可靠性寿命计算
1、半导体产品使用寿命有三个主要阶段：
（1）早期故障率（或婴儿死亡率）–此阶段的特点是初始故障率较高，后期将迅速降低。这一阶段故障率通常以“每百万缺陷器件数”(dppm) 衡量。defective parts per milli on
（2）正常使用：此阶段的故障率在整个器件使用过程中都保持稳定。此故障率以“FIT”为单位，或作为以小时为单位的“平均故障间隔时间”(MTBF)。
其中，故障率1 Fit,可解释为一千个产品（103）工作100万（106）小时只有一次故障，即10-9/h
（3）劣化阶段：此阶段表示固有劣化机制开始占主导地位并且故障率开始呈几何级增长的时间点。产品寿命通常定义为从初始生产一直到出现劣化的时间周期。
2、对于给定样本大小n，在t小时之后将出现m个故障
运行时间–如果“n”运行“t”小时后发现“m”个故障，则
m
λavg (平均故障率 )=
t
n
FIT –时基故障，即每十亿运行小时出现故障的部件数。您可以使用 TI 的可靠性估算器获取任何 TI 器件的 FIT 率。
DPPM –每百万缺陷器件数，也被称为每百万发货量次品数。
MTTF（平均故障时间）- (t1+t2+t3+….tm)/m
电机的寿命和可靠性
电机的寿命和可靠性标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
电机的寿命和可靠性 绝缘——影响寿命和可靠性的关键因素 在国民经济和社会生活领域里，电机已经得到了越来越广泛的应用，电机的寿命及使用可靠性也越来越被人们所关注。在正常使用的条件下，电机的寿命一般定义为10——15年。传统的观念认为，影响电机寿命的主要因素是绝缘的老化，因此绝缘结构的确定、绝缘材料的选用，就成为电机设计制造的首要任务之一。 绝缘系统的选择主要取决于电机的电压等级和耐温要求，而同一等级使用哪一种绝缘材料，则要综合考虑其耐温要求，机械性能，电气性能及使用工艺性能等因素后最终选定。 电机对地绝缘（亦称主绝缘）的等级决定了电机的绝缘等级，一台电机上可以按不同部位的发热状况和使用要求，来选用不同等级的绝缘材料，而不必规定一台电机上所有的部位必须选用同一等级的绝缘材料。 微电机常用电气绝缘材料的耐热等级和允许的极限使用温度见下表： 表1
电机各导电部件由于电位不同，因此须用绝缘材料将其分隔开。按使用部位及功能的不同，常分为以下几种： 1、对地绝缘：指电机带电部位与接地部位（如铁芯、机壳、轴等）之间隔开所用的绝缘，为环氧粉沫涂敷，DMD纤维纸，聚酯薄膜纸，尼龙一体成型槽绝缘等。 2、匝间绝缘：指一个多匝绕成的线圈，电位不同相邻匝间的绝缘，微电机中一般是漆包线本身的外包漆作为匝间绝缘。 3、层间绝缘：指电枢线圈在槽内或端部上下层之间分隔开所用的绝缘，微电机中常用漆包线本身的外包漆作为层间绝缘。 4、相间绝缘：指放置于同一部位的电位不等的几种线圈之间隔离所用的绝缘，如交流电机不同相（A、B、C相）之间，不同激磁方式直流电机的激磁绕组（串激、复激、他激）及不同转速档（高速、中速、低速）各激磁线圈之间所用的绝缘。
电力变压器可靠性分析及其寿命评估 王鹏
电力变压器可靠性分析及其寿命评估王鹏 发表时间：2019-06-04T15:59:53.327Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者：王鹏路辉[导读] 摘要:随着我国西电东运和全国网络和特高压项目的推广,电网安全稳定运行也将面临更大的挑战。 (国网廊坊供电公司廊坊市 065000) 摘要:随着我国西电东运和全国网络和特高压项目的推广,电网安全稳定运行也将面临更大的挑战。近年来电力变压器的可靠运行逐渐成为了国内外学者的研究重点。随着变压器电压等级的提高,其发生故障给系统带来的损失越来越大。为了提升变压器的可靠性,有效地延长电力设备的使用寿命,让投资和回报有一个最佳的平衡,需要对其进行全面的准确的可靠性评估。因此,如何科学地评估其寿命,保证超期服役的电力设备安全运行是个亟待解决的问题。本文简述了电力变压寿命分析评估方法,分析了影响电力变压器寿命的因素,探讨了阻止电力变压器加速老化的对策及大型变压器寿命管理的方法。 关键词:变压器可靠性使用寿命防护措施 一、影响变压器可靠运行的因素 1.变压器铁芯故障 在正常情况下，变压器铁芯只有一个接地点，以限制流过铁心和铁心点的电流。当磁芯未在多点接地或接地时,会导致磁芯发生故障,导致变压器过热,影响变压器的正常运行。当发生芯子故障时，相邻硅钢片之间的绝缘漆膜烧坏。在严重的情况下，磁芯可能会过热和放电，从而在电压发生器内部产生可燃气体，这可能导致变压器开关跳闸中的电源故障。 2.变压器导电回路故障 如果变压器接头焊接不良，从物理角度来看，导电回路的横截面积相应减小，从而局部电阻增加。根据功率损耗的计算方法：功率=电流的平方×截面电阻，当正常电流通过时，由于截面积的增加，功率损耗会增加，变压器接头处的温度变得过高，从而加速了接头。机械变形和氧化腐蚀，接头处的电阻不断增加，使循环往复运动，最终烧毁变压器的绝缘层，导致电源故障。 3.变压器绕组绝缘损坏故障 当变压器绕组绝缘损坏变压器，变压器自身的绕组和匝间绝缘，以及一些金属绝缘等，如果有绝缘损坏，就会导致绕组短路，即在绕组内部形成闭合电流回路。当大电流通过时，绕组产生额外的热量和损耗，这导致变压器的稳定异常。变压器的三相电压输出未达到平衡,运行噪音增加。绕组的短路主要是由于绕组线圈在短距离电力作用下的位移，导致绝缘磨损引起的短路;绝缘材料在运行过程中自然老化或在局部高温下破裂;导线的质量差,绕组的绕组不适合压接和卷绕过程,金属材料进入损坏的绝缘层。 4.变压器漏磁故障 变压器铁心产生的磁通称为主磁通。在正常情况下,铁芯产生的额定主磁通量不饱和。当复杂电流流入变压器时,绕组将会泄漏。助焊剂现象。主磁通穿过铁磁材料,漏磁通穿过绕组周围的空间。当漏磁通过某些金属部件时，会产生涡流，从而产生热量。变压器的容量与负载电流成比例，并且变压器的容量增加。它容易发生热故障。通常,燃料箱的温度最接近绕组或导体。 5.散热条件差 当变压器在高温环境下长时间运行，或变压器周围有热源时，房间内的通风散热措施不好，建筑物与变压器之间的散热距离太大关闭，变压器产生的热量不能及时。消散到空气中，导致变压器的温度上升，绕组电阻变大，然后变压器会产生更多的热量，导致变压器的温度异常。 6.变压器冷却系统异常 运行中的变压器产生通过变压器自己冷却油或散热器传递到周围环境的热量一定的数量。当变压器冷却器油泵损坏，风扇马达被损坏，灰尘和其它碎屑附着在热管中，油循环路径被阻挡，油流量减小，并且变压器的散热受到影响，从而导致在增加了变压器的温度。在停电的情况下,冷却系统停止工作,这将导致变压器的温度持续升高,导致变压器烧坏。 二、变压器运行中的防护措施 1.加强对油温及绕组温度的监测,根据监测结果及时调整负荷状态。要防止或减少变压器在过负荷状态下运行,因为它是以牺牲寿命为代价的,尤其是热点温度高达160℃的短期急救过负荷运行,对变压器绝缘寿命危害极大。必须过负荷运行时,要严格执行变压器厂家提供的过负荷能力表,不能超越。 2.加强对线路的巡视,防止发生变压器出口突发性短路,尤其要防止外界偶然因素和环境因素造成的突发性短路。科学设置继电器保护整定值,短路时能快速切断故障电流,减小短路电流对变压器的冲击。 3.加强变压器的常规电气测试,如测试绕组直流电阻,比率,空载电流,空载损耗,局部放电,铁芯绝缘电阻和接地电流,并综合分析各种电气测试数据及时。事先判断错误。加强变压器在线诊断,例如对变压器进行局部放电的在线测量、绝缘油的在线色谱分析和油中微水分析。通过对变压器局放和油中气体含量的色谱分析、微水分析及时发现变压器异常,及早发现故障。必要时还可以进行油中糠醛含量和绝缘纸聚合度的测量,来判断绝缘的老化程度。 4.密封件属于低值易耗品,建议在变压器每次检修时更换所有的密封件,加强变压器的密封性。 四、大型变压器寿命管理的方法 变压器寿命管理的核心是确定绝缘寿命的状态。除了防止变压器绝缘老化的措施外,还应建立一系列检查系统和检查系统,以确保变压器的安全运行。 1.预警系统大型变压器在线监测系统（氢气，局部放电和绝缘的在线监测）可以预先发现变压器操作期间异常的条件。在线监测与专家系统相结合预测变压器的绝缘和在变压器发芽的初始阶段发现异常情况。 2.现场诊断现场诊断是确定变压器绝缘强度的一种方法。现场诊断和趋势分析的结合是最重要的检测手段,能及时检测变压器的过热、局部放电、电介质劣化、线圈位移等。有下列检测项目: a)局部放电测量。当变压器出现异常或油色谱仪中出现C2H2时,应对变压器进行现场局部放电测量。超声定位仪可以定位局部放电部位。 b)定期测量油温和盘管温度。通过查明变压器是否过载或部分过热,可以进行更详细的诊断。 c)油的色谱分析。通过色谱分析变压器油中的气体含量,及时发现变压器异常。d)测量油中的糠醛含量。它可以判断变压器的老化程度。当色谱分析中的CO或CO2含量很高时,应进行此测量。 e)绝缘油的微水分析。
产品寿命可靠性测试
产品寿命可靠性测试方法 概念： ?平均失效时间: MTBF ( Mean Ti me bet ween Fai l ur es )，就是失效率的倒数，试验求得的MTBF设为θ，是相当于产品总运作时间除以总失效的次数。 ??平均失效时间的最低接收值( θ1) : Mi ni mum Accept abl e Mean Ti me Bet ween Fai l ur es , 是根据能够容忍错误接收产品的特定风险而决定出。 规定的平均失效时间( θ0) : Speci f i ed Mean Ti me Bet ween Fai l ur e,是一种在规格书上所订定的MTBF值此值是用平均失效时间的最低接收值θ1乘上判别比率( Di scr i mi nat i on Rat i o) θ0/ θ1而得。它是用来限制生产者的冒险率( α)。 ??判别比率( θ0/ θ1) : Di scr i mi nat i on Rat i o,是规定的平均失效时间与平均失效时间的最低 接收值之比，也即是在可靠性试验下，可视为合格之最坏的可靠性特性值的界限值与尽可 能视为不合格之可靠性的特性值的界限值之比。 风险( Deci si on Ri sks) : ( 1)消费者的风险( Consumer’s Deci si on Ri sk: β) :消费者接收较差的MTBF( θ1)的机率称之为消费者的风险。 ( 2)生产者的风险( Pr oducer’s Deci si on Ri sk: α) :拒绝接收产品的真实MTBF为θ0之机率称之为生产者的风险。 1.寿命可靠性验证试验( Demonst r at i on Test ) 该试验适用于DMT/ PMT验证时期的产品可靠性测试，建议采用一次抽样可靠性试验( Sequent i al Rel i abi l i t y Test i ng)。 一次抽样可靠性测试设计及评估方法： ??首先确认产品Spec.规定的MTBF值及信赖度水平( 1- α) 依照下列公式与测试计划给予的时间要求确定测试样品的数量及测试时间 MTBF Cal cul at i on For mul a 2×T MTBF= χ 2 α ( ,2R+ 2) T = Tot al Power On Ti me, R = Tot al Fai l ur e number ; α = 1?confidence= 1?0.9 Ref er ence Tabl e: Conf i dence Level Fai l ur e Q’t y 90% 10% χ 2(α,2R+ 2) χ 2(α,2R+ 2) 0 1 2 3 4 4. 6 7. 78 10. 6 13. 4 16 0. 21 1. 07 2. 21 3. 49 4. 87
IGBT模块的寿命和可靠性研究
IGBT模块的寿命和可靠性研究 系统寿命与可靠性关系： 可靠性：产品在一定条件下无故障完成规定功能的能力或可能性 IGBT模块的失效模式： 功率周次 Power cycling： 功率周次用于评估绑定线和Die焊层的机械寿命 Power cycling can estimate the bonding wire and die solder’s lifetime π测试方法: 加载自加热，周期≤ 3秒，测试ΔTvj π Test method: Self heating by load, T_cycle ≤ 3 seconds, measure ΔTvj π失效判据：饱和压降 Vcesat 增大+5% π Failure criteria: Vcesat increase more than 5%
温度周次 Thermal cycling 温度周次用于评估DCB下焊接层的寿命 Thermal cycling can estimate DCB solder’s lifetime π测试方法: 通电加热，周期5分钟，测量ΔTc π Test method: Self heating by load, 5 min/, measure ΔTc π失效判据：热阻Rthjc 增大+20% π Failure criteria: R_thjc increase 20% 失效机理是两种材料不同的膨胀系数 (Different material’s CTE)[ppm/K]
不同应用下IGBT模块的寿命 Lifetime of IGBT module in different application There are many applications and similar types of power modules. Main objective is: how to select an active device in order to reach desired system lifetime? Is it possible to have power module suiting to all applications?
可靠性和使用寿命
可靠性和使用寿命 所谓产品的可靠性，实际上是以时间的方式来描述产品的质量，其经典定义是：在 规定的条件下和规定的时间内满意地完成规定功能的概牢。比如说，一合电冰箱．厂 家 设计它的使用寿命为10年，那么生产出的电冰箱在以后实际的工作中是否能满意地工作 10年呢?也就是说，它工作10年的概率有多大?概率越大，其可靠性就超高，反之则低。 经典定义所强调的共有四个方面，即概率、性能要求、使用条件和干均无故障工作时间。 由此可以确定故障与使用寿命的函数随时间而变化，并呈现出不同的特性，如图3—1所 示。从图中可以看到，任何电器设备的故障发生期均可分为三个阶段，即早期故障、 使用 期故障和损耗期故障。早期故障一般是指在仓库存放或销售期间，运输过程中，以及 用 户购买后使用半年左右的时间范围。这种故障一般是原发性的，有些是设计和生产中 的 问题，有些是工艺问题，也有的是个别不合格元器件未被剔除而失效。如果是运输中 出现的故障，如破损、元器件压碎等，在商店选购时其AVX钽电容故障就会显露出来，一般不会到用
户手中，这些产品由生产厂家或批发商直接负责。而在月户使用过程中的早期性故障 一 般表现为：焊接或密封不良，接点不良．元器件装配不当，偶发性故障等，这也不要紧， 因为一般的大型电子产品，这段时间都由厂家或特约的维修网点保修。过f早期故障期， 产品即进行了老化，开始进入使用期，在这一段时间内其故障率是最少的，见图3—1中曲 线比较平坦的一段，我们通常所说的使用寿命大都是这段时间。当然，不同的电子产 品 有不同的使用寿命，据日本有关资料统计，几种常用家电的使用寿命见表3—1所示。使用 期所发生的故障大多属于病发性的，一般是由于某一个元件或几个性能较差的元器件 的 性能变化或偶尔破坏性损坏。如人为故障，雷电击坏等，一般更换单只元器件，重新 调 整电路特性，故障即可排除。使用期过后，整机开始进入损耗期，这一时期，电路的 故钽电容 障较多，而且会越来越多，有时会同时几处出现故障。这个时期的故障属于损坏性的．因 电器设备一般比较复杂，采用的元器件较多，经过较长时间的损耗，元器件的持性变差、 性能衰老．出现疲劳而失效。损耗期除了要更换失效的元器件外，还要加以整机调试，有
产品寿命可靠性试验MTBF计算规范
产品寿命可靠性试验MTBF计算规范 一、目的： 明确元器件及产品在进行可靠性寿命试验时选用标准的试验条件、测试方法 二、范围： 适用于公司内所有的元器件在进行样品承认、产品开发设计成熟度/产品成熟度（DMT/PMT）验证期间的可靠性测试及风险评估、常规性ORT例行试验 三、职责： DQA部门为本文件之权责单位，责权主管负责本档之管制，协同开发、实验室进行试验，并确保供应商提交的元器件、开发设计产品满足本文件之条件并提供相关的报告。 四、内容： MTBF:平均无故障时间 英文全称:Mean Time Between Failure 定义:衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标,单位为“小时”.它反映了产品的时间质量,是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力.具体来说,是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔,它仅适用于可维修产品,同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF
MTBF测试原理 1.加速寿命试验 (Accelerated Life Testing) 1.1执行寿命试验的目的在于评估产品在既定环境下之使用寿命. 1.2 常規试验耗時较长,且需投入大量的金钱,而产品可靠性资讯又不能及时获得并加以改善. 1.3 可在实验室时以加速寿命试验的方法,在可接受的试验时间里评估产品的使用寿命. 1.4 是在物理与时间基础上,加速产品的劣化肇因,以较短的时间试验来推定产品在正常使用状态的寿命或失效率.但基本条件是不能破坏原有设计特性. 1.5 一般情況下, 加速寿命试验考虑的三个要素是环境应力,试验样本数和试验时间. 1.6 一般电子和工控业的零件可靠性模式及加速模式几乎都可以从美軍规范或相关标准查得,也可自行试验分析,获得其数学经验公式. 1.7 如果溫度是产品唯一的加速因素,則可采用阿氏模型(Arrhenius Model),此模式最为常用. 1.8 引进溫度以外的应力,如湿度,电压,机械应力等,則为爱玲模型(Eyring Model),此种模式适用的产品包括电灯,液晶显示元件,电容器等. 1.9反乘冪法則(Inverse Power Law)适用于金属和非金属材料,如轴承和电子装备等.
电机的寿命和可靠性
电机的寿命和可靠性 绝缘——影响寿命和可靠性的关键因素 在国民经济和社会生活领域里，电机已经得到了越来越广泛的应用，电机的寿命及使用可靠性也越来越被人们所关注。在正常使用的条件下，电机的寿命一般定义为10——15年。传统的观念认为，影响电机寿命的主要因素是绝缘的老化，因此绝缘结构的确定、绝缘材料的选用，就成为电机设计制造的首要任务之一。 绝缘系统的选择主要取决于电机的电压等级和耐温要求，而同一等级使用哪一种绝缘材料，则要综合考虑其耐温要求，机械性能，电气性能及使用工艺性能等因素后最终选定。 电机对地绝缘（亦称主绝缘）的等级决定了电机的绝缘等级，一台电机上可以按不同部位的发热状况和使用要求，来选用不同等级的绝缘材料，而不必规定一台电机上所有的部位必须选用同一等级的绝缘材料。 微电机常用电气绝缘材料的耐热等级和允许的极限使用温度见下表： 表1
电机各导电部件由于电位不同，因此须用绝缘材料将其分隔开。按使用部位及功能的不同，常分为以下几种： 1、对地绝缘：指电机带电部位与接地部位（如铁芯、机壳、轴等）之间隔开所用的绝缘，为环氧粉沫涂敷，DMD纤维纸，聚酯薄膜纸，尼龙一体成型槽绝缘等。 2、匝间绝缘：指一个多匝绕成的线圈，电位不同相邻匝间的绝缘，微电机中一般是漆包线本身的外包漆作为匝间绝缘。 3、层间绝缘：指电枢线圈在槽内或端部上下层之间分隔开所用的绝缘，微电机中常用漆包线本身的外包漆作为层间绝缘。 4、相间绝缘：指放置于同一部位的电位不等的几种线圈之间隔离所用的绝缘，如交流电机不同相（A、B、C相）之间，不同激磁方式直流电机的激磁绕组（串激、复激、他激）及不同转速档（高速、中速、低速）各激磁线圈之间所用的绝缘。 二、合理设计——电机寿命和可靠性的先天保证 电机设计是产品质量链中的第一环节，如果设计不合理，甚至不
可靠性-LED加速老化寿命试验方法概论Word文档
一、可靠性理论基础 1.可靠度： 如果有N个LED产品从开始工作到t时刻的失效数为n(t)，当N足够大时，产品在t时刻的可靠度可近似表示为： 随时间的不断增长，将不断下降。它是介于1与0之间的数，即。 2.累积失效概率： 表示发光二极管在规定条件下工作到t这段时间内的失效概率，用F(t)表示，又称为失效分布函数。 如果N个LED产品从开始工作到t时刻的失效数为n(t)，则当N足够大时，产品在该时刻的累积失效概率可近 似表示为： 3.失效分布密度： 表示规定条件下工作的发光二极管在t时刻的失效概率。失效分布函数的导函数称为失效分布密度，其表达式如下： ?早期失效期； ?偶然失效期(或稳定使用期) ； ?耗损失效期。 二、寿命 老化：LED发光亮度随着长时间工作而出现光强或光亮度衰减现象。器件老化程度与外加恒流源的大小有关， 可描述为： B t为t时间后的亮度，B0为初始亮度。通常把亮度降到B t=0.5B0所经历的时间t称为二极管的寿命。 1. 平均寿命 如果已知总体的失效分布密度f（t），则可得到总体平均寿命的表达式如下： 2. 可靠寿命 可靠寿命T R是指一批LED产品的可靠度下降到r时，所经历的工作时间。T R可由R（T R）=r求解，假如该产品的失效分布属指数分布规律，则： 即可求得T R如下:
3. 中位寿命 中位寿命T0.5指产品的可靠度R(t)降为50%时的可靠寿命，即：对于指数分布情 况，可得： 二、LED寿命测试方法 LED寿命加速试验的目的概括起来有： ?在较短时间内用较少的LED估计高可靠LED的可靠性水平 ?运用外推的方法快速预测LED在正常条件下的可靠度； ?在较短时间内提供试验结果，检验工艺； ?在较短时间内暴露LED的失效类型及形式，便于对失效机理进行研究，找出失效原因； ?淘汰早期失效产品，测定元LED的极限使用条件 1. 温度加速寿命测试法 由于通常LED寿命达到10万小时左右，因此要测得其常温下的寿命时间太长，因此采用加速寿命的方法。 根据高温加速寿命得的结果外推其他温度下的寿命。LED温度加速老化寿命测试原理是基于Arrhenius 模型。 利用该模型可以发现由温度应力决定的反应速度的依赖关系，即 式中L为寿命，Ea为激活能，A为常数，k为玻尔兹曼常数，T为热力学温度。 因此测试温度应有两个，即还需测得另一个温度T2下器件寿命为L2。可以求得激活能Ea。样便可以求得温度 T1对某温度T3下的加速系数K3: 。有： 可见实验需要测得同一批器件在两个不同温度下的寿命，然后推得其他温度下的寿命。 这就要求被测器件的数量应足够多，才能避免个性影响，而得到共性，即得到统计寿命值才真实。 LED从正常状态进入劣化状态的过程中，存在能量势垒，跃过这个势垒所需要的能量必须由外部供给，这个能量势垒就称为激活能。
轻武器寿命可靠性模型研究
收稿日期：2015-02-26 修回日期：2015-04-29 作者简介：白俊敏（1983-），男，内蒙古乌兰察布人，硕士研究生，工程师。研究方向：轻武器试验。 摘 要：为轻武器寿命可靠性评定提供理论依据，运用经典的可靠性理论，将轻武器装备寿命试验归结为可修复 系统的有替换定时截尾试验，通过分析某型机枪的寿命试验数据，对母体寿命可能的分布类型作出假设，选择字2检验法对假设进行拟合优度检验，利用最小二乘法得出对应分布的线性相关系数，通过比较确定母体分布类型，建立了该型机枪寿命的可靠性数学模型，对同类轻武器装备的可靠性指标评定提供了一定的参考。 关键词：可靠性，轻武器，寿命试验，模型中图分类号：TJ203 文献标识码：A 轻武器寿命可靠性模型研究 白俊敏，董富强，曾 妍 （中国白城兵器试验中心，吉林白城137001） Research on the Reliability Model of Light Weapons Life BAI Jun-min ，DONG Fu-qiang ，ZENG Yan （China Baicheng Ordnance Test Center ，Baicheng 137001，China ） Abstract ：To provide a theoretical basis of the reliability evaluation for light weapons life ，using the classical eliability theory ，put the light weapons life test down to a replacement time censored test of the repairable system ，through the analysis on life test data of a certain type of machine gun ，make assumptions about the possible type of distribution of maternal life,select Chi-square test method to make the goodness of fit test for the hypotheses ，compute the linear correlation coefficient of distribution by the least square method ，confirm parent distribution types through the comparison ，build reliability mathematics model for this type of machine gun life ，to provide a certain reference for the reliability index evaluation of the similar light weapon equipment. Key words ： reliability ，light weapons ，life test ，model 0引言 轻武器作为我军大量装备的单兵及班组携行使用的战斗武器，担负着杀伤有生力量、毁伤轻型装甲车辆、防卫低空，破坏其他武器装备和军事设施的艰巨任务，量化其可靠性对有效完成多样化军事任务具有极其重要的意义。武器可靠性是指武器装备在规定的使用条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。它反映了武器装备耐用和可靠程度、无故障完成任务的能力。建立武器装备可靠性模型的最终目的就是寻求一个解析表达式来近似这个特性，并通过一定的方法来验证表达式的正确性。轻武器装备的寿命试验属于可修复系统的有替 换定时截尾试验［1］。本文将轻武器装备的可靠性建 模工作归结为经典可靠性理论，采用基于尝试误差的可靠性建模方法，处理试验数据，通过绘制故障直方图和曲线图进行分析判断，假设可能的分布模型，确定判别准则进行数据拟合，拟合值与实测值的误差平方和较小者即为所求模型，该寿命模型的建立可为轻武器的改进及完善提供科学的理论依据［2］。 1试验数据整理与分析 以轻武器寿命试验过程中的无故障射弹发数 为对象，分析无故障射弹发数的散布规律［3］。通过观察数据样本的各可靠性参数直方图或曲线图的形状，找出其分布规律，初步判断该样本的总体属 文章编号：1002-0640（2016） 03-0166-04Vol.41，No.3Mar ，2016 火力与指挥控制 Fire Control &Command Control 第41卷第3期2016年3月 166··
浅谈可靠性加速寿命试验
浅谈可靠性加速寿命试验 加速寿命试验是可靠性试验中的一项重要的试验方法。采取加速寿命试验的作用在于加快试验进程，为预测系统或设备的可靠度提供重要的依据。 可靠性试验的方法和试验的规模由试验的对象及要求来决定。对于系统、设备及元器件，各自采用的试验方法是不同的。对于整机，通过试验剔除对系统有影响的不可靠元器件；对于机械零部件侧重于疲劳寿命试验；而对于电子元器件则主要进行寿命试验。 产品或系统的可靠度，应该按最终使用条件评价。所以，寿命试验应该按实际的使用条件与实际的环境条件（应力）来进行。但由于时间上，经济上的考虑，总希望以较少的试验费用，早一些取得满意的结果。为此，所采用的手段之一，是通过提高环境应力（如温度）与工作应力（施加给产品的电压、负荷等），来加快试验进程，缩短产品或系统的寿命试验时间。这种为缩短试验时间而按严苛条件（应力）进行的加速寿命试验与强制老化试验，实际上大同小异。都是以严苛的条件，加速产品质量特性的老化、促进产品寿命缩短的试验。例如，开关与继电器之类的产品，是按工作次数来计测寿命的，为加速试验，可用更高速度进行接通与断开试验，以检测产品的可靠性寿命。 加速寿命试验与产品例行试验（例如，一般强度和变形的性能测定）是不同的。例行试验的目的，只是保证产品进出厂验收前，其各种性能参数是否符合一定的标准，而没有测定产品在规定时间内的失效率。从而不能对产品的可靠性提出任何保证。而加速寿命试验，是对产品在规定的使用时间内符合一定的可靠性指标提出保证。同时，加速寿命试验也是产品可靠性预测和检验的基础。 加速寿命试验比产品的例行试验时间要长。因为，时间短促难以取得足以说明可靠度水平的数据。在试验数据的处理上，例行试验由于它仅是性能的通过试验，所以数据处理简单，而加速寿命因为它要对某一批产品的可靠性进行推断，所以要采用严格的数据统计方法，以便得出较为可靠的结论。 采取加速寿命试验的作用在于：通过严苛条件试验，可以确定产品、零部件的安全裕度，剔除与筛选可靠度低的零件；在严苛条件下观察到的寿命值（或故障率），同正常条件下的寿命值之间，有一定的规律性，利用此种规律性，可以预测正常条件下的寿命值。 因为加速寿命试验是选择严苛条件下的试验，与系统或设备的正常使用条件有很大的差异，因此，在进行加速寿命试验时，应注意如下几个方面的要求，以便对系统或设备做出正确的评价。 （1）所选条件与正常条件比，加速试验不应改变故障的基本模式与机理，或者改变它们的相对优势。 根据系统和设备的最终用途来确定和选定加速寿命试验的规模、时间、条件，并根据加速寿命试验的目的和要求确定试验参数。如试验时间、故障率λ（t）、平
产品寿命可靠性试验MTBF计算规范标准
产品寿命可靠性试验MTBF计算规 一、目的： 明确元器件及产品在进行可靠性寿命试验时选用标准的试验条件、测试方法 二、围： 适用于公司所有的元器件在进行样品承认、产品开发设计成熟度/产品成熟度（DMT/PMT）验证期间的可靠性测试及风险评估、常规性ORT 例行试验 三、职责： DQA部门为本文件之权责单位，责权主管负责本档之管制，协同开发、实验室进行试验，并确保供应商提交的元器件、开发设计产品满足本文件之条件并提供相关的报告。 四、容： MTBF:平均无故障时间 英文全称:Mean Time Between Failure 定义:衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标,单位为“小时”.它反映了产品的时间质量,是体现产品在规定时间保持功能的一种能力.具体来说,是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔,它仅适用于可维修产品,同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF
MTBF测试原理 1.加速寿命试验 (Accelerated Life Testing) 1.1执行寿命试验的目的在于评估产品在既定环境下之使用寿命. 1.2 常規试验耗時较长,且需投入大量的金钱,而产品可靠性资讯又不能及时获得并加以改善. 1.3 可在实验室时以加速寿命试验的方法,在可接受的试验时间里评估产品的使用寿命. 1.4 是在物理与时间基础上,加速产品的劣化肇因,以较短的时间试验来推定产品在正常使用状态的寿命或失效率.但基本条件是不能破坏原有设计特性. 1.5 一般情況下, 加速寿命试验考虑的三个要素是环境应力,试验样本数和试验时间. 1.6 一般电子和工控业的零件可靠性模式及加速模式几乎都可以从美軍规或相关标准查得,也可自行试验分析,获得其数学经验公式. 1.7 如果溫度是产品唯一的加速因素,則可采用阿氏模型(Arrhenius Model),此模式最为常用. 1.8 引进溫度以外的应力,如湿度,电压,机械应力等,則为爱玲模型(Eyring Model),此种模式适用的产品包括电灯,液晶显示元件,电容器等. 1.9反乘冪法則(Inverse Power Law)适用于金属和非金属材料,如轴承和电子装备等.
IGBT模块应用中的寿命和可靠性
系统寿命与可靠性关系： 可靠性：产品在一定条件下无故障完成规定功能的能力或可能性 IGBT模块的失效模式： 功率周次 Power cycling： 功率周次用于评估绑定线和Die焊层的机械寿命 Power cycling can estimate the bonding wire and die solder’s lifetime 测试方法: 加载自加热，周期≤ 3秒，测试ΔTvj Test method: Self heating by load, T_cycle ≤ 3 seconds, measure ΔTvj 失效判据：饱和压降 Vcesat 增大+5% Failure criteria: Vcesat increase more than 5% 温度周次 Thermal cycling 温度周次用于评估DCB下焊接层的寿命 Thermal cycling can estimate DCB solder’s lifetime 测试方法: 通电加热，周期5分钟，测量ΔTc Test method: Self heating by load, 5 min/, measure ΔTc 失效判据：热阻Rthjc 增大+20% Failure criteria: R_thjc increase 20% 失效机理是两种材料不同的膨胀系数 (Different material’s CTE)[ppm/K] 不同应用下IGBT模块的寿命 Lifetime of IGBT module in different application There are many applications and similar types of power modules. Main objective is: how to select an active device in order to reach desired system lifetime? Is it possible to have power module suiting to all applications? 由周期内系统工况变化获得温度变化 Get the temperature profile by power profile in a cycle 温度变化导致的失效模式
IGBT模块应用中的寿命和可靠性
IGBT模块应用中的寿命和可靠性 系统寿命与可靠性关系： 可靠性：产品在一定条件下无故障完成规定功能的能力或可能性 IGBT模块的失效模式： 功率周次 Power cycling： 功率周次用于评估绑定线和Die焊层的机械寿命 Power cycling can estimate the bonding wire and die solder’s lifetime
测试方法: 加载自加热，周期≤ 3秒，测试ΔTvj Test method: Self heating by load, T_cycle ≤ 3 seconds, measure ΔTvj 失效判据：饱和压降 Vcesat 增大+5% Failure criteria: Vcesat increase more than 5% 温度周次 Thermal cycling 温度周次用于评估DCB下焊接层的寿命 Thermal cycling can estimate DCB solder’s lifetime 测试方法: 通电加热，周期5分钟，测量ΔTc Test method: Self heating by load, 5 min/, measure ΔTc 失效判据：热阻Rthjc 增大+20% Failure criteria: R_thjc increase 20%
失效机理是两种材料不同的膨胀系数 (Different material’s CTE)[ppm/K] 不同应用下IGBT模块的寿命 Lifetime of IGBT module in different application
LED加速寿命和可靠性试验
LED加速寿命和可靠性试验 时间：2012-05-09 15:28:39 来源：浙江省半导体照明测试作者：沈海平 1. 概述 随着近年来LED光效的不断提升，LED的寿命和可靠性越来越受到业界的重视，它是LED产品最重要的性能之一。寿命是可靠性的终极表现，然而LED的理论寿命很长，像传统光源采用 2h45min开、15min关的循环测试到寿命终了，对LED产品的测量显然不现实。因此有必要对LED 产品采用加速老化寿命试验[1]，同时，也应当测试LED的热学特性、环境耐候性、电磁兼容抗扰度等与寿命和可靠性密切相关的性能，以综合分析LED的寿命。 2. LED可靠性和寿命相关的关键指标 LED产品制造中的每一个元件和环节都会对其可靠性和寿命产生影响，例如，LED结和基板的虚焊、LED荧光粉的热猝灭和退化、封装材料的退化以及驱动器的失效等，最后退化的可能才是半导体(PN结)本身。这些因素导致LED产品失效(退化)的方式也不尽相同，一般可分为缓变退化(gradual degradation)和瞬变退化(abrupt degradation)。 LED的缓变退化(失效)指标主要包括： 流明维持率下降，即光衰，一般以初始光通量为100%，当LED产品的流明维持率下降到初始值的70%或50%时，认为LED失效，流明维持寿命相应记为L50或L70; 颜色漂移，受到荧光粉或封装材料的变化，LED的颜色会在寿命期间内发生漂移，该漂移应在指定范围以内(如△u’v’≤0.007)，超过范围则视为LED失效; 电性能变化，电性能变化能更为直观地监测; 开关次数，开关可能会对驱动等电路产生一定影响; 热阻变化和其它热特性参数曲线，热特性与寿命息息相关，对热特性的测量和分析有助于找出LED可靠性的薄弱环节; LED的瞬变退化(失效)即LED的光输出突然降为0，其主要退化包括：抗电磁干扰能力：静电放电、雷击浪涌、快速群脉冲、周波跌落;高低温冲击耐受性特性;盐雾、耐湿、振动等。 3. 相关标准要求 针对LED的主要缓变退化，国际上已有相关标准相继发布，以是北美体系和国际照明委员会(IEC)体系最为典型，我国标准则基本融合了这两个体系。 ?ENERGY STAR? Program Requirements Product Specification Eligibility Criteria ; ?IES LM-80-08 Approved Method for Measuring Lumen Maintenance of LED Light Sources; ?IES TM-21-11 Projecting Long Term Lumen Maintenance of LED Packages ?IEC/PAS 62717 LED modules for general lighting – Performance requirements ?EC/PAS 62722-2-1 Luminaire Performance –Part 2-1: Particular requirements for LED luminaires ?我国的GB/T 24824、GB/T24823、QB/T4057等 ?我国的GB/T XXXX LED加速寿命试验方法(尚未发布) 3. 北美体系和IEC系统对LED寿命和寿命试验方法的要求 北美体系和IEC系统在对LED产品的寿命要求和试验方法方面都有所区别，但针对于LED灯具寿命的评估，二者都提出直接老化测试灯具，或根据封装LED、LED模块等的老化试验进行推算。 3.1 北美体系 如表1所示，Energy Star将对LED灯具寿命的试验方法分为选项1和选项2，其中，选项1 是通过测试光源推导灯具的寿命;而选项2仅适用于光源和灯具不可分的一体化灯具，直接测试灯具的光通维持率。选项1，L70(6k)的表示是指，利用6000h(6K)的老化测试推导出的流明维持寿命L70的时间。
可靠性加速寿命试验
可靠性加速寿命试验 例：GaAs微波器件的退化与金属化稳定性有关，实现PHEMT器件功能的金属化有栅金属化、欧姆接触金属化和信号传输线金属化。在电流应力或电流+温度应力的作用下，由于金属原子的电迁移会使金属化系统电阻增大，最终导致器件失效。表1-3是这种器件在恒定热应力(环境温度)下加速寿命试验结果，请根据上述结果，利用所附的坐标纸，计算：(1) 在正常工作环境温度(60?C)下的寿命；(2)400?C环境温度对正常环境温度的加速寿命系数(35分)。 表1 服役时间对PHEMT器件在200?C环境下的失效率的影响 仓储时间 260 477 1219 2400 8450 (h) lg 2.41 2.68 3.09 3.38 3.93 失效率(%) 12.5 18.8 28.1 37.5 50 表2服役时间对PHEMT器件在300?C环境下的失效率的影响 仓储时间 5 50 250 518 1020 (h) lg 0.70 1.70 2.40 2.71 3.01 失效率(%) 3.1 12.5 28.1 37.5 43.8 表3服役时间对PHEMT器件在400?C环境下的失效率的影响 仓储时间 2 10 6 3 1000 3162 (h) lg 0.30 1 1.80 3 3.5 失效率(%) 3.1 9.4 28.1 40 68 解：1. 各环境温度下的寿命分布及相关参数 在对数概率纸上绘出寿命分布直线，求得各环境温度下的中位寿命和对数标准差见表A 表A 中位寿命及对数标准差 环境温度，?C 200 300 400 t i(0.5) 7300 1500 330 lg t i(0.5) 3.86 3.18 2.52 t i(0.84) 130000 24000 4300