电子元器件可靠性研究

陈银环

摘 要：通过可靠性理论的数学基础和方法电气电路系统中先计算出单个的元器件的可靠性特征量，再根据系统分析出系统联接方法，且用其各联接系统分制动系统为多个子系统，计算各个子系统的可靠性特征量，最终达到估算出总的可靠性特征量来，而这些特征量用以表征电路可靠性。其中主要两个特征量：可靠度以及失效率。

关键词：电子元器件 可靠性特征量 失效率；可靠度

中图分类号：TM113 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）12（c）-0110-02

电子元器件涉及的领域非常之广泛，海陆空电气产品的连接都有电子元器件的存在，而在海陆空上电子元器件出现瞬断瞬通的现象，那么造成的后果不堪设想。因此，对于研究电子元器件可靠性是非常重要的。

电气控制系统中，在各组成部分的元器件之间，可靠性研究通常是將可靠性预估到每个元器件组件、零部件、设备、分系统、系统等以及其焊点和接插件中，而电子产品可靠性估计是根据电子产品各组成系统本身元器件和零部件可靠度，还有所处的工作环境，电压电流所产生的应力情况，各组成部分的连接方式以及使用频率等多因素有关。由中国电子产品可靠性数据交换网与机械电子工业部第五研究所数据中心合编的《电子设备可靠性预计手册》，以及我国还编写军用标准GJB 299-87《电子设备可靠性预计手册》来对单个电子设备的可靠性研究提供了大量的数据。而单个电子设备、元器件和接插件的可靠性无法直接估算出整个电气系统的可靠性，需了解元器件的连接方式来建立数学模型，从而达到预估整个系统的可靠度。

1 可靠性参数

元器件产品在评估它的可靠性时，一般通过自身性质的定量参数来进行评估的，所以了解产品的可靠性，先得了解其定量参数。

（1）可靠度。“产品在规定条件下和规定时间内能完成规定功能的概率”。一批产品的寿命时间为T，规定的工作时间为t，若T>t时，则说明产品在时间t内完成了规定的功能，而寿命时间T是一个随机变化的，我们只能用概率来定量分析，所以就有了可靠度的表达式：。

（2）失效率λ（t）。“产品在t时刻后的单位时间内，失效产品数相对于t时刻还在工作的产品数的百分比值”。其表达式为：

（1）

根据我国在2006年更新的GJB/Z 299C-2006《电子设备可靠性预计手册》中，可以查出预计的元器件可靠性的基本数据和方法。

以列车上的连接器（接插件）为例：

通过对列车的连接器使用的数量和环境等因素的考量，能估算出C、T、TC、Nx、K参数的值，来计算基本失效率模型，然后经查表获得、、、、参数的值来，计算出处于某一工作环境的连接器工作失效率，从而计算出连接器可靠度。

2 系统的可靠性框图的建立

单独知道某一元器件的可靠度并不能来当作整个系统的可靠度，并且每种元器件的可靠度不同，如果不能了解它们之间的连接方式，就无法估算出整个系统的可靠度来，所以必须对整个系统的连接框图进行研究。

所有的电路系统，它由若机器、组件、设备、部件和零件组成，它们相互联系，共同合作控制来满足控制功能而组合起来的。对于大的系统来说，研究整个系统的可靠性非常复杂，一般把一个大的电路系统分成若干个子系统，在子系统中研究每个元器件的可靠度，再研究它们相互之间联接关系，不同的联接关系有不同的可靠度的数学模型。

（1）串联电路。

当有N个子系统正常工作时，整个系统才正常工作，而如果系统任一一个子系统失效时，就引起整个系统失效，那这N个子系统称为串联系统。

3 结语

从可靠性理论基础估算出单个电子元器件的可靠度或失效率，分析电路系统后估算出整个复杂的电气控制电路系统的可靠性。从可靠性的几个特征量入手，并节选了电路的一个连接电路，分析是为串联或并联，并根据可靠性串联特性和并联特性估算电气控制电路系统，这就是本文研究的成果。

参考文献

[1] 高社生，张玲霞.可靠性理论与工程应用[M].北京：国防工业出版社，2002.

[2] GJB/Z 299C-2006，电子设备可靠性预计手册[Z].

[3] 陈凯，陆淑兰，李风玲.可靠性数学及其应用[M].吉林：吉林教育出版社，1989.

[4] 罗雯，魏建中，阳辉.电子元器件可靠性试验工程[M].北京：电子工业出版社，2005.