固体电解质钽电容器失效率鉴定.pdf

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1、第3l卷2014年第1期上海航天AEROSPACESHANGHAI文章编号：1006—1630(2014)01—0069—04固体电解质钽电容器失效率鉴定朱敏蔚，陈龙(上海航天技术基础研究所，上海201109)摘要：对固体电解质钽电容器指数分布的失效率鉴定和威布尔分布失效率鉴定方案进行了研究。分析两种方案的原理和特点，并比较了两种方案的适用性。关键词：固体电解质钽电容器；失效率鉴定；威布尔分布；指数分布中图分类号：TM535．1文献标志码：AFailureRateEvaluationofSolidTantal

2、umCapacitorsZHUMin—wei，CHENLong(ShanghaiInstituteofSpaceflightTechnology，Shanghai201109，China)Abstract：ThetwokindsoffailurerateevaluationwhichwerebasedonexponentialdistributionandWeibulldistributionrespectivelyforsolidtantalumcapacitorswerestudiedinthispape

3、r．Theprinciplesandcharacteristicsofthetwoevaluationmethodswereanalyzed．Theapplicabilityofthetwomethodswascompared．Keywords：Solidtantalumcapacitor；Failurerateevaluation；Weibulldistribution；Exponentialdistribution0引言电容器失效率鉴定方法包括指数鉴定和威布尔鉴定两种，其中指数鉴定法的适用范围更广，MIL

4、—STD-690C一1993，GJB2649--1996对其抽样方案和程序作出了详细规定，而威布尔鉴定法仅用于固体电解质钽电容器的失效率鉴定，在固体电解质钽电容器对应的国军标总规范中，有相关的详细规定。虽然GJB2283～1995和GJB63B--2001同时规定了固体电解质钽电容器的两种失效率等级(指数分布鉴定失效率等级M，P，R，S和威布尔鉴定失效率等级B，C，D)，但目前航天型号所使用的均为采用指数鉴定的固体电解质钽电容器。目前，国内关于指数分布和威布尔分布用于元器件失效率鉴定的研究主要通过公式推导，结

5、合不同元器件的固有特点验证这两种鉴定方法的正确性及可行性。但因与元器件固有的特点紧密结合，使推导局限于某一类型的元器件，而且对指数鉴定和威布尔鉴定的研究通常各自独立，国内目前尚无文献对两种方法进行比收稿日期：20i1—11—07；修回日期：2012—03—07作者简介：朱敏蔚(1988)，男，助理工程师。主要从事阻容感测试、验收以及标准编写。较。本文对固体电解质钽电容器指数分布和威布尔分布失效率鉴定方案进行了研究。1基于指数分布的失效率鉴定1．1抽样方案理论依据对基于指数分布的建模，钽电容器失效分布函数F(t

6、)一1一e～．(1)式中：A为钽电容器的失效率。钽电容器对应的可靠度R(t)一l—F(t)=e～．(2)固体电解质钽电容器抽样检验一般需要有很大数量的抽样数行。当行只样品中不合格数为r时，样品合格数为7／一r，押只样品中出现r只不合格品的概率妒一C：[F(￡)]7[R(￡)]”‘．(3)若允许的不合格品数为c(r

7、得L(A)=∑G[卜e一“]’[e一“r．(5)由于失效率鉴定中A很小，有e一甜一1一!it．(6)将式(6)代入式(5)，可得硼)=壹巫土≮攀(硝(1一砧)一一交坐￡尘型拿型(ha∥(1一砧)一．(7)幺nr，．!～一⋯’⋯因”很大，A很小，故有丛尘二垃=孚二三±旦≈1，(1--,It)一艮l。代人式(7)，有硼)一窒掣e州，．(8)因失效率鉴定中r很小，而"又很大，故总试验时间T可近似表示为T=nt．(9)将式(9)代人式(8)，可得的)=窒军e哪．(10)假设固体电解质钽电容器鉴定合格的最低失效率At烈

8、，同时Az对应的风险口(置信度为1-13)为卢=窒竿一r．(11)根据文献，对尚J。T￡7eld￡用部分积分法反复计算右边积分，证明其等于式(10)。在总试验时间为T的失效等级鉴定试验中，发生失效不超过r的概率可用r函数表示为L(¨一南j。丁tre-td六(12)为将L(A)化成卡方分布，以便在实际使用时直接查表，设2t=x，2(c+1)一f，则有的)一高脒～e粕号·⋯)式(13)即为自由度为厂的卡