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超越“降額” – 值得現(xiàn)代工程師參考的可靠性概念

作者: 時間:2009-09-06 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
”這個詞匯對于不同的人士來說可能有著不同意義,但廣泛來講,底線往往在于成本。能夠滿足人的期望,它可能基于廣告宣傳、技術(shù)規(guī)格或合同,也可能與工程師以外的很多人士息息相關(guān)。例如在社會經(jīng)濟學(xué)的層面上,我們的生態(tài)系統(tǒng)以道德及倫理為基礎(chǔ)。雖然工程師必須遵守雇主定下的行為標(biāo)準(zhǔn),但是從個人品德的立場而言,道德規(guī)范可能比經(jīng)濟效益更加重要。歷史常常告訴我們,任何文明都不能單憑經(jīng)濟基礎(chǔ)而持久。完整的概念才是關(guān)鍵所在。

隨著人們逐漸關(guān)注到產(chǎn)品制造和棄置對環(huán)境帶來的影響,消費者的目光也由最低采購成本轉(zhuǎn)移到最低擁有成本。無金錢或環(huán)境處罰而頻繁更換低質(zhì)量產(chǎn)品的年代已經(jīng)一去不復(fù)返。相反,講求可靠性的設(shè)計在今天的價值生態(tài)系統(tǒng)中變得尤為重要。

故障模式與機制

要達到令人滿意的可靠性,便需要對故障模式與機制有充分的理解。故障模式說明了一個零件如何失效,也就是造成故障的“應(yīng)力”。故障機制反映了零件的強度如何在不同的應(yīng)力下被減弱。透過故障模式分析,我們可以歸納出故障的成因,從而改善產(chǎn)品的可靠性;明白了故障的機制后,我們又懂得選擇合適的鑒定試驗去驗證某項應(yīng)用的可靠性。

故障模式的分類如下:

* 電氣性

* 災(zāi)難性(破壞性)

* 功能性 – 元件不能夠提供正確的輸出數(shù)據(jù)或信號

* 參量性 – 電流或電壓超出允許誤差

* 編程 – 非揮發(fā)性記憶體元件不能夠做出正常響應(yīng)

* 時序 – 例如由于傳播延遲、讀/寫時間、升降時間及建立時間不符合規(guī)格而造成故障

* 機械性 – 例如引線受損、封裝破裂、污染

* 外觀 – 例如標(biāo)記難以辨認

* 行政管理 – 例如產(chǎn)品、數(shù)量、封裝、方向、日期和代碼出現(xiàn)錯誤

故障機制的分類如下:

* 物理故障

* 與時間有關(guān)的介質(zhì)擊穿

* 負偏壓溫度不穩(wěn)定

*

* 熱載流子注入

* (反應(yīng)器、空間)

* 中子

* Beta粒子

* 伽馬

分析和預(yù)測

可用信息能夠估算出故障概率,卻無法提供實際故障數(shù)據(jù),這是實施可靠性工程的一大挑戰(zhàn)。一般來說,用上幾千小時去測試一個裝置的做法是不切實際的,所以我們通常無法得到一個元件或系統(tǒng)在實際壽命中的測試數(shù)據(jù)。新產(chǎn)品的可靠性數(shù)據(jù)往往等于零,然而這并不代表有關(guān)產(chǎn)品永遠不會出現(xiàn)故障。雖然以更高溫度加快壽命測試或許能提供恰如其分的實驗數(shù)據(jù),不過該實驗前提包括了活化能量恒久不變的假設(shè),而在實際情況下,它是電壓和溫度的一個函數(shù) (圖1)。這限制了加快的壽命測試在預(yù)測可靠性方面的準(zhǔn)確度。因此,現(xiàn)場故障的監(jiān)察及反饋對提高產(chǎn)品可靠性的預(yù)測能力十分重要。


本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/261220.htm


圖2


圖2顯示了在某時段內(nèi)的累積故障。這個概念在常用的產(chǎn)品故障曲線 (又稱浴盆曲線) 中得到進一步的展示 (圖3)。有關(guān)曲線包含3個清晰的區(qū)段,每個區(qū)段都包含了若干有可能造成故障的因素,也牽涉某些人士。他們可以因為某些行動而影響了客戶對可靠性的理解。

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關(guān)鍵詞: 可靠性 輻射故障 電子漂移

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