電子設備可靠性預測方法分析

王迅

摘 要 在科技高速發展的今天，電子設備使用越來越廣泛，電子設備的可靠性作為電子設備質量的標準，往往決定了電子設備的使用周期。只有通過可靠性預測，達到出廠標準，才能有效保證電子設備的可靠性。本文通過對電子設備的可靠性概述，介紹了三種電子設備可靠性預測的方法，并就其預測方法展開探討。

關鍵詞 電子設備；可靠性；預測

在現代信息時代下，電子設備占比愈來愈大，人們對于電子設備可靠性的要求也愈來愈高。自然，電子設備的可靠性成為電子設備質量的量化標準之一，只有通過可靠性預測，達到可靠度指標要求的電子設備，才能滿足使用需求，否則會對用戶的正常使用造成嚴重影響。如何才能提高電子設備的可靠性也就成為目前研究的一個重點方向。

1 電子設備可靠性概述

電子設備的可靠性是指設備能夠在特定條件下，在一定時間內無故障地執行指定功能的能力。可靠性越高，意味著電子設備的質量就越好。一般來說，電子設備可靠性的評價指標主要包括可靠度、失效率等。而從電子設備可靠性預測的角度來說，其可靠性主要是由電子元器件可靠性和設計可靠性兩大部分組成。電子元器件作為電子設備的基礎核心部件，其可靠性在很大程度上影響了電子產品的整體可靠性；而電子元器件依照一定的連接組合及結構組合成一個整體，其連接組合及結構的設計合理與否直接決定了電子設備的可靠性高低。因此，可靠性預測方法主要就是圍繞電子產品的元器件及設計可靠性進行檢測，其中尤以元器件可靠度、失效率為主。

2 電子設備可靠性預測方法

2.1 電子設備元器件計數預測法

顧名思義，該種預測方法的核心在于對元器件的可靠性進行預測。一般來說，元器件技術預測法是以元器件的串聯模型為基礎，對電子產品中用到的所有元器件進行失效率分析，充分考慮不同數量、不同種類元器件的失效率之和。在運用該預測方法時，需要明確所有元器件的通用失效率和通用質量系數，再利用公式計算進行求解[1]。元器件計數法失效率的計算公式為。在這個公式中，代表電子設備的失效率，N代表電子元器件數量，代表通用失效率，代表通用質量系數。那么在應用這種方法預測電子設備可靠性時，首先要確定元器件是否為串聯模型，其次需要充分明確各個參數，最終代入相應的數值進行計算即可得到設備的失效率。其中，通用失效率可以根據質量等級來查詢《電子設備可靠性預計手冊》得到，例如質量等級為的電阻器通用失效率為0.00068，質量等級為的二極管通用失效率為0.0068。

2.2 應力分析預測法

應力分析預測法與元器件計數預測法有著極大的不同，后者的重點在于確定元器件的可靠性，而前者的重點則在于確定設計的可靠性。一般來說，可以將二者視為進階關系。在確定元器件可靠性滿足相應的標準過后，還需要對其連接組合及結構設計進行檢測，尤其是需要保證電路設計的合理性。在實際應用過程中，可以將元器件計數預測法和應力分析預測法作為電子設備可靠性預測的兩個步驟，只有經過了兩個預測步驟的電子產品才能算得上可靠性合格，而且元器件計數預測法是第一個步驟，二者的順序不得調換更改。在進行應力分析預測時，首先需要將整個電子設備劃分為多個單元，并建立相應的模型。然后，需要對電子設備中包含應力數據的元器件進行全面的確認，并制作相應清單和失效預計表格。根據模塊劃分建立情況，對模塊中各元器件的失效率進行計算，并依照表格計算出各個單元的失效率。之后，只需要根據建立的模型，對各個模塊的失效率直接相加就能得到最終的設備工作失效率。但當設備中存在冗余模塊時，還需要對冗余模塊進行分析和處理。最終，將計算結果和相應的指標進行對比分析，如果發現電子設備的可靠性不夠，那么就需要對其連接組合及結構進行重新設計。

2.3 軟件模型預測法

軟件模型預測法是指利用專業軟件來對電子設備的可靠性進行預測。其軟件的開發是建立在大量可靠性模型分析經驗基礎之上的，從而用電子計算機來對電子設備可靠性進行預測。電子設備的系統主要可以分為兩種，即串聯系統和并聯系統，其分類原理與電學電路的串并聯分類相似。也就是說，串聯系統中任一單元出現問題，都會導致整個系統失效。而并聯系統則是通過并聯冗余的方式，以多于一種形式的手段來執行同一種功能，這就意味著系統中某一單元發生故障時，系統并不一定會失效。軟件模型預測法就是以此為基礎，建立相應的電子設備可靠性模型，并對其進行綜合性地分析。軟件模型預測的過程都是由計算機自動運算完成，因此工作人員只需要在軟件的表格中填入相應的元器件信息即可。隨著電子計算機計算能力的快速提升，軟件模型預測法的精度和速度都有了大幅提升，是極為高效且全面的電子設備可靠性預測方法[2]。

3 結束語

在電子設備生產過程中，電子設備可靠性預測工作非常重要，是決定電子設備能否達到出廠標準的重要環節。本文主要介紹了電子設備可靠性預測的三種方法，這三種方法各有千秋。元器件計數預測法確定元器件的可靠性此方法簡單而粗糙，可以對元器件可靠性進行較為粗略的預測；應力分析預測法確定設計的可靠性，結果更為精確，但同時也更加耗時耗力；軟件模型預測法方便快捷、綜合性強，其應用越來越普遍，利用計算機可以快速、準確地完成可靠性預測工作。預測電子設備的可靠性，可以了解到電子設備執行功能的能力，雖然統計數據不能準確預測個體的差別，但掌握更準確的預測數據無疑仍能為生產生活帶來極大好處電子設備可靠性預測也一定會有廣闊的前景。

參考文獻

[1] 趙宗哲.電子設備的可靠性研究[J].電子技術與軟件工程，2017， （15）：78.

[2] 周慧.關于電子設備可靠性的研究與設計[J].電子制作，2014，（11）： 100-101.