MTBF平均失效間隔工作時間的計算GB9813-中檢CCIC-久久精品一區(qū)二區(qū)三區(qū)_國產(chǎn)精品5g

　　Failure Rate：failure Rateλ，λ定義為失效個數(shù)r與n測試樣品在指定測試條件下運行t時間的比值，即λ= r / n*t 。針對電子產(chǎn)品，通常我們用FIT（Failure In Time）體現(xiàn)，如1 FIT代表運行10^9小時，出現(xiàn)1個失效設備。

　　例子：4000個測試設備，同時持續(xù)運行了5000個小時，發(fā)現(xiàn)有2個設備發(fā)生故障，則通過計算可以得知λ=2/4000*5000h=1*10^-7 h ，則λ=100 FIT

　　浴盆曲線：又稱失效率曲線，指產(chǎn)品從投入到報廢為止的整個生命周期內(nèi)，其可靠性的變化呈現(xiàn)一定的規(guī)律，大致分為早期失效期、隨機失效期、損耗失效期。我們通常描述的FIT實際是指的是隨機失效期（明確失效周期可以指導我們正確定義Ea值，進而減少實際誤差）

　　MTBF：即平均故障間隔時間，英文全稱是“Mean Time Between Failure”，指新的產(chǎn)品在規(guī)定的工作環(huán)境條件下開始工作到出現(xiàn)故障的時間的平均值。MTBF越長表示可靠性越高，保持正確工作能力越強，單位為“小時”。通常也指相鄰兩次故障之間的平均工作時間，也稱為平均故障間隔。它僅適用于可維修產(chǎn)品（不可維修產(chǎn)品我們用MTTF定義）。當產(chǎn)品的壽命服從指數(shù)分布時，失效率的倒數(shù)表示兩個失效之間的時間間隔。λ=1/MTBF

　　例子：某產(chǎn)品SSD MTBF值標稱為150萬小時，保修5年；150萬小時約為171年，并不是說該產(chǎn)品SSD每塊盤均能工作171年不出故障。由MTBF=1/λ可知λ=1/MTBF=1/171年，即該固態(tài)硬盤的平均年故障率約為0.6%，一年內(nèi)，平均1000塊固態(tài)硬盤有6塊會出故障。

 　　，F(xiàn)IT/MTBF值是產(chǎn)品設計時要考慮的重要參數(shù)，測試工程師經(jīng)常使用各種不同的方法與標準來估計產(chǎn)品的MTBF值，其目的就是為了找出產(chǎn)品設計中的薄弱環(huán)節(jié)。

MTBF預測法：

 　　1、標準局限性：目前通用的性標準是MIL-HDBK-217、GJB/Z299B和Bellcore，分別用于產(chǎn)品和民用產(chǎn)品。其中，MIL-HDBK-217是由美國國防部可靠性中心及Rome實驗室提出并成為行業(yè)標準，專門用于產(chǎn)品MTBF值計算，GJB/Z299B是我國軍用標準；而Bellcore是由AT&TBell實驗室提出并成為商用電子產(chǎn)品MTBF值計算的行業(yè)標準。MIL-HDBK-217據(jù)說95年發(fā)布一版后就不再維護更新了，所以標準本身也有局限性

 　　2、預測法局限性：預測法主要采用應力分析法和元件計數(shù)法分析產(chǎn)品的MTBF。主要考慮的是產(chǎn)品中每個器件的失效率；影響因素包括：πE 環(huán)境因素Environment factor) 、πQ 品質(zhì)因素：( factor)、πA 應用因素：(Application factor)、πC 復雜性因素：( factor)、πL 累計因素：(Learning factor)、πS 電應力因素：(Electrical Stress factor)、πT 溫度因素：(Temperature factor）等。受各種因素影響，以及計算參數(shù)的選擇上受計算人員對系數(shù)的掌握和了解程度影響很大，因此和實際值相比會有很大的差異。不推薦。
 
MTBF實測法：
 　　顧名思義，就是直接測試，統(tǒng)計結(jié)果，比如MTBF比較小的產(chǎn)品可以按照這種方法直接驗證，假如產(chǎn)品手冊宣稱150萬小時，這種方法的確不太可行。
 

MTBF 實驗法：
 　　這種方法是我個人比較推薦的一種方法，經(jīng)過合理的測試方法，參考準確的測試數(shù)據(jù)評估出來的MTBF也是比較準確的，實驗法大致也分：定時截尾試驗：指實驗到規(guī)定的時間終止。定數(shù)截尾試驗：指實驗到出現(xiàn)規(guī)定的故障數(shù)或失效數(shù)時而終止。因為溫度是我們產(chǎn)品的加速因素，所以這里我引入了加速因子（AF：Accelerate Factor），加速因子AF即為產(chǎn)品在正常使用條件下的壽命和高測試應力條件下的壽命的比值。一般采用Arrhenius Model（阿氏模型），AF=e{ Ea/Kb*[1/Tn-1/Ta]} （畫圈圈，在我們Reliability Testing中會經(jīng)常用到這個AF）。
 
Ea：活化能，單位eV，活化能高，表示對溫度變化影響比較顯著。當試驗的溫度與使用溫度差距范圍不大時，Ea可設為常數(shù)。一般電子產(chǎn)品在早期失效期的Ea為0.2~0.6eV，隨機失效期的Ea趨近于1.0eV；損耗失效期的Ea大于1.0eV。后面例子我用到Ea值=1.1
Kb：Boltzmann Constant波茲曼常數(shù)，(0.00008623eV/°k)
Tn：正常操作條件溫度(°k)
Ta：加速壽命試驗條件溫度(°k)
E：2.718
 
Confidence Level：信心度 ，一般為60%，α=0.4；90%，α=0.1
UCL ：Unit Confidence Level，信心系數(shù)。UCL=X^2(α,2r+2)，使用卡方公式作為對MTBF準確性的要求，因此冒險率越小，X^2就越大，計算的MTBF越小，可信度越高。同時失效數(shù)r越大，不良率就高了，X^2自然也變大，在同樣的時間下MTBF就會變小。該值可以直接參考JESD47，附表為Confidence Level =60%時的UCL

亮劍公式：
MTBF=Total Test Time*AF/UCL
Total Test Time=(Sample Size) *(Test Days)*(Power On Hours/Day)