可靠性預(yù)計(jì)報(bào)告

1、電子產(chǎn)品可靠性預(yù)計(jì)報(bào)告1前言XXX產(chǎn)品名稱是XXX系統(tǒng)的組成部分之一，主要是XXXX、XXXX、XXX的作用和功能。本報(bào)告以可靠性模型為基礎(chǔ)，根據(jù)現(xiàn)有的可靠性數(shù)據(jù)信息，采用應(yīng)力分析方法，預(yù)計(jì)XXX產(chǎn)品名稱可靠性水平。進(jìn)一步通過分析得到產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)，并給出相應(yīng)的改進(jìn)措施和建議，以期提高產(chǎn)品的可靠性水平。引用文件GJB450A-2004裝備可靠性通用要求GJB813-1990可靠性模型的建立和可靠性預(yù)計(jì)GJB/Z299C-2006電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)GJB451A-2005裝備可靠性維修性保障性術(shù)語技術(shù)協(xié)議書技術(shù)方案可靠性指標(biāo)要求XXX型XXXX技術(shù)協(xié)議書中規(guī)定的可靠性定量指標(biāo)如下。MTBF目

2、標(biāo)值：XXXXX小時(shí)MTBF最低可接收值：XXXX小時(shí)系統(tǒng)定義4.1系統(tǒng)功能與組成XXX產(chǎn)品名稱的具體功能如下：（略）XXX產(chǎn)品名稱由主板、顯卡、時(shí)統(tǒng)板、網(wǎng)卡、背板、和兩個(gè)電源組成。其中，兩個(gè)電源模塊在實(shí)際使用中同時(shí)工作，并聯(lián)使用互為備份，只有在兩個(gè)電源同時(shí)故障時(shí)才會(huì)導(dǎo)致XXX產(chǎn)品名稱功能失效。4.2任務(wù)剖面XXX產(chǎn)品名稱全程參與XXX系統(tǒng)的工作。5可靠性建模和預(yù)計(jì)5.1假設(shè)條件XXX產(chǎn)品名稱主要由電子產(chǎn)品組成，另外包括少量結(jié)構(gòu)件。由于結(jié)構(gòu)件屬于機(jī)械產(chǎn)品，不直接參與任務(wù)執(zhí)行，且結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)強(qiáng)度較高，可靠性可視為1。因此XXX產(chǎn)品名稱的可靠性可視作服從指數(shù)分布。5.2預(yù)計(jì)方法XXX產(chǎn)品名稱的可靠性

3、預(yù)計(jì)分為三個(gè)步驟：a）考慮到XXX產(chǎn)品名稱所采用的元器件種類、型號(hào)和工作環(huán)境條件均已基本確定，可參照GJB/Z299C-2006電子產(chǎn)品可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)中的應(yīng)力方法，預(yù)計(jì)給出XXX產(chǎn)品名稱各型號(hào)元器件的工作失效率指標(biāo)。b）依據(jù)XXX產(chǎn)品名稱的工作原理和可靠性關(guān)系分析結(jié)果，參照GJB813-1990建立XXX產(chǎn)品名稱各板卡及整機(jī)的基本可靠性模型和任務(wù)可靠性模型。c）綜合利用a）和b）得到的數(shù)據(jù)和模型，預(yù)計(jì)給出各板卡和整機(jī)的基本可靠性和任務(wù)可靠性（失效率和MTBF）。5.3可靠性模型依據(jù)GJB813-1990可靠性模型的建立與可靠性預(yù)計(jì)中規(guī)定的程序和方法建立XXX產(chǎn)品名稱的基本可靠性模型和任務(wù)可靠性

4、模型。對(duì)于基本可靠性模型，將組成XXX產(chǎn)品名稱各板卡/模塊間的可靠性視為串聯(lián)關(guān)系；對(duì)于任務(wù)可靠性模型，要考慮實(shí)際工作中的串并聯(lián)和冗余關(guān)系。以下為XXX產(chǎn)品名稱的基本可靠性和任務(wù)可靠性建模過程。5.3.1整機(jī)基本可靠性模型XXX產(chǎn)品名稱的基本可靠性模型為串聯(lián)模型，依據(jù)GJB813-1990，可靠性數(shù)學(xué)模型如下（公式1）：九=九_(tái)二+九+九基本主板-電源電源公式中:九:XXX產(chǎn)品名稱失效率;基本九：主板失效率；主板弋：卡1失效率；九：電源失效率。電源XXX產(chǎn)品名稱的基本可靠性框圖如圖1：圖1XXX產(chǎn)品名稱基本可靠性框圖5.3.2整機(jī)任務(wù)可靠性模型XXX產(chǎn)品名稱的電源是雙備份冗余工作，其他模塊任何一

5、個(gè)故障，系統(tǒng)就會(huì)失效。故XXX產(chǎn)品名稱的任務(wù)可靠性數(shù)學(xué)模型為(公式2)：九=九+._=+九+九/(1+1/2)S任務(wù)主板電源電源公式中：九:XXX產(chǎn)品名稱失效率;s任務(wù)九：主板失效率；主板:卡1失效率；九：電源失效率。電源XXX產(chǎn)品名稱的任務(wù)可靠性框圖如圖2：圖2XXX產(chǎn)品名稱任務(wù)可靠性框圖5.3.3板卡/模塊的可靠性模型通過對(duì)各板卡電路功能原理分析可知，各板卡中的元器件的可靠性關(guān)系為串聯(lián)關(guān)系，即任何一個(gè)元器件的失效都會(huì)導(dǎo)致該板卡故障。因此，板卡中各元器件之間的可靠性關(guān)系為串聯(lián)關(guān)系，板卡失效率為板塊中所由元器件失效率之和。同時(shí)，板卡的基本可靠性模型與任務(wù)可靠性模型相同。如果某板卡中的元器件數(shù)量

6、為n用九九九表示第1n個(gè)元器件的工作失12n效率，則該板卡的可靠性框圖和數(shù)學(xué)模型為：元器件1元器件2元器件3元器件n圖3板卡可靠性框圖板卡的可靠性數(shù)學(xué)模型為（公式3）：九=九+X+X+X+九板卡1234n5.3.4元器件失效率預(yù)計(jì)用于預(yù)計(jì)元器件可靠性的相關(guān)信息分為兩大類：a）元器件基本信息：包括質(zhì)量等級(jí)、類型和參數(shù)及工藝特性信息：此類信息參考元器件使用規(guī)格說明書；b）元器件實(shí)際使用信息：包括工作溫度、工作電應(yīng)力等，來自于主板電路設(shè)計(jì)，和實(shí)際加電工作中的測(cè)量數(shù)據(jù)。利用上述兩類信息，查GJB/Z299C即可得到所有元器件的失效率值。6可靠性預(yù)計(jì)結(jié)果6.1元器件失效率預(yù)計(jì)利用5.3.4節(jié)的方法獲取各

7、板卡中元器件的相關(guān)信息，并通過查詢GJB/Z299C,獲取得到所有元器件的失效率值，預(yù)計(jì)過程詳見附表2。6.2板卡可靠性預(yù)計(jì)在元器件失效率預(yù)計(jì)結(jié)果的基礎(chǔ)上，結(jié)合公式3,計(jì)算得到各板卡的失效率值。具體如下表所示：表1XXX產(chǎn)品名稱板卡可靠性預(yù)計(jì)結(jié)果序號(hào)模塊數(shù)量九值(10-6/h)備注1主板124.97032顯卡113.514734電源模塊211.27092單個(gè)電源失效率6.3XXX產(chǎn)品名稱整機(jī)可靠性預(yù)計(jì)利用表1中預(yù)計(jì)得到的各板卡失效率值，結(jié)合公式1和公式2,計(jì)算得到XXX產(chǎn)品名稱整機(jī)的基本可靠性和任務(wù)可靠性?；究煽啃裕壕?九+上二+九+九基本主板電源電源九=XX.XXXXXx10-6/h基本M

8、TBF=XXXXXh任務(wù)可靠性：九=九+/.二+九+九/(1+1/2)S任務(wù)主板電源電源九=XX.XXXXXx10-6/hs任務(wù)MTBF=XXXXXh因此，XXX產(chǎn)品名稱的基本可靠性和任務(wù)可靠性均滿足技術(shù)協(xié)議提出的XXXXX小時(shí)的MTBF目標(biāo)值要求。7產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)分析及結(jié)論從分析過程和預(yù)計(jì)結(jié)果看，影響和制約XXX產(chǎn)品名稱可靠性水平的短板在于XXX、XXX等器件的可靠性等級(jí)不高。雖然目前的設(shè)計(jì)方案滿足滿足技術(shù)協(xié)議有關(guān)可靠性的要求，但考慮到設(shè)計(jì)余量，建議采用器件二次篩選的控制手段，提高整機(jī)的使用可靠性。設(shè)計(jì)鑒定后，應(yīng)在不改變功能、性能的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)考慮XXX、XXX的選型等環(huán)節(jié)，以提高整機(jī)的基本

9、可靠性水平，達(dá)到可靠性目標(biāo)值（生產(chǎn)鑒定）。附表1元器件清單序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量主;板兀器件清單12類瓷介質(zhì)電容G-CT41L-0805-2C1-100V-104K772光耦GH3201J33固體鉭電容CAK55-E-63V-4.7K2342類瓷介質(zhì)電容G-CT41L-0805-2C1-100V-102K5752類瓷介質(zhì)電容G-CT41L-0805-2C1-100V-104K37顯卡兀器件清單1混合鉭電容THCL-63V-610K232混合鉭電容THC2-50V18000uF-K223固體鉭電容CAK55-B-10V-33K114固體鉭電容CAK55-D-10V-100K552類瓷介質(zhì)電容G-CT4

10、1L-0805-2C1-100V-104K32時(shí)統(tǒng)卡元器件清單1集成電路ICCPUI7-6820EQSR2DT2.8GQC45WFCBGA14400100CLFIntelCL806620193910312集成電路ICIntelPantherPointChipsetCM236SR2CED13.67W23x23mmFCBGA836LFIntelGLCM236132類瓷介質(zhì)電容G-CT41L-0805-2C1-100V-102K342類瓷介質(zhì)電容G-CT41L-0805-2C1-100V-103K1452類瓷介質(zhì)電容G-CT41L-1812-2C1-500V-104K15網(wǎng)卡兀器件清單12類瓷介質(zhì)電

11、容G-CT41L-0805-2C1-100V-102K522片式膜電阻RMK2012KB100FMB1203片式膜電阻RMK2012KB103FMB134集成電路LTC4357MPMS8#PBF125運(yùn)算放大器FX158BHA23電源兀器件清單1片式膜電阻RMK3216KB512FMB32片式膜電阻RMK3216B00043片式膜電阻RMK3216KB512FMB24片式膜電阻RMK2012EB6341B15片式膜電阻RMK2012KB104FMB4背板兀器件清單序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量1片式膜電阻RMK3216KB101FMB872片式膜電阻RMK3216KB102FMB543片式膜電阻RM6332

12、-4WKB101JB354片式膜電阻RMK6332KB202FMB575混合集成電路VXR100-2805S12附表2預(yù)計(jì)模型信息附表2-1主板失效率預(yù)計(jì)一序號(hào)一名稱型號(hào)數(shù)量預(yù)計(jì)方法輸入?yún)?shù)12類瓷介質(zhì)電容G-CT41L-0805-2C1-100V-104K77299C-2006應(yīng)力法類別：2類瓷介電容器；環(huán)境分類：NS2；質(zhì)量等級(jí)：A2；電容量：0.1；額定溫度：125C；環(huán)境溫度(C)：70；工作電壓：5；額定電壓：100；應(yīng)力比：0.1；封裝結(jié)構(gòu)：片式；2固體鉭電容CAK55-E-63V-4.7K23299C-2006應(yīng)力法類別：固體鉭電解電容器;環(huán)境分類：NS2；質(zhì)量等級(jí)：A2；電容量

13、：4.7；環(huán)境溫度(C)：70；工作電壓：5；額定電壓：63；應(yīng)力比：0.1；輸類別：2類環(huán)境系數(shù):質(zhì)量系數(shù)(電容量系數(shù)表面貼裝系1.5；類別：固體環(huán)境系數(shù):質(zhì)量系數(shù)(電容量系數(shù)串聯(lián)電阻系(Pi_SR)：表面貼裝系1.2；預(yù)計(jì)方法輸入?yún)?shù)輸序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量3集成電路ICIntelPantherPointChipsetCM236SR2CED13.67W23x23mmFCBGA836LFIntelGLCM23614217F應(yīng)力法類別：門/邏輯陣列和微處理器；器件類型I：MOS數(shù)字和線性門/邏輯陣列器件；器件類型II：；門數(shù)/晶體管數(shù)/位數(shù)：100；器件特點(diǎn)：數(shù)字MOS(HC/HCT/AC/ACT/C/FCT);殼溫(C)：60；工作功率(W)：