可靠性预计报告

1、电子产品可靠性预计报告1前言XXX产品名称是XXX系统的组成部分之一，主要是XXXX、XXXX、XXX的 作用和功能。本报告以可靠性模型为基础，根据现有的可靠性数据信息，采用应力 分析方法，预计XXX产品名称可靠性水平。进一步通过分析得到产品的薄弱环节， 并给出相应的改进措施和建议，以期提高产品的可靠性水平。2引用文件GJB 450A-2004装备可靠性通用要求GJB 813-1990可靠性模型的建立和可靠性预计GJB/Z 299C-2006电子设备可靠性预计手册GJB 451A-2005装备可靠性维修性保障性术语技术协议书技术方案3可靠性指标要求XXX型XXXX技术协议书中规定的可靠性定量指

2、标如下。MTBF目标值：XXXXX小时MTBF最低可接收值：XXXX小时4系统定义系统功能与组成XXX产品名称的具体功能如下：（略）XXX产品名称由主板、显卡、时统板、网卡、背板、和两个电源组成。其中， 两个电源模块在实际使用中同时工作，并联使用互为备份，只有在两个电源同时故 障时才会导致XXX产品名称功能失效。任务剖面XXX产品名称全程参与XXX系统的工作。5可靠性建模和预计假设条件XXX产品名称主要由电子产品组成，另外包括少量结构件。由于结构件属于机 械产品，不直接参与任务执行，且结构件设计强度较高，可靠性可视为1。因此XXX 产品名称的可靠性可视作服从指数分布。预计方法XXX产品名称的可

3、靠性预计分为三个步骤：a）考虑到XXX产品名称所采用的元器件种类、型号和工作环境条件均已基本确 定，可参照GJB/Z 299C-2006电子产品可靠性预计手册中的应力方法，预计给 出XXX产品名称各型号元器件的工作失效率指标。b）依据XXX产品名称的工作原理和可靠性关系分析结果，参照GJB 813-1990 建立XXX产品名称各板卡及整机的基本可靠性模型和任务可靠性模型。c）综合利用a）和b）得到的数据和模型，预计给出各板卡和整机的基本可靠 性和任务可靠性（失效率和MTBF）。可靠性模型依据GJB813-1990可靠性模型的建立与可靠性预计中规定的程序和方法建 立XXX产品名称的基本可靠性模型

4、和任务可靠性模型。对于基本可靠性模型，将组 成XXX产品名称各板卡/模块间的可靠性视为串联关系；对于任务可靠性模型，要考 虑实际工作中的串并联和冗余关系。以下为XXX产品名称的基本可靠性和任务可靠 性建模过程。整机基本可靠性模型XXX产品名称的基本可靠性模型为串联模型，依据GJB 813-1990，可靠性数学 模型如下（公式1）：九基本 九主板+.y- +九电源十九电源公式中：九其本：XXX产品名称失效率;九主板：主板失效率；J.:卡1失效率；九电源：电源失效率。XXX产品名称的基本可靠性框图如图1：图1 XXX产品名称基本可靠性框图整机任务可靠性模型XXX产品名称的电源是双备份冗余工作，其他

5、模块任何一个故障，系统就会失 效。故XXX产品名称的任务可靠性数学模型为(公式2)：入s任务=%板+=一+仆源+ %源/(1+1/2)公式中：九S任务：XXX产品名称失效率；九主板：主板失效率；.，；.：卡1失效率；九电源：电源失效率。XXX产品名称的任务可靠性框图如图2：图2 XXX产品名称任务可靠性框图板卡/模块的可靠性模型通过对各板卡电路功能原理分析可知，各板卡中的元器件的可靠性关系为串联 关系，即任何一个元器件的失效都会导致该板卡故障。因此，板卡中各元器件之间 的可靠性关系为串联关系，板卡失效率为板块中所由元器件失效率之和。同时，板 卡的基本可靠性模型与任务可靠性模型相同。如果某板卡中

6、的元器件数量为n，用九n表示第1n个元器件的工作失 效率，则该板卡的可靠性框图和数学模型为： 元器件 1 元器件 2 元器件 3 元器件 n 图3板卡可靠性框图板卡的可靠性数学模型为（公式3）：九板卡=+九2 +九3+九4+九元器件失效率预计用于预计元器件可靠性的相关信息分为两大类：a）元器件基本信息：包括质量等级、类型和参数及工艺特性信息：此类信息参 考元器件使用规格说明书；b）元器件实际使用信息：包括工作温度、工作电应力等，来自于主板电路设计， 和实际加电工作中的测量数据。利用上述两类信息，查GJB/Z 299C即可得到所有元器件的失效率值。6可靠性预计结果元器件失效率预计利用5.3.4节

7、的方法获取各板卡中元器件的相关信息，并通过查询GJB/Z 299C， 获取得到所有元器件的失效率值，预计过程详见附表2。板卡可靠性预计在元器件失效率预计结果的基础上，结合公式3,计算得到各板卡的失效率值。具体如下表所示:表1XXX产品名称板卡可靠性预计结果序号模块数量入值(10-6/ h)备注1主板124.97032显卡113.514734电源模块211.27092单个电源失效率6.3 XXX产品名称整机可靠性预计利用表1中预计得到的各板卡失效率值，结合公式1和公式2,计算得到XXX产品名称整机的基本可靠性和任务可靠性。a）基本可靠性:九基本九主板+,y-+九电源十九电源九二XX.XXXXX

8、x10-6/hMTBF二XXXXX hb）任务可靠性:九二九、+4黄1 + 源+ 源/(1+1/2)九=XX.XXXXX x10-6/hMTBF二XXXXX h因此，XXX产品名称的基本可靠性和任务可靠性均满足技术协议提出的XXXXX小时的MTBF目标值要求。7产品的薄弱环节分析及结论从分析过程和预计结果看，影响和制约XXX产品名称可靠性水平的短板在于 XXX、XXX等器件的可靠性等级不高。虽然目前的设计方案满足满足技术协议有关 可靠性的要求，但考虑到设计余量，建议采用器件二次筛选的控制手段，提高整机 的使用可靠性。设计鉴定后，应在不改变功能、性能的基础上，重点考虑XXX、XXX 的选型等环节

9、，以提高整机的基本可靠性水平，达到可靠性目标值（生产鉴定）。附表1元器件清单序号名称型号数量主;板元器件清单12类瓷介质电容G-CT41L-0805-2C1-100V-104K772光耦GH3201J33固体钽电容CAK55-E-63V-4.7K2342类瓷介质电容G-CT41L-0805-2C1-100V-102K5752类瓷介质电容G-CT41L-0805-2C1-100V-104K37显卡元器件清单1混合钽电容THCL-63V-610K232混合钽电容THC2-50V18000uF-K223固体钽电容CAK55-B-10V-33K114固体钽电容CAK55-D-10V-100K552类瓷

10、介质电容G-CT41L-0805-2C1-100V-104K32时统卡元器件清单1集成电路IC CPU I7-6820EQ SR2DT 2.8G QC 45W FCBGA1440 0100 LF Intel CL806620193910312集成电路IC Intel Panther Point Chipset CM236 SR2CE D1 3.67W 23x23mm FCBGA836 LF Intel GLCM236132类瓷介质电容G-CT41L-0805-2C1-100V-102K342类瓷介质电容G-CT41L-0805-2C1-100V-103K1452类瓷介质电容G-CT41L-18

11、12-2C1-500V-104K15网卡元器件清单12类瓷介质电容G-CT41L-0805-2C1-100V-102K522片式膜电阻RMK2012KB100FMB1203片式膜电阻RMK2012KB103FMB134集成电路LTC4357MPMS8#PBF125运算放大器FX158BHA23电源元器件清单1片式膜电阻RMK3216KB512FMB32片式膜电阻RMK3216B00043片式膜电阻RMK3216KB512FMB24片式膜电阻RMK2012EB6341B15片式膜电阻RMK2012KB104FMB4背板元器件清单序号名称型号数量1片式膜电阻RMK3216KB101FMB872片式

12、膜电阻RMK3216KB102FMB543片式膜电阻RM6332-4WKB101JB354片式膜电阻RMK6332KB202FMB575混合集成电路VXR100-2805S12附表2预计模型信息附表2-1主板失效率预计序号名称型号数量预计方法输入参数输12类瓷 介质电 容G-CT41L-0805-2C1-100V- 104K77299C-2006应力法类别：2类瓷介电容器；环境分类：NS2；质量等级：A2； 电容量：0.1；额定温度：125；环境温度()： 70；工作电压：5；额定电压：100；应力比：0.1；封装结构：片式；类别：2当 环境系数 质量系数( 电容量系: 表面贴装. 1.5；2

13、固体钽 电容CAK55-E-63V-4.7K23299C-2006应力法类别：固体钽电解电容器； 环境分类：NS2； 质量等级：A2； 电容量：4.7；环境温度()： 70；工作电压：5；额定电压：63；应力比：0.1；类别：固体 环境系数 质量系数( 电容量系: 串联电阻, (Pi_SR)： 表面贴装.1.2；-序号名称型号数量预计方法输入参数输3集成电 路IC Intel Panther Point Chipset CM236 SR2CE D1 3.67W 23x23mm FCBGA836 LF Intel GLCM2361217F应力法类别：门/逻辑阵列和微处理器；器件类型I： MOS数字和线性 门/逻辑阵列器件；器件类型II：；门数/晶体管数/位数：100；器件特点：数字MOS(HC/HCT/AC/ACT/C/FCT)；壳温()： 60；工作功率(W)： 0.3；温阻(/W)： 0.3；封装类型：FCBGA836；管脚数：836；环境分类：NS2；质量