可靠性预计中计数法和应力分析法的比较_精品文档.pdf

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第27卷第3期2005年6月压电与声光PIEZOELECTRICS8LACOUSTOCIPTICSVo127No3Jun2005文章编号：

10042474（2005）03021503可靠性预计中计数法和应力分析法的比较张晓迎，张晓丽（四川压电与声光技术研究所，重庆400060）摘要：

可靠性是衡量产品质量的重要指标之一，可靠性预计是产品可靠性设计的重要环节。

该文以一个模块为例，分别用元器件计数法和应力分析法进行可靠性预计，从中比较出两种算法的特点，以便更好的适应设计。

通常设计人员都认为应力分析法计算出来的产品的失效率比计数法的大，而该文给出的例子就是一个例外。

关键词：

可靠性；计数法；应力分析法；失效率中图分类号：

TN65文献标识码：

AComparisonofCountingMethodandStressAnalysisMethodinReliabilityPredictionZHANGXiao-yin，ZHANGXiaoli（SichuanInstituteofPiezoelectricAcoustoopticTechnology，Chongqing400060，China）Abstract：

ThereliabilitywasoneoftheimportantindexinmeasuringproductqualityThereliabilitypredictionwastheimportantlinkofreliabilitydesignofproductInthepaper，thereliabilityofamodulewaspredictedwithdevicecountingmethodanddevicestressanalysismethodrepectivelyThecharacteristicsofthetwomethodswerecomparedbytheprediction，forthepurposeofbetterdesignUsually，itisconsideredthatthefailureratethatwascountedbystressanalysismethodwaslargerthanthatbycountingmethodButthemoduleinthispaperwasanexceptionKeywords：

reliability；countingmethod；stressanalysismethod；failurerate衡量产品的质量通常应当有两类性质的指标。

一类是反映产品完成规定功能所需要的技术性能指标。

另一类是反映产品保持技术性能指标能力的可靠性指标。

即具有良好的技术性能又经久耐用的产品才算得是质量好的产品，可见可靠性是产品的一个重要指标1。

而可靠性预计是产品可靠性设计的重要环节，其目的和作用为：

在设备、系统的设计阶段，定量地预测其可靠性水平，以判断设计方案能否满足可靠性指标的要求。

对几种相似的设计方案进行比较，以便选择在可靠性、性能、质量、费用等方面最佳的综合设计方案；为实施可靠性分配提供依据；为优选元器件及合理使用元器件提供指南；通过应力分析法预计，可鉴别设计上潜在的问题，以便及时采取措施来改进设计，以便制定设备、系统的预防性维护方案；中立机构进行可靠性预计，预测产品的寿命，增强产品的竞争力。

可靠性预计常有元器件计数法和元器件应力分析法两种。

下面以一个模块为例分别用两种方法计算。

1模块的可靠性预计从该模块的功能进行分析，只要组成该模块的任何一部分（或其中的任一元器件）发生失效，该模块就会发生故障即组成该模块的每个部分都正常时，该模块才能正常工作。

因此采用可靠性串联结构模型，其可靠性结构框图如图1所示。

该模块可靠性预计的依据为GJBZ299B一98L2。

图1可靠性结构框图Fig1Schematicdiagramforreliabilityprediction收稿日期：

20041224作者简介：

张晓迎（1974一），女，江苏镇江人，工程师，学士，从事声表面波的研究维普资讯http:

/216压电与声光2005芷11元器件计数可靠性预计法采用元器件计数可靠性预计法的计算结果如表1所示。

预计模块的失效率为11361410-6h。

表1采用元器件计数可靠性预计法的计算结果Table1Countedresultbydevicecountingmethod12元器件应力分析可靠性预计法121片电阻的失效率已知电应力比为07；工作环境温度为7O。

C；片电阻有46只。

工作失效率模型一b7rE77rR查表得b一0019；丌E一18；丌Q一10；7rR一10则一46一46003421573210-oh故模块中片电阻的工作失效率为157321Oh。

122片电容（2类瓷介）的失效率已知额定温度为125。

C，工作环境温度为7O。

C；容值小于1000pF的片电容有22只，电应力比为01；容值大于1000pF的片电容、电应力比为03，其中容值为1000pF的片电容有32只，容值为4700pF的片电容有8只，容值为01F的片电容有8只，共48只。

工作失效率模型一2bZrrzrQZrcv查表得7lE一28；丌Q一10；容值小于1000pF的2类瓷介片电容l一00032；7rcvl一05容值为1000pF的2类瓷介片电容200062；丌（：

v2075容值为4700pF的2类瓷介片电容300062；cv310容值为01F的2类瓷介片电容b400062；7CV一16则一221+322+83+8422O004484-32OO13O2+8OO1736+8O027776087628810-6h故模块中2类瓷介片电容的工作失效率为087628810-oh。

123片电容（固体钽）的失效率已知额定温度为125，工作环境温度为7O。

C，容值为47F，串联电阻为067，电应力比为06，固体钽片电容有6只。

工作失效率模型=brErQrcvrsR查表得b一02129；7lE一24；丌Q一10；一10；SR一04则一6X一60204384122630410-oh故模块中固体钽片电容的工作失效率为122630410-oh。

124片电感的失效率已知工作环境温度为7O。

C，额定工作温度为1O5。

C，绝缘等级为A，属小功率电感器，片电感有26只。

工作失效率模型=2bZrEZrQzrkZrc根据可靠性预计手册得热点温度THS一70+115755（。

C）查表得b一0055；丌E一10；丌Q一07；7lK=10；7Ic一1O则一26一26003851001X10-oh故模块中片电感的工作失效率为100110-oh。

125放大器的失效率查资料得知放大器为5个晶体管，4引出端，密封的扁平封装，属小功率元件，工作环境温度为7O。

C，放大器为9只。

工作失效率模型一7Cl7rT7rv-I-（C2+C3）7rE7rL查表得7IE一25；丌Q一05；丌L一10；7IV一10；丌T一066；C10118；C20O15；C30006则一9一900651905867110-oh故模块中放大器的工作失效率为058671X10-oh。

维普资讯http:

/第3期张晓迎等：

可靠性预计中计数法和应力分析法的比较217126声表滤波器的失效率已知声表滤波器为2只。

工作失效率模型一rCErCQ查表得一048；丌E一20；丌Q=10则一2一209619210-6h故模块中声表滤波器的工作失效率为19210-6h。

127分频器的失效率查资料得知分频器有15个晶体管，一种为6引出端，一种为8引出端，扁平密闭封装，属小功率元件，工作环境温度为7O。

C；6引出端的分频器有2只，8引出端的分频器有1只。

工作失效率模型一,rQ-Cl丌T丌v+（C2+C3）丌E丌L查表得7rE一25；7fQ一05；7rL一10；7rv一10；丌T一066；Cl一0246；C20024；6引出端的分频器C一0013；8引出端的分频器C30022；则一2l+122012743+101386803935410一。

h故模块中分频器的工作失效率为03935410-6h。

128耦合器的失效率已知耦合器有