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1、六性报告讲解编号：XXXX 式开关可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性分析报告拟制：审核：批准：XXXXXXXX 有限公司二零一一年三月1 概述为确保产品质量符合要求，达到顾客满意，根据XXXX式开关产品质量保 证大纲的规定，对该产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环 境适应性进行分析。2可靠性分析2.1元器件清单本器件选用元器件如下:序号名称型号数量1PIN二极管APD0805-000182片状电容100pF13片状电容70pF34圆片电容100pF35电感0.0 4/0.4/15T76集成电路74HC138D17集成电路74F04D28贴片电阻0805-91Q39贴
2、片电阻0805-300Q310贴片电阻0402-50Q311射频绝缘子RF2816-0.45412电源绝缘子DC2016-0.7513射频同轴连接器SMA-KFD26G42.2可靠性预计本器件所采用的元器件有7类13种共57个。其中任一元器件失效，都将 造成整个器件失效，即器件正常工作的条件是各元器件都能正常工作。因此， 本器件的可靠性模型是一个串联模型。该器件是可修复产品，寿命服从指数分布，根据可靠性理论，其平均故障 间隔时间与失效率成反比，即：MTBF= 1/ 九pi所用元器件均是通用或固化产品，其质量水平、工作应力及环境条件都相对固定，其失效率因子等有关可靠性参数可参考GJB/Z299C
3、-2006电子设备可 靠性预计手册，从而采用应力分析法来预计本器件的可靠性指标。本器件一般内置于系统机箱内，使用大环境是舰船甲板或舰船舱内，其环境代号Ns2,工作温度-40C+70C,现计算其可靠性指标。2.2.1 PIN二极管的工作失效率九pl本器件使用PIN二极管，其工作失效率模型为九二九兀兀兀（2）plb E Q K式中：九 基本失效率，10-6/h；b兀一环境系数；E兀质量系数；Qma 谢（兀种类系数。K由表5311-1查得基本失效率九=0.212 X 10-6/h；b由表5311-2查得环境系数兀=14；E由表5311一3查得质量系数兀=0.05；Q由表5311一4查得种类系数兀=0
4、.5；K本器件中使用了 18只PIN二极管，故其工作失效率为：九=0.212x10-6 x14x0.05x0.5x18 = 1.3356x10-6/hpl222片状电容器的工作失效率九p 2本器件选用的片状电容器，其工作失效率模型为：九 二九兀兀兀兀兀（3）p 2b E Q CV K ch九 一一基本失效率，10-6/h；b兀一一环境系数；E兀质量系数；Q兀电容量系数；CV兀一种类系数；K兀一表面贴装系数。ch由表5722查得基本失效率九=0.00637X 10-6/h；b由表5724查得环境系数兀=115；E由表5725査得质量系数兀=1；Q由表5726査得电容量系数兀=075；CV由表57
5、27查得种类系数代=0.3；K由表5.7.21査得表面贴装系数兀=12；ch本器件中共使用了片状电容器7只，故其工作失效率为:九=0.00637x10-6 X 11.5xlx0.75x0.3xlx7 = 0.1154x10-6/hp 2223电感的工作失效率九p 3本器件选用的片状电容器，其工作失效率模型为：九=九兀兀兀兀（4）p 3b E Q K C九 一一基本失效率，10-6/h；b兀一一环境系数；E兀质量系数；Q兀一种类系数；K兀结构系数。C由表5831查得基本失效率九=0.0062X 10-6/h；b由表5832查得环境系数兀=17；E由表5833査得质量系数兀=1；Q由表583-4查
6、得种类系数“ =1；K由表583-5查得结构系数兀=2；C本器件中共使用了电感 7只，故其工作失效率为：九=0.0062x10-6 x17xlxlx2x7 = 1.4756x10-6/hp3224集成电路的工作失效率九p 4半导体集成电路的工作失效率模型为：九二兀C兀兀+ (C + C )兀兀p 4Q 1 TV23 EL兀质量系数；Q兀温度应力系数；T兀一电压应力系数；V兀一环境系数；E兀成熟系数；LC、C 电路复杂度失效率；1 2C 封装复杂度失效率。3由表522-2查得环境系数兀=14；E由表522-3查得质量系数兀=008；Q由表522-4查得成熟系数兀=1；L由表522-5查得温度应力
7、系数兀=102；T由表522-14查得电压应力系数兀=1；V由表522-19查得电路复杂度失效率C =04272 X 10*h、 1406X10-6/h；(5)C =00由表522-19查得封装复杂度失效率C =0.1673 X 10-6/h。本器件使用集成电路 3只，故其工作失效率为：九=0.08x0.4272x10-6 x1.02x1 + (0.0406+0.1673)x10-6 x14xlx3 = 0.8031x10-6/hp4225贴片电阻的工作失效率九p5(6)贴片电阻的工作失效率模型为：九=九兀兀兀p 5b E Q R式中:基本失效率，10-6/h； 环境系数;质量系数;阻值系数。
8、由表553-1查得基本失效率九=0. 0031X 10-6/h；b由表553-3查得环境系数兀=10；E由表553-4査得质量系数冗q勺由表553-5查得阻值系数“ =1；R本器件使用贴片电阻9只，故其工作失效率为:九 =0.0031x10-6 x10 x1x1x 9 = 0.279 x 10-6 / hP52.2.6射频连接器的工作失效率九P 6本组件选用射频连接器，其工作失效率模型为九=九兀兀兀兀兀p 6b E Q P K C基本失效率，10-6/h； 环境系数;质量系数； 接触件系数；兀p 插拔系数；K兀插孑L结构系数；C由表5.11.11查得基本失效率九=0.0303 X 10-6/h
9、；b由表511.12查得环境系数兀=10；E由表511.13查得质量系数兀=1；Q由表511.14查得接触件系数“ =1；P由表5.11.15查得插拔系数“ =1；K由表5.11.1-8查得插孔结构系数兀=0.3；C本器件使用接插件13只，故其工作失效率为：九=0.0303x10-6 x10xlxlxlx0.3x13 = 1.1817x 10-6 /hp 62.2.7印制板的工作失效率九p 7印制板的工作失效率模型为九n+九兀兀（8）p 7b1b 2 E Q C九 九 基本失效率，106/h,九 取值为0.00017 X106/h,九 b1 、 b 2b1b 2取值为 0. 0011X106/
10、h；N 使用的金属化孔数；兀一一环境系数；E兀质量系数；Q兀一复杂度系数；C由表513.11查得环境系数兀=13；E由表513.12查得质量系数兀=1.0；Q由表5.13.13查得复杂度系数兀=10；C本器件使用印制板1块，故其工作失效率为九 =(0.00017 x 11 + 0.0011)x 10-6 x 13 x 1 x 1 = 0.03861 x 10-6p7228焊接点的工作失效率九p8焊接点的工作失效率模型为：九=九兀兀(9)p 8b E Q九 一基本失效率，10-6/h；b兀一环境系数；E兀质量系数；Q由表5.13. 2-1査得基本失效率九=0.000092 X 10-6/h；b由
11、表513.2-2査得环境系数兀=10；E由表5.13.2-3查得质量系数兀=10；Q本组件共有约100个焊接点，其工作失效率为：九=0.000092 X10-6 X10X1X 100=0.092 X 10-6/hP82.2.9开关的总工作失效率九p开关的总失效率为：九 8九p =乙Pii=1=(1 3356+01154+1.4756+0.8031+0.279+1.1817+003861+0.092 ) X10-6=5. 321X 10-6/h故平均故障间隔时间为：MTBF=1/ 九 p =187934 h该开关的MTBF指标要求为大于50000h,因此，理论分析表明开关的平均故障间隔时间可以达
12、到要求。2.3可靠性数据分析根据前面计算得到的各种元器件的工作失效率和 GJB299C 列出的失效率模式分布，计算整理结果如表 1 所示：从工作失效率的角度看，可能产生故障的主要元器件有以下几种：PIN二极管，工作失效率占总失效率的25.1%；绕线电感，工作失效率占总失效率的 27.73%；集成电路，工作失效率占总失效率的 15.09%；表1可靠性数据分析表序名称工作失效率主要故障故障模式号失效率百分比模式频数比1PIN二极管1. 3356X10625.1%开路50%2片式电容器0.1154X10-62.17%短路74%3绕线电感1. 4756 X10-627.73%开路80%4集成电路0.
13、8031X10-615.09%无输出23%5贴片电阻0 279X10-65.24%开路91.9%6射频连接器1. 1817X10-622.2%插损高80%7印制板0.03861X10-60.73%孔化不良60%8焊接点0. 092X10-61.73%虚焊60%上面3种元件的工作失效率之和占总失效率的67. 92%，在元器件选择和装配时应特别加以注意。2.4故障模式影响故障模式影响是分析元器件主要故障对器件产生的后果，并将其进行严酷 度分类。严酷度类别是元器件故障造成的最坏潜在后果的表示。根据严酷度的一般 分类原则，可把本器件的严酷度分为三类。II类（致命的）一一这种故障会引起重在经济损失或导致任务失败。皿类（临界的）一这种故障会引起一定的经济损失或导致任务降级。W类（轻度的）一这种故障不会引起明显的经济损失或系统任务的完成, 但会导致非计划性维护和修理。本组件的故障模式影响分析如表 2所示。| A序 号名 称故 障 模 式故 障原 因故障影响补 偿措 施酷 度 类 别1PIN极
