產(chǎn)品壽命可靠性試驗(yàn)MTBF計(jì)算規(guī)范

產(chǎn)品壽命靠譜性試驗(yàn)MTBF計(jì)算規(guī)范一、目的：明確元器件及產(chǎn)品在進(jìn)行靠譜性壽命試驗(yàn)時(shí)采納標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)條件、測(cè)試方法二、范圍：合用于企業(yè)內(nèi)全部的元器件在進(jìn)行樣品認(rèn)可、產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)成熟度/產(chǎn)品成熟度（DMT/PMT）考證時(shí)期的靠譜性測(cè)試及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、慣例性O(shè)RT例行試驗(yàn)三、職責(zé)：DQA部門為本文件之權(quán)責(zé)單位，責(zé)權(quán)主管負(fù)責(zé)本檔之管束，共同開發(fā)、實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)，并保證供給商提交的元器件、開發(fā)設(shè)計(jì)產(chǎn)品知足本文件之條件并供給有關(guān)的報(bào)告。四、內(nèi)容：MTBF:均勻無故障時(shí)間英文全稱:MeanTimeBetweenFailure定義:權(quán)衡一個(gè)產(chǎn)品（特別是電器產(chǎn)品）的靠譜性指標(biāo),單位為“小時(shí)”.它反應(yīng)了產(chǎn)品的時(shí)間質(zhì)量,是表現(xiàn)產(chǎn)品在規(guī)準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)保持功能的一種能力.詳細(xì)來說,是指相鄰兩次故障之間的均勻工作時(shí)間，也稱為均勻故障間隔,它僅合用于可維修產(chǎn)品,同時(shí)也規(guī)定產(chǎn)品在總的使用階段累計(jì)工作時(shí)間與故障次數(shù)的比值為MTBFMTBF測(cè)試原理1.加快壽命試驗(yàn)(AcceleratedLifeTesting)履行壽命試驗(yàn)的目的在于評(píng)估產(chǎn)品在既定環(huán)境下之使用壽命.慣例試驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng),且需投入大批的金錢,而產(chǎn)品靠譜性資訊又不可以實(shí)時(shí)獲取并加以改良.可在實(shí)驗(yàn)室時(shí)以加快壽命試驗(yàn)的方法,在可接受的試驗(yàn)時(shí)間里評(píng)估產(chǎn)品的使用壽命.是在物理與時(shí)間基礎(chǔ)上,加快產(chǎn)品的劣化肇因,以較短的時(shí)間試驗(yàn)來推定產(chǎn)品在正常使用狀態(tài)的壽命或無效率.但基本條件是不可以損壞原有設(shè)計(jì)特征.一般狀況下,加快壽命試驗(yàn)考慮的三個(gè)因素是環(huán)境應(yīng)力,試驗(yàn)樣本數(shù)和試驗(yàn)時(shí)間.一般電子和工控業(yè)的部件靠譜性模式及加快模式幾乎都能夠從美軍規(guī)范或有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)查得,也可自行試驗(yàn)剖析,獲取其數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式.假如溫度是產(chǎn)品獨(dú)一的加快因素,則可采納阿氏模型(ArrheniusModel),此模式最為常用.引進(jìn)溫度之外的應(yīng)力,如濕度,電壓,機(jī)械應(yīng)力等,則為愛玲模型(EyringModel),此種模式合用的產(chǎn)品包含電燈,液晶顯示元件,電容器等.反乘冪法例(InversePowerLaw)合用于金屬和非金屬資料,如軸承和電子裝備等.復(fù)合模式(CombinationModel)合用于同時(shí)考慮溫度與電壓做為環(huán)境應(yīng)力的電子資料(如電容以下式為電解電容器壽命計(jì)算公式)一般狀況下,主動(dòng)電子部件完整合用阿氏模型,而電子和工控類成品也可合用阿氏模型,原由是成品燈的無效模式是由大多數(shù)主動(dòng)式電子部件所組成.所以,阿氏模型寬泛應(yīng)用于電子,工控產(chǎn)品德業(yè)加快因子阿氏模型發(fā)源于瑞典物理化學(xué)家SvandteArrhenius1887年提出的阿氏反響方程式.R:反響速度speedofreaction溫度常數(shù)aunknownnon-thermalconstantEA:活化能activationenergy(eV)K:Boltzmann常數(shù),等地*10-5eV/0K.為絕對(duì)溫度(Kelvin)加快因子原理：加快因子即為產(chǎn)品在使用條件下的壽命(Luse)和高測(cè)試應(yīng)力條件下(Laccelerated)的壽命的比值.假如產(chǎn)品壽命合用于阿氏模型,則其加快因子為:AF=e[Ea/K×(1/Ts-1/Tu)]Ts:室溫+常數(shù)273Tu:高溫+常數(shù)273K::Boltzmann常數(shù),等地*10-5eV/0K.加快因子中活化能Ea的計(jì)算一般電子產(chǎn)品在早夭期無效之Ea為~,正常實(shí)用期無效之Ea趨近于;衰老期無效之Ea大于.依據(jù)HP靠譜度工程部(CRE)的測(cè)試規(guī)范,Ea是機(jī)臺(tái)全部部件Ea的均勻值.假如新機(jī)種的Ea沒法計(jì)算,能夠?qū)a設(shè)為,做常數(shù)辦理.如按機(jī)臺(tái)全部部件Ea的均勻值來計(jì)算,則可按以下例證參照計(jì)算方法.由MTBF定義可知,規(guī)定產(chǎn)品在總的使用階段累計(jì)工作時(shí)間與故障次數(shù)的比值為MTBF,指數(shù)(Exponential)散布是靠譜度統(tǒng)計(jì)剖析中使用最廣泛的機(jī)率散布.指數(shù)散布之MTBF數(shù)值為無效率λ的倒數(shù),故一旦知道λ值,即可由靠譜度函數(shù)估量產(chǎn)品的靠譜度.MTBF=總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間TotalOperating(Hrs)/總無效次數(shù)TotalFailuresMTBF的預(yù)計(jì)值切合卡方分派原理,其語法為:CHIINV(probability,degrees_freedom)X2(probability,degrees_freedom)故有以下公式:2TMTBFupper2(2r,1)2T=總時(shí)間TotalHoursr=無效總數(shù)Numberoffailures=信譽(yù)等級(jí)Confidenceinterval計(jì)算DMTBF:均勻無故障時(shí)間考證英文全稱:DemonstrationMeantimeBetweenfailures計(jì)算方法:以溫度為加快壽命試驗(yàn)且采納阿氏加快壽命模式計(jì)算公式:(實(shí)質(zhì)使用中,如需要可在分子上乘上24Hrs以方便計(jì)算時(shí)數(shù))Duration=（MTBFspec*GEMfactor）/(DC*Samplesize*Afpowr*AF)Duration:連續(xù)測(cè)試時(shí)間MTBFspec:均勻無故障時(shí)間GEMfactor:GeneralExponentialModel綜合指數(shù)DC:Dutycycle占空比Samplesize:樣本數(shù)Afpower:加快系數(shù)AF:加快因子.Duration:連續(xù)測(cè)試時(shí)間，即一個(gè)單位或幾個(gè)單位的樣品在進(jìn)行壽命試驗(yàn)時(shí)總的需要測(cè)試的時(shí)間.GEMfactor:GeneralExponentialModel

綜合指數(shù)，此指數(shù)一般取常數(shù),

其取值標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)

ConfidenceLevel

信心水平進(jìn)行取值

,常用的值為

80%信心水平取

;而

90%信心水平時(shí)取

..DC:Dutycycle

占空比，即在試驗(yàn)進(jìn)行開關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中

,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間占總時(shí)間的百分比

.(

如

45min

ON/15minOFF則其

DC

值即為:45min/(45min+15min)=Samplesize:樣本數(shù)，依據(jù)實(shí)質(zhì)狀況確認(rèn)的做壽命試驗(yàn)的樣品數(shù)MTBFSpec:均勻無故障時(shí)間，實(shí)驗(yàn)品規(guī)格書上描繪的MTBF時(shí)間數(shù)AFpower:加快系數(shù)，即在實(shí)驗(yàn)品進(jìn)行開關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,1