王迅

摘 要 在科技高速發(fā)展的今天，電子設(shè)備使用越來越廣泛，電子設(shè)備的可靠性作為電子設(shè)備質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，往往決定了電子設(shè)備的使用周期。只有通過可靠性預(yù)測，達(dá)到出廠標(biāo)準(zhǔn)，才能有效保證電子設(shè)備的可靠性。本文通過對電子設(shè)備的可靠性概述，介紹了三種電子設(shè)備可靠性預(yù)測的方法，并就其預(yù)測方法展開探討。

關(guān)鍵詞 電子設(shè)備；可靠性；預(yù)測

在現(xiàn)代信息時代下，電子設(shè)備占比愈來愈大，人們對于電子設(shè)備可靠性的要求也愈來愈高。自然，電子設(shè)備的可靠性成為電子設(shè)備質(zhì)量的量化標(biāo)準(zhǔn)之一，只有通過可靠性預(yù)測，達(dá)到可靠度指標(biāo)要求的電子設(shè)備，才能滿足使用需求，否則會對用戶的正常使用造成嚴(yán)重影響。如何才能提高電子設(shè)備的可靠性也就成為目前研究的一個重點方向。

1 電子設(shè)備可靠性概述

電子設(shè)備的可靠性是指設(shè)備能夠在特定條件下，在一定時間內(nèi)無故障地執(zhí)行指定功能的能力?？煽啃栽礁?，意味著電子設(shè)備的質(zhì)量就越好。一般來說，電子設(shè)備可靠性的評價指標(biāo)主要包括可靠度、失效率等。而從電子設(shè)備可靠性預(yù)測的角度來說，其可靠性主要是由電子元器件可靠性和設(shè)計可靠性兩大部分組成。電子元器件作為電子設(shè)備的基礎(chǔ)核心部件，其可靠性在很大程度上影響了電子產(chǎn)品的整體可靠性；而電子元器件依照一定的連接組合及結(jié)構(gòu)組合成一個整體，其連接組合及結(jié)構(gòu)的設(shè)計合理與否直接決定了電子設(shè)備的可靠性高低。因此，可靠性預(yù)測方法主要就是圍繞電子產(chǎn)品的元器件及設(shè)計可靠性進(jìn)行檢測，其中尤以元器件可靠度、失效率為主。

2 電子設(shè)備可靠性預(yù)測方法

2.1 電子設(shè)備元器件計數(shù)預(yù)測法

顧名思義，該種預(yù)測方法的核心在于對元器件的可靠性進(jìn)行預(yù)測。一般來說，元器件技術(shù)預(yù)測法是以元器件的串聯(lián)模型為基礎(chǔ)，對電子產(chǎn)品中用到的所有元器件進(jìn)行失效率分析，充分考慮不同數(shù)量、不同種類元器件的失效率之和。在運用該預(yù)測方法時，需要明確所有元器件的通用失效率和通用質(zhì)量系數(shù)，再利用公式計算進(jìn)行求解[1]。元器件計數(shù)法失效率的計算公式為。在這個公式中，代表電子設(shè)備的失效率，N代表電子元器件數(shù)量，代表通用失效率，代表通用質(zhì)量系數(shù)。那么在應(yīng)用這種方法預(yù)測電子設(shè)備可靠性時，首先要確定元器件是否為串聯(lián)模型，其次需要充分明確各個參數(shù)，最終代入相應(yīng)的數(shù)值進(jìn)行計算即可得到設(shè)備的失效率。其中，通用失效率可以根據(jù)質(zhì)量等級來查詢《電子設(shè)備可靠性預(yù)計手冊》得到，例如質(zhì)量等級為的電阻器通用失效率為0.00068，質(zhì)量等級為的二極管通用失效率為0.0068。

2.2 應(yīng)力分析預(yù)測法

應(yīng)力分析預(yù)測法與元器件計數(shù)預(yù)測法有著極大的不同，后者的重點在于確定元器件的可靠性，而前者的重點則在于確定設(shè)計的可靠性。一般來說，可以將二者視為進(jìn)階關(guān)系。在確定元器件可靠性滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)過后，還需要對其連接組合及結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行檢測，尤其是需要保證電路設(shè)計的合理性。在實際應(yīng)用過程中，可以將元器件計數(shù)預(yù)測法和應(yīng)力分析預(yù)測法作為電子設(shè)備可靠性預(yù)測的兩個步驟，只有經(jīng)過了兩個預(yù)測步驟的電子產(chǎn)品才能算得上可靠性合格，而且元器件計數(shù)預(yù)測法是第一個步驟，二者的順序不得調(diào)換更改。在進(jìn)行應(yīng)力分析預(yù)測時，首先需要將整個電子設(shè)備劃分為多個單元，并建立相應(yīng)的模型。然后，需要對電子設(shè)備中包含應(yīng)力數(shù)據(jù)的元器件進(jìn)行全面的確認(rèn)，并制作相應(yīng)清單和失效預(yù)計表格。根據(jù)模塊劃分建立情況，對模塊中各元器件的失效率進(jìn)行計算，并依照表格計算出各個單元的失效率。之后，只需要根據(jù)建立的模型，對各個模塊的失效率直接相加就能得到最終的設(shè)備工作失效率。但當(dāng)設(shè)備中存在冗余模塊時，還需要對冗余模塊進(jìn)行分析和處理。最終，將計算結(jié)果和相應(yīng)的指標(biāo)進(jìn)行對比分析，如果發(fā)現(xiàn)電子設(shè)備的可靠性不夠，那么就需要對其連接組合及結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計。

2.3 軟件模型預(yù)測法

軟件模型預(yù)測法是指利用專業(yè)軟件來對電子設(shè)備的可靠性進(jìn)行預(yù)測。其軟件的開發(fā)是建立在大量可靠性模型分析經(jīng)驗基礎(chǔ)之上的，從而用電子計算機來對電子設(shè)備可靠性進(jìn)行預(yù)測。電子設(shè)備的系統(tǒng)主要可以分為兩種，即串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)，其分類原理與電學(xué)電路的串并聯(lián)分類相似。也就是說，串聯(lián)系統(tǒng)中任一單元出現(xiàn)問題，都會導(dǎo)致整個系統(tǒng)失效。而并聯(lián)系統(tǒng)則是通過并聯(lián)冗余的方式，以多于一種形式的手段來執(zhí)行同一種功能，這就意味著系統(tǒng)中某一單元發(fā)生故障時，系統(tǒng)并不一定會失效。軟件模型預(yù)測法就是以此為基礎(chǔ)，建立相應(yīng)的電子設(shè)備可靠性模型，并對其進(jìn)行綜合性地分析。軟件模型預(yù)測的過程都是由計算機自動運算完成，因此工作人員只需要在軟件的表格中填入相應(yīng)的元器件信息即可。隨著電子計算機計算能力的快速提升，軟件模型預(yù)測法的精度和速度都有了大幅提升，是極為高效且全面的電子設(shè)備可靠性預(yù)測方法[2]。

3 結(jié)束語

在電子設(shè)備生產(chǎn)過程中，電子設(shè)備可靠性預(yù)測工作非常重要，是決定電子設(shè)備能否達(dá)到出廠標(biāo)準(zhǔn)的重要環(huán)節(jié)。本文主要介紹了電子設(shè)備可靠性預(yù)測的三種方法，這三種方法各有千秋。元器件計數(shù)預(yù)測法確定元器件的可靠性此方法簡單而粗糙，可以對元器件可靠性進(jìn)行較為粗略的預(yù)測；應(yīng)力分析預(yù)測法確定設(shè)計的可靠性，結(jié)果更為精確，但同時也更加耗時耗力；軟件模型預(yù)測法方便快捷、綜合性強，其應(yīng)用越來越普遍，利用計算機可以快速、準(zhǔn)確地完成可靠性預(yù)測工作。預(yù)測電子設(shè)備的可靠性，可以了解到電子設(shè)備執(zhí)行功能的能力，雖然統(tǒng)計數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確預(yù)測個體的差別，但掌握更準(zhǔn)確的預(yù)測數(shù)據(jù)無疑仍能為生產(chǎn)生活帶來極大好處電子設(shè)備可靠性預(yù)測也一定會有廣闊的前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 趙宗哲.電子設(shè)備的可靠性研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017， （15）：78.

[2] 周慧.關(guān)于電子設(shè)備可靠性的研究與設(shè)計[J].電子制作，2014，（11）： 100-101.