通用電子產(chǎn)品全壽命周期可靠性分析方法

李 軍

（東莞訊滔電子有限公司，東莞 523650）

1 現(xiàn)存的可靠性分析方法存在的問(wèn)題

第一，定時(shí)結(jié)尾實(shí)驗(yàn)法。這一方法通過(guò)對(duì)于樣品的直接使用檢測(cè)，得到電子產(chǎn)品的最大使用壽命，這可以對(duì)于平均使用壽命的估計(jì)得到一個(gè)較為準(zhǔn)確的值，但是這一 方法首先要在產(chǎn)品試驗(yàn)期完成，且耗時(shí)較長(zhǎng)，并且抽樣的樣本容量要達(dá)到一定量，否則無(wú)法得到較為準(zhǔn)確的壽命參數(shù)，這對(duì)于一些產(chǎn)品而言成本過(guò)大。第二，貝葉斯法，這一方法主要利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，利用分布函數(shù)對(duì)于電子產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行推斷，一般其置信區(qū)間的下限值較為準(zhǔn)確，但是這一測(cè)試方法的計(jì)算難度較大，并且我國(guó)的電子產(chǎn)品缺乏足夠的數(shù)據(jù)積累，因此目前在我國(guó)推廣難度較大。第三，系統(tǒng)分布推理法，它適用于復(fù)雜的電子產(chǎn)品可靠性分析，但是有較高的前提要求，并且需要長(zhǎng)時(shí)間的信息收集，難以管理。

2 通用電子產(chǎn)品全壽命周期可靠性分析方法研究

2.1 可靠性預(yù)計(jì)

可靠性預(yù)計(jì)主要運(yùn)用于設(shè)計(jì)階段，可靠性預(yù)計(jì)主要用于電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，對(duì)于電子產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行預(yù)估，主要利用電子產(chǎn)品的運(yùn)行可靠性模型以及結(jié)構(gòu)材料等相關(guān)信息，在的到可靠性預(yù)估值后，判斷是否達(dá)標(biāo)，如未達(dá)標(biāo)則對(duì)于具體設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。目前我國(guó)的可靠性預(yù)估主要根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GJB/Z 299C 《電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)》。GJB/Z 299C，這一手冊(cè)是在進(jìn)行大量可靠性試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)整理而成的，它在適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)有電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)上也借鑒了其他國(guó)家的可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)的優(yōu)點(diǎn)，以對(duì)我國(guó)電子產(chǎn)品未來(lái)的發(fā)展做好裝備。這一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于我國(guó)現(xiàn)在常見(jiàn)的21類電子元器件進(jìn)行可靠性分析，其中對(duì)我國(guó)流通的國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口元件都有涉及。這份手冊(cè)列出了元器件的可靠性預(yù)估模型，并且還對(duì)相關(guān)的圖表信息及參數(shù)進(jìn)行講解分析，給出公式涉及的常用參數(shù)值，對(duì)于實(shí)際的可靠性預(yù)估有很大的幫助?？煽啃灶A(yù)計(jì)對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)而言有極大的意義，可以幫助改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，確保設(shè)計(jì)投產(chǎn)的方案是足以滿足設(shè)計(jì)需求的。

2.2 可靠性評(píng)估

對(duì)于電子產(chǎn)品而言，從涉及階段到最好的銷售及售后維修，都不能離開(kāi)可靠性評(píng)估，只有對(duì)全過(guò)程的關(guān)注評(píng)估，才能得到最為詳盡的可靠性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，也為后期的產(chǎn)品研發(fā)改進(jìn)做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。設(shè)計(jì)研發(fā)階段的可靠性試驗(yàn)可以對(duì)設(shè)計(jì)方案提供改進(jìn)的可能，而在具體投產(chǎn)之前，還需要利用可靠性試驗(yàn)結(jié)果來(lái)做生產(chǎn)計(jì)劃和運(yùn)輸儲(chǔ)存的管理計(jì)劃，一般電子產(chǎn)品會(huì)有一個(gè)試用階段，這是為了通過(guò)試用期反饋的問(wèn)題來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品的優(yōu)化修改，完善早期故障，加強(qiáng)可靠性篩選，也對(duì)大批投產(chǎn)銷售提供可靠性保障。可靠性評(píng)估是一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的評(píng)估過(guò)程，在投入生產(chǎn)銷售后還可以繼續(xù)的一個(gè)過(guò)程，對(duì)售后的信息進(jìn)行收集可以幫助更好的評(píng)估，而評(píng)估的結(jié)果不僅僅是對(duì)于這一電子產(chǎn)品的質(zhì)量衡量指標(biāo)，還會(huì)對(duì)下一代產(chǎn)品的改進(jìn)創(chuàng)新提供幫助，對(duì)于通用電子產(chǎn)品的全壽命周期可靠性分析意義重大，因?yàn)檫@一部分真正貫穿了生產(chǎn)的全壽命周期。

2.3 加速壽命試驗(yàn)

所謂加速壽命試驗(yàn)，指的是不增加其他影響因素的情況下，擴(kuò)大現(xiàn)有影響因素的影響，以便于更快獲得可靠性試驗(yàn)的結(jié)果。這是由于一些電子產(chǎn)品的使用壽命很長(zhǎng)，但是可靠性試驗(yàn)的周期需求不能過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)對(duì)產(chǎn)品的研發(fā)投產(chǎn)帶來(lái)不便。加速壽命試驗(yàn)是通過(guò)壽命預(yù)估模型，對(duì)于壽命影響因素進(jìn)行量化增強(qiáng)，通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果反推出電子產(chǎn)品的預(yù)計(jì)使用壽命，這也是可靠性的主要參考指標(biāo)。同時(shí)在實(shí)施加速壽命試驗(yàn)時(shí)要注意一點(diǎn)，就是要確保已經(jīng)進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)，按照預(yù)計(jì)結(jié)果做出實(shí)驗(yàn)方案，這是對(duì)于試驗(yàn)效果的必要保證。

2.4 可靠性分析方案流程

第一，根據(jù)已有的電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠家與對(duì)前期產(chǎn)品的信息反饋，進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)，利用可靠性數(shù)據(jù)篩選合格產(chǎn)品，判斷是否可以進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證、如果達(dá)到預(yù)期要求則進(jìn)入下一步，否則對(duì)于設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修正；第二，進(jìn)行可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)，這一階段需要查找相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定性考核，對(duì)于不同的電子產(chǎn)品已經(jīng)有了相應(yīng)的對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)；第三，對(duì)于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集，將可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行完善的收集整理；第四，進(jìn)行可靠性評(píng)估，利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量的可靠性評(píng)估，利用計(jì)算模型對(duì)可靠性進(jìn)行計(jì)算，主要得出電子產(chǎn)品的使用壽命等參數(shù)，對(duì)電子產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)進(jìn)行量化衡量；第五，進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)，這一步并非必需，因?yàn)槠涑杀据^大，因此需要考慮綜合情況；第六，對(duì)以上的定性與定量的結(jié)果進(jìn)行結(jié)合分析以及語(yǔ)言描述，以此來(lái)評(píng)價(jià)該電子產(chǎn)品在整個(gè)壽命周期內(nèi)的可靠性。

3 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)電子生產(chǎn)行業(yè)蓬勃發(fā)展，但是由于新興市場(chǎng)的快速發(fā)展，其中存在許多問(wèn)題，進(jìn)來(lái)頻繁發(fā)生一些電子產(chǎn)品事故。而目前對(duì)于通用的電子產(chǎn)品的全壽命周期內(nèi)的定量分析還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，有鑒于此提出本文的可靠性分析手段，該方法對(duì)通用電子產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展具有重要的指導(dǎo)意義，不失為一種經(jīng)濟(jì)、有效的可行方法。