time TO Repair)的缩写。
试验任职资格课程体系之
电子产品质量与可靠性技术
目录
第一篇 可靠性参数与模型………………P1-100 第二篇 电子产品可靠性预计……….......P101-125 第三篇 失效模式、影响及危害性分析（ FMEA）
…………………...………………………...P126-153 第四篇 可靠性设计……………………..P154-249
lim (t)
F (t t) F (t) dF(t) 1
t 0
R(t)t
dt R(t)
失效率的单位
● 通常可以采用每小时百分之一或千小时的百分之一来 作为产品失效率的单位，但对具有高可靠
● 要求的产品来说，就需要采用更小的单位来作为失效 率的基准。现在常采用菲特作基准单位。菲特这一单 位的数量概念是： 1菲特（FIT）=1× 10-9/小时=1/ ×10-6千小时
可靠度：产品在规定的条件下，在规定的时间期间（t1,t2)内 完成规定功能的概率。记作R(t1,t2)，特别记
R(t)=R(0,t)
可靠寿命：对特定的R0，若tR0使R(tR0)=R0，则称tR0为与可靠 度R0 相对应的可靠寿命 ● 例1：某彩电工作台1年的可靠度为0.94，即R(1年)=0.94；亦 即该彩电可靠度为0.94时的可靠寿命t0.94=1年 ● 例2：某通讯设备工作台3年可靠度为0.90，即
R(3年）=0.90 t0.90=3年 ● 例3：神舟5号发射成功的可靠度为0.99；
● 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)
● 实际上，这就表示了10亿个元件小时内只允许有一个 产品失效，亦即在每千小时内，只允许有百万分之一 的失效概率。
失效率的等级
失效率等级名称
亚五级 五级 六级 七级 八级 九级 十级
失效等级代号、
GB/T 1772-79
GB/T 1772-79
Y
L
W
M
L
P
Q
R
B
S
J
-
S
-
最大失效率 （1/h或1/10次）
3×10-3 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10
可靠性指标及其内在关系
故障颁布密度函数 f(t)
f (t)
1
累积故障概率 F(t)
F(t) 1 R(t)
可靠度 R(t)
R(t)
t
f
(x)dx
F(t) f (t) F(t)
1
R(t) 1 F(t)
R(t) ) f (t) R(t)
第一篇. 可靠性参数与模型
1.可靠性概念与指标
产品的寿命特性
早期失效
使用寿命期
损耗失效期
寿命时间
产品的可靠性定义
● 产品的可靠性就是在规定的条件下,在规定的时间内 、产品完成规定功能的能力。
● 产品可靠性定义包括下列四要素： ⑴规定的时间； ⑵规定的环境和使用条件； ⑶规定的任务和功能； ⑷具体的可靠性指标值；