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可靠承載重托:關(guān)注產(chǎn)品的MTBF平均無故障時間(下)

一、通過計算得出MTBF的參考值

以硬盤為例,現(xiàn)在普通硬盤的MTBF達140萬小時,不可能連續(xù)運行140萬小時來檢驗MTBF參數(shù)。事實上,MTBF普遍采用計算的方法來評估,目前國內(nèi)接受度較高的主要有三個標(biāo)準(zhǔn):MIL-HDBK-217和GJB/Z299B,Bellcore。

圖1 普通硬盤的MTBF

上述三個標(biāo)準(zhǔn)都包括了IC、二極管、電容器、繼電器、連接器等常見元器件的失效模型,但事實上,由于影響元器件失效率的因素眾多,包括溫度、電應(yīng)力、環(huán)境應(yīng)力、降額設(shè)計余量、機械結(jié)構(gòu)等,且這些因素的不同,相應(yīng)的影響系數(shù)也不一樣,導(dǎo)致評估的MTBF結(jié)果千差萬別,在實際的操作中,會以較差的環(huán)境情況來評估,并借助于專業(yè)軟件和其參數(shù)庫,得出參考的MTBF值。

二、通過加速壽命試驗的方法評估MTBF

MTBF除可通過計算得到參考值外,也可以通過加速壽命試驗的方法來獲得。這種方法可用來預(yù)測產(chǎn)品的使用可靠性,但依然不能等同于實際使用的可靠性。

加速壽命的試驗,可以用不同的應(yīng)力或應(yīng)力組合來篩選。例如,根據(jù)美國環(huán)境科學(xué)學(xué)會在1981年及1984年發(fā)表的環(huán)境應(yīng)力篩選有效性報告,在各種常用的篩選應(yīng)力中,按其篩選效率加以比較,依次為溫度循環(huán)、高溫、隨機振動、電應(yīng)力、冷熱沖擊、定頻正弦振動、低溫、正弦掃描振動、復(fù)合環(huán)境、機械沖擊、濕度、加速度、高度。其中溫度循環(huán)和隨機振動的效率良好,如下圖所示。

圖2 應(yīng)力種類及其篩選效果圖

根據(jù)加速壽命試驗的方法,企業(yè)可結(jié)合自身的實際條件和產(chǎn)品特性,有針對性的做某些試驗,以評估和提高產(chǎn)品的MTBF。

圖3 致遠的溫濕度循環(huán)試驗設(shè)備