电能表可靠性与元器件选型课件.ppt

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1、二零一四年七月电能表可靠性与元器件选型产品可靠性工程元器件选型电能表元器件选型重点关注指标目录123产品可靠性工程1.定义&流程体系（1）可靠性的定义：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。包含以下4个要素：可靠性工程的定义：选用可靠的器件和可靠的使用器件，避免器件寿命周期内提前失效，保证电子产品在整个生命周期内可靠工作。通过建立可靠性工程的流程体系，系统开展器件选型、可靠性设计、可靠性制造及批量检验、故障模式和影响分析的一系列工作。可靠性指标规定的时间规定的条件规定功能产品可靠性工

2、程1.定义&流程体系（2）器件选型设计测试批量检验失效分析可靠性工程需求分析选型认证样品测试规格书确认供应商认证可靠性设计可靠性预计可靠性测试测试失效分析检验筛选工艺验证失效分析失效分析设计改进产品可靠性工程2.浴盆曲线产品的整个寿命周期内，其可靠性的变化基本上都呈现一定的规律，通常划分为三个阶段：早期故障期，偶然故障期，严重故障期。早期失效期(InfantMortality)：主要失效原因是设计、原材料和制造过程中的缺陷等。偶然失效期(RandomFailures)：主要失效原因是质量缺陷、元器件、

3、环境和使用不当等。耗损失效期(Wearout)：主要失效原因是磨损、疲劳、老化和耗损等。耗损失效期t时间偶然失效期早期失效期使用寿命规定的失效率λ(t)失效率AB产品可靠性工程3.可靠性特征量（1）故障率λ(t)：产品工作到t时刻后单位时间内发生故障的概率，即产品工作到t时刻后，在单位时间内发生故障的产品数与在时刻t时仍在正常工作的产品数之比。（2）可靠度R(t)：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。(3)平均失效时间MTBF(MeanTimeBetweenFailures)：

4、可维修产品两次故障期间的时间平均值。服从指数分布的情况下，(4)平均失效时间MTTF(MeanTimeToFailure)：不可维修产品从投入运行到发生故障的平均工作时间。服从指数分布的情况下，产品可靠性工程4.可靠性预计（1）根据产品各组成部分的可靠性,预测产品在规定的工作条件下的可靠性所进行的工作。其常用的方法有相似产品法、元器件计数法、元器件应力法等。预计方法基础数据相似产品法已有、相似成熟产品的可靠性数据；成熟产品的可靠性数据主要来源于现场预计和实验室的试验结果元器件计数法适用于产品方案论证和

5、初步设计阶段，基础数据是元器件基本失效率的通用修正值。元器件应力法适用于产品详细设计阶段，根据元器件的质量等级、应力水平、环境条件等因素对基本故障率进行修正。不同类别的元器件有不同的工作故障率计算模型。产品可靠性工程4.可靠性预计（2）计算数学模型为总失效率；为第i个单元的第j个元器件的工作失效率；N表示产品的电路单元数；Mi表示第i个单元的元器件总数；为对应的标准差；为对应的标准差。元器件的失效模型为第个i单元第j个元器件的基本失效率,为对应的基本标准差，为环境应力因子，、、分别为第个i单元第j个元

6、器件的质量因子、电应力因子、温度应力因子。产品可靠性工程4.可靠性预计（3）电阻类型工作环境电阻阻值工作应力质量级别节点温度电阻可靠性预计标准GJB299BMIL-STD-217FIECTR62380TelcordiaSR-332SN29500失效率产品可靠性工程4.可靠性预计（4）GJB-299B中，可编程只读存储器PROM的应力法预计模型为:集成电路技术类型工作环境管脚数和位数工作应力质量级别封装类型可靠性预计标准GJB299BMIL-STD-217FIECTR62380TelcordiaSR-3

7、32SN29500失效率产品可靠性工程5.可靠性试验试验项目试验方法环境应力筛选试验在产品开发阶段、批生产阶段早期，在产品上施加一定的环境应力（如：随机振动和温度环境应力），以剔除由不良元器件、零部件或工艺缺陷引起的产品早期故障。环境应力筛选试验不能提高产品的固有可靠性，但通过改进设计和工艺等可以提高产品的可靠性。加速寿命试验在不改变产品失效机理条件下，通过提高工作环境应力(超正常应力水平)加速产品失效，尽快暴露产品设计过程中的缺陷。抽样定时截尾试验抽样产品进行寿命试验，当累计试验到规定的时间即停止试

8、验。抽样定数截尾试验抽样产品进行寿命试验，当累计试验中出现的故障到规定故障数即停止试验。产品可靠性工程6.可靠性工程的理念国内外电子产品的差距不仅仅是功能性能方面的差距，更重要的是质量和可靠性方面的差距越来越明显。个人经验和责任心从根本上无法提高产品的质量和可靠性水平，完整的系统方法和流程体系才是根本之道。“君子授人以鱼，不如授人以渔”。产品可靠性是“设计出来，制造进去，用户体验”。误区：产品可靠性=元器件可靠性。可靠性预计的目的是可靠性改进，预计具体数