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电子元件可靠性的科学定义及失效规律

 电子元件可靠性的定义

  什么是电子元件的可靠性呢?电子元件可靠性是指:元件、产品或系统在规定条件、规定时间,完成规定功能的能力称为可靠性。

规定条件

工作条件:电压、电流、功率

环境条件:温度、湿度、气压 

同一规格元器件,工作环境条件不同,其可靠性不同。工作负荷重、环境恶劣条件下,产品可靠性下降,损坏概率上升。

规定时间

产品可靠性随使用/存贮时间的延长而降低,无故障工作时间越长,表示产品可靠性越高。

谈及可靠性必须有时间长度(或使用次数),离开时间的可靠性无意义。

规定功能

“功能”就是产品的技术指标、技术要求。是正常工作的性能指标。

  电子元件失效规律

  大量的使用和试验表明,电子产品失效与时间曲线的特征是两端高、中间低,呈浴盘状,如图,通常称为浴盘曲线。

早期失效

产品使用初期,失效率较高,并迅速下降。对电子元件这一阶段的失效主要是设计不当、材料缺陷、制造缺陷和安装不当引起的。在工作应力的作用很快会暴露出来。

偶然失效

产品使用一段时间后,失效率会降到一个较低的水平,基本处于平稳的状态,失效主要由偶然因素所造成。偶然失效期是产品主要工作的时期。

 

耗损失效

产品使用相当长的时间后,失效率迅速上升,这是产品老化、疲劳、磨损、蠕变、腐蚀等原因所引起的,是产品的寿命“终了”,称为耗损失效期。

   对于实际电子产品,不一定都必须出现上述三个阶段。高质量等级产品的失效率曲线在其寿命期基本上是一条平稳的直线,而低劣产品可能存在大量的早期失效或很快进入耗损失效期。如产品设计、生产工艺不合理,只出现早期失效期和耗损失效期,这是产品质量过于低劣。

   提高系统(产品或风华贴片电阻等元器件)在整个寿命周期内可靠性的一门有关设计、分析、试验的工程技术。可靠性试验是可靠性工程的重要组成部分。

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