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目次
商品簡介
本書以可靠性試驗工程中最為廣泛的加速試驗和快速壽命評價方法為對象，闡述裝備開發中所開展的主流的可靠性工作，內容包括背景意義；基礎知識；壽命試驗與評價；退化試驗的意義與方法；整機的加速因子作為壽命評估重要依據；火工品類產品的加速試驗方法和評估手段；以橡膠為代表的材料類產品加速試驗方法和評估手段；板級電路檢測分析方法；電子元器件檢測分析方法；現場數據的常用分析手段；加速試驗工程的具體應用案例。材料來源於作者多年來從事可靠性工作積累的技術和經驗。
目次
第1章 概論 1
1.1 引言 1
1.1.1 壽命評價的發展需要 1
1.1.2 加速試驗技術的興起與發展 2
1.2 加速試驗與壽命評價的研究現狀 3
1.2.1 國外研究現狀 3
1.2.2 國內研究現狀 5
1.3 現有壽命評價技術 12
1.3.1 常用評價方法 12
1.3.2 基於貯存歷史數據的貯存壽命評價方法 14
1.3.3 加速退化試驗方法 17
1.3.3.1 基於失效物理的加速退化模型 20
1.3.3.2 基於統計數據的加速退化模型 21
1.3.3.3 基於失效物理的加速退化數據處理方法 22
1.3.3.4 基於數理統計的加速退化數據處理方法 23
1.3.4 基於灰色模型理論的加速退化模型 24
1.3.4.1 灰色模型理論原理 24
1.3.4.2 灰色建模分類 25
1.4 全書的結構介紹 25
參考文獻 26
第2章 基礎知識 28
2.1 壽命基本知識 28
2.1.1 基本術語和定義 29
2.1.2 統計理論基礎 30
2.1.3 統計原理――可靠性數學 30
2.2 壽命分佈 30
2.2.1 指數分佈模型 31
2.2.2 單參數指數分佈 31
2.2.3 雙參數指數分佈 32
2.2.4 威布爾分佈模型 32
2.2.5 對數正態分佈模型 34
2.3 壽命度量方法 34
2.3.1 貯存可靠度與可靠壽命 34
2.3.2 免維修期的確定 35
2.3.3 維修間隔期的確定 37
2.3.4 貯存壽命分析 37
2.3.5 使用壽命分析 39
2.4 壽命指標體系 43
2.4.1 貯存期壽命之間的關係 43
2.4.2 電子整機加速貯存試驗分析 45
2.4.3 評價基準 47
2.5 數據異值的檢驗 47
2.5.1 指數分佈異值檢驗 47
2.5.1.1 完全樣本 47
2.5.1.2 截尾樣本 49
2.5.2 威布爾分佈異值檢驗 51
2.5.2.1 完全樣本異值檢驗 51
2.5.2.2 截尾樣本最小值異常檢驗 52
2.5.3 對數正態分佈異值檢驗 52
2.5.3.1 樣本只含一個可疑值 52
2.5.3.2 樣本含有兩個可疑值 53
2.5.3.3 樣本中有多個可疑值 53
2.5.4 時間頻率直方圖 55
2.6 4.5模型參數的估計 55
2.6.1 指數分佈模型參數估計 55
2.6.1.1 參數的點估計 56
2.6.1.2 參數的區間估計 58
2.6.1.3 雙參數指數分佈 59
2.6.2 威布爾分佈模型參數估計 59
2.6.2.1 參數的點估計 59
2.6.2.2 參數的區間估計 79
2.6.3 對數正態分佈模型參數估計 81
2.6.3.1 參數的點估計 81
2.6.3.2 參數的區間估計 83
2.6.4 4.5.4其他求解模型參數的方法 84
2.6.4.1 圖形擬合方法 84
2.6.4.2 貝葉斯方法 84
2.7 4.6模型符合性檢驗 85
2.7.1 4.6.1指數分佈擬合優度的檢驗 85
2.7.1.1 4.6.1.1 605- 檢驗法 85
2.7.1.2 Gendenko檢驗法 86
2.7.1.3 χ2檢驗法 86
2.7.2 威布爾分佈模型擬合優度的檢驗 87
2.7.2.1 范-蒙特福特法檢驗法 87
2.7.2.2 χ2檢驗法 88
2.7.3 對數正態分佈模型擬合優度的檢驗 90
2.7.3.1 W檢驗法 90
2.7.3.2 D檢驗法 90
2.7.3.3 偏度檢驗 91
2.7.3.4 峰度檢驗 92
2.7.3.5 其他檢驗方法 92
2.7.4 通用擬合優度檢驗方法 94
2.8 多模型優選鑒別 97
2.8.1 單一準則模型優選方法 97
2.8.2 多準則模型優選方法 99
2.9 貯存可靠性的評估與預測 99
2.9.1 MTTF評估 99
2.9.2 貯存可靠度評估 100
2.9.3 貯存可靠性預測 100
2.10 貯存可靠度預測應用案例 102
2.10.1 可靠度估計 102
2.10.2 模型初選 106
2.10.3 模型參數估計 106
2.10.4 單個模型擬合優度檢驗 118
2.10.5 多個模型優選 126
2.10.6 可靠度預測 128
參考文獻 130
第3章 加速壽命試驗 131
3.1 加速壽命試驗概述 131
3.2 典型應力加速壽命試驗模型 135
3.2.1 熱老化模型 135
3.2.2 熱疲勞模型 136
3.2.3 機械疲勞模型 137
3.2.4 濕熱老化模型 137
3.2.5 其它加速壽命模型 137
3.3 典型加速壽命試驗模型解析 137
3.3.1 熱老化模型解析 137
3.3.2 熱老化模型解析 137
3.3.3 熱疲勞模型解析 138
3.3.4 機械疲勞模型解析 138
3.3.5 濕熱老化模型解析 138
3.3.6 綜合應力加速模型 138
3.3.7 其它加速壽命模型解析 138
3.4 典型壽命分佈模型 138
3.5 壽命評價準則研究 138
3.5.1 薄弱環節的確定原則 138
3.5.2 8.3.2修理措施的確定原則 138
3.5.3 首翻期的確定原則 139
3.5.4 貯存壽命的確定原則 139
參考文獻 140
第4章 加速退化試驗 140
4.1 加速退化試驗概述 142
4.2 國內外研究現狀 142
4.3 性能參數退化預測模型 145
4.3.1 性能參數退化預測概率統計模型 148
4.3.2 能參數退化預測智能算法模型 148
4.3.3 性能參數退化預測時間序列模型 148
4.3.4 性能參數退化預測其他模型介紹 148
4.4 典型性能參數退化預測模型解析 148
4.4.1 布朗漂移運動模型解析 148
4.4.2 灰色系統理論模型解析 149
4.4.3 濾波算法模型解析 149
4.4.4 神經網絡模型解析 149
4.4.5 其他預測模型解析 149
4.5 加速退化試驗數據分析 149
4.5.1 基於布朗漂移運動－阿倫尼斯模型數據分析 150
4.5.2 基於灰色系統理論－阿倫尼斯模型數據分析 156
4.5.3 具有時間調節因子的加速退化模型數據分析 168
4.5.4 其他加速退化模型數據分析 168
4.6 加速退化試驗的應用 168
4.6.1 加速退化試驗應用對象與範圍 168
4.6.2 基於性能參數退化的超差時間預測 168
4.6.3 基於性能參數退化的可靠壽命預測 168
4.7 加速退化試驗典型案例 168
4.7.1 加速退化試驗大綱案例 168
4.7.2 加速退化試驗報告案例 168
參考文獻 168
第5章 整機加速因子評估 169
5.1 整機加速研究現狀及分析 171
5.2 整機加速試驗基本類型 172
5.2.1 以產品的失效模式劃分 172
5.2.2 以產品的應力加載方式劃分 173
5.3 加速因子的分析與評估方法 175
5.3.1 加速因子的定義與內涵研究 176
5.3.2 激活能的含義與演變 178
5.3.3 常用壽命分佈的加速因子 178
5.3.3.1 指數分佈加速因子計算 178
5.3.3.2 威布爾分佈加速因子計算 179
5.3.3.3 對數正態分佈加速因子計算 179
5.3.4 常用加速模型及其加速因子 180
5.3.4.1 阿倫尼斯加速模型下的加速因子 180
5.3.4.2 逆冪律加速模型下的加速因子 181
5.3.4.3 單應力艾林加速模型下的加速因子 181
5.3.5 基於可靠性預計模型的元器件加速因子評估 182
5.3.6 基於故障物理仿真的電子組件加速因子評估 183
5.3.7 基於可靠性預計模型的電子設備加速因子評估 183
5.4 加速壽命試驗應用 185
5.4.1 現有標準的加速壽命試驗思想介紹 185
5.4.2 加速壽命試驗應用對象與範圍 185
5.4.3 基於加速壽命試驗的工作可靠性指標考核 185
5.4.4 基於加速壽命試驗的貯存壽命指標考核 185
5.4.5 基於加速壽命試驗的貯存可靠度指標考核 185
5.5 加速壽命試驗方案的制定 185
5.5.1 整機加速貯存壽命試驗綜合解決方案 185
5.5.2 加速壽命試驗方案要素 188
5.5.3 加速壽命試驗大綱模版 189
5.5.4 整機貯存可靠度評估和預測 189
5.6 整機級加速建模研究 189
5.6.1 電子整機加速因子的求解 189
5.6.2 電子整機貯存加速因子推導流程歸納 192
5.6.3 電子整機貯存加速因子評估簡化流程研究 193
5.7 電子整機級加速建模的應用 198
參考文獻 203
第6章 火工品加速試驗 204
6.1 火工品路基本介紹 204
6.1.1 火工品分類 204
6.1.2 火工品主要性能參數 204
參考文獻 204
第7章 材料類產品加速試驗 204
7.1 橡膠材料基礎 206
7.2 數學模型及參數求解 207
7.3 退化模型參數求解 208
7.3.1 線性化方程截距al和斜率bl求解 208
7.3.2 退化模型參數Al和Kl求解 210
7.3.3 線性相關係數rl求解 210
7.3.4 線性相關性檢驗 210
7.4 加速模型參數求解 211
7.4.1 線性化方程截距c和斜率d求解 211
7.4.2 加速模型參數Z和E求解 211
7.4.3 線性相關係數求解 212
7.4.4 線性相關性檢驗 212
7.5 修正參數F的計算 212
7.5.1 擬合值的計算 212
7.5.2 累積誤差的計算 213
7.5.3 退化模型修正參數f的優化 213
7.6 預測條件的確定 216
7.7 溫度基準TD的確定 216
7.8 頻數因子AD的確定 218
7.8.1 Tl與Al存在線性相關時 218
7.8.1.1 線性模型參數解算 218
7.8.1.2 線性相關係數求解 218
7.8.1.3 線性相關性檢驗 219
7.8.1.4 Ad外推預測 219
7.8.2 Tl與Al無線性關係時 219
7.9 KD置信區間的估計 220
7.9.1 Kd均值的求解 220
7.9.2 V的標準離差求解 220
7.9.3 V的置信界限求解 221
7.9.4 置信下限Kbl的求解 221
7.10 產品壽命評估 221
7.11 目標年限TM下的平均性能PBM求解 221
7.12 目標年限TM下的性能下限PBLM求解 221
7.13 臨界性能的超差時間求解 222
7.14 橡膠產品壽命數據處理流程 222
7.15 數據處理流程圖 222
7.16 數據處理步驟 222
7.17 備註 1
7.18 標準中存在的錯誤 1
7.19 標準存在的問題 1
7.20 標準值得優化的地方 1
7.20.1 印製板分類 2
7.20.2 印製板主要性能參數 2
參考文獻 2
第8章 板級電路壽命特徵檢測分析 3
8.1 板級電路基本介紹 3
8.1.1 印製板分類 3
8.1.2 印製板主要性能參數 3
8.2 IPC標準板級電路檢測分析方法介紹 3
8.2.1 資格認證和工藝能力評定檢測項目 3
8.2.2 質量一致性檢測項目 3
8.2.3 可靠性評估檢測項目 3
8.3 GJB標準板級電路檢測分析方法介紹 3
8.3.1 材料檢驗 3
8.3.2 鑒定試驗 3
8.3.3 工序檢驗 3
8.3.4 質量一致性檢驗 3
8.4 板級電路壽命特徵檢測分析概述 3
8.4.1 板級電路壽命特徵檢測分析目的 3
8.4.2 板級電路壽命特徵檢測分析要求 4
8.4.3 板級電路壽命特徵檢測分析流程 4
8.4.4 板級電路壽命特徵檢測分析主要工作 5
8.5 板級電路樣品要求 6
8.5.1 板級電路樣品選取原則 6
8.5.2 板級電路樣品數量要求 6
8.5.3 板級電路樣品狀態要求 7
8.6 板級電路壽命特徵檢測項目要求和方法 7
8.6.1 外觀檢查 7
8.6.1.1 檢查依據 7
8.6.1.2 檢查方法 7
8.6.1.3 檢查要求 7
8.6.2 X-Ray檢查 9
8.6.2.1 檢查依據 9
8.6.2.2 試驗設備 9
8.6.2.3 試驗程序 9
8.6.2.4 檢查結果要求 9
8.6.3 金相分析 9
8.6.3.1 檢查依據 9
8.6.3.2 試驗設備 9
8.6.3.3 試驗程序 9
8.6.3.4 分析結果要求 10
8.6.4 介質耐電壓測試 10
8.6.4.1 試驗條件 10
8.6.4.2 試驗設備 10
8.6.4.3 試驗程序 10
8.6.5 耐濕和絕緣電阻測試 11
8.6.5.1 試驗條件 11
8.6.5.2 絕緣電阻測試 12
8.6.5.3 試驗程序 13
8.7 板級電路貯存壽命檢測分析結果綜合 14
8.8 板級電路壽命特徵檢測分析案例 15
8.8.1 板級電路壽命特徵檢測分析大綱案例 15
8.8.2 板級電路壽命特徵檢測分析報告案例 15
8.8.3 電子組件貯存壽命特徵檢測分析結果的利用 15
8.9 板級電路壽命特徵檢測分析 16
8.9.1 板級電路壽命特徵檢測項目 16
8.9.2 板級電路壽命特徵檢測流程 17
8.9.3 檢測分析主要工作 18
8.9.4 樣品的準備 19
8.9.5 板級電路檢測分析 20
8.9.5.1 外觀檢查 20
8.9.5.2 X-ray檢查 21
8.9.5.3 金相分析 21
8.9.5.4 耐電壓測試 22
8.9.5.5 絕緣電阻測試 22
8.9.5.6 電路板貯存壽命結論 22
參考文獻 22
第9章 元器件壽命特徵檢測分析 24
9.1 元器件基本介紹 25
9.1.1 元器件分類 25
9.1.2 元器件主要性能參數 27
9.2 元器件DPA檢測分析方法介紹 29
9.2.1 元器件DPA檢測分析的目的 29
9.2.2 各類元器件DPA檢測分析典型流程 29
9.2.3 各類元器件DPA檢測分析典型項目 29
9.3 元器件失效分析方法介紹 1
9.3.1 元器件失效分析的目的 1
9.3.2 各類元器件失效分析典型流程 1
9.3.2.1 半導體分立器件失效分析程序 1
9.3.2.2 集成電路失效分析程序 3
9.3.2.3 電子元件失效分析程序 6
9.3.3 各類元器件失效分析典型項目 6
9.4 元器件壽命特徵檢測分析概述 6
9.4.1 元器件壽命特徵檢測分析目的 6
9.4.2 元器件壽命特徵檢測分析要求 8
9.4.3 元器件壽命特徵檢測分析流程 8
9.4.4 元器件壽命特徵檢測分析主要工作 9
9.5 元器件樣品要求 10
9.5.1 元器件樣品選取原則 10
9.5.2 元器件樣品數量要求 10
9.5.3 元器件樣品狀態要求 10
9.6 外觀檢查 11
9.6.1 檢查依據 11
9.6.2 試驗設備 11
9.6.3 試驗程序 11
9.6.4 典型缺陷說明 11
9.6.5 樣品失效判定 12
9.6.6 失效樣品處理 12
9.7 電參數測量 13
9.7.1 電參數測量工作流程 13
9.7.2 電參數測量方法要求 13
9.7.3 樣品失效判定 13
9.7.4 失效樣品處理 13
9.8 元器件壽命特徵檢測項目要求和方法 14
9.8.1 X-RAY檢查 14
9.8.1.1 檢查依據 14
9.8.1.2 試驗設備 14
9.8.1.3 試驗程序 14
9.8.1.4 典型缺陷說明 14
9.8.2 C-SAM檢查 15
9.8.2.1 檢查依據 15
9.8.2.2 試驗設備 15
9.8.2.3 試驗程序 15
9.8.2.4 典型缺陷說明 17
9.8.3 密封性檢查 17
9.8.3.1 試驗依據 17
9.8.3.2 試驗設備 17
9.8.3.3 試驗程序 18
9.8.3.4 典型缺陷說明 19
9.8.4 IVA檢查 20
9.8.4.1 試驗依據 20
9.8.4.2 試驗設備 20
9.8.4.3 試驗程序 20
9.8.4.4 典型缺陷說明 20
9.8.5 內部目檢 21
9.8.5.1 試驗依據 21
9.8.5.2 試驗設備 21
9.8.5.3 試驗程序 21
9.8.5.4 典型缺陷說明 22
9.8.6 鍵合拉力 22
9.8.6.1 試驗依據 22
9.8.6.2 試驗設備 22
9.8.6.3 試驗程序 22
9.8.6.4 典型缺陷說明 24
9.8.7 芯片剪切 26
9.8.7.1 試驗依據 26
9.8.7.2 試驗設備 26
9.8.7.3 試驗程序 26
9.8.7.4 典型缺陷說明 26
9.9 元器件貯存壽命檢測分析結果綜合 28
9.9.1 元器件個體失效分類 28
9.9.2 型號合格判定 28
9.10 元器件貯存壽命特徵檢測分析報告 29
9.11 元器件壽命特徵檢測分析案例 29
9.11.1 元器件壽命特徵檢測分析大綱案例 29
9.11.2 元器件壽命特徵檢測分析報告案例 29
9.11.3 元器件貯存壽命特徵檢測分析結果的利用 29
9.11.4 元器件貯存壽命特徵分析情況 30
9.11.4.1 樣品來源 30
9.11.4.2 特徵檢測分析項目 33
9.11.4.3 特徵檢測分析結果 34
9.11.4.4 檢測分析問題匯總 37
9.11.4.5 元器件貯存壽命綜合分析 38
9.11.4.6 元器件薄弱環節結論 39
9.11.4.7 元器件延壽修理措施 40
參考文獻 40
第10章 現場數據分析 41
10.1 歷史數據的初步準備 41
10.1.1 數據的採集與收集 41
10.1.2 數據的準備形式 42
10.1.2.1 不同批次產品基於故障前時間間隔 43
10.1.2.2 區間內故障數的形式 43
10.1.2.3 區間內累計故障數的形式 45
10.2 瞬時可靠度的估計 46
10.2.1 故障前時間間隔的可靠度估計 46
10.2.1.1 完整數據 46
10.2.1.2 不完整數據 46
10.2.2 區間內故障次數的可靠度估計 47
10.2.3 區間內累計故障次數的可靠度估計 48
10.3 裝備貯存壽命綜合評價 49
10.3.1 評價原則 49
10.3.2 元器件壽命特徵檢測分析報告案例 49
參考文獻 50
第11章 加速試驗工程應用案例 50
11.1 標準中未給出首翻期試驗方法的部分部件 50
11.1.1 飛機無刷交流發電機耐久性試驗方法 50
11.1.1.1 試驗步驟 50
11.1.1.2 數據處理 52
11.1.2 轉化為壽命試驗對試驗方案的修改 52
11.1.2.1 相關使用環境的施加 52
11.1.2.2 試驗時間的修改 52
11.1.2.3 相關數據記錄、故障判據及其他修改 52
11.1.3 飛機30V直流發電機耐久性試驗方法 52
11.1.3.1 發電耐久性 53
11.1.3.2 試驗方法 53
11.2 以工作次數為主要壽命參數的部件的試驗方案 57
11.3 液壓助力器壽命指標試驗 57
11.3.1 負載循環分配表 57
11.4 標準中已給出加速試驗方法的部分部件 58
11.4.1.1 長期運轉試驗 58
11.4.1.2 加速運轉試驗 58
11.5 加速方法的討論與研究 59
11.5.1 滾動軸承的壽命計算 60
11.5.2 基本額定壽命和基本額定動載荷 60
11.5.3 壓力彈簧 72
11.6 壽命綜合評價案例 74
11.6.1 多層次對象信息定性融合的綜合評價 74
11.6.2 基於層次分析法和效用函數的綜合評價 74
11.6.2.1 整機級能力建模 74
11.6.2.2 電子部件級能力建模 75
11.6.2.3 板級電路能力建模 77
11.6.2.4 元器件級能力建模 80
11.6.2.5 綜合評價建模 83
11.6.2.6 電子部件貯存壽命綜合分析 84
11.6.2.7 電子部件貯存壽命結論 86
參考文獻 86
附錄 92
1.1 引言 1
1.1.1 壽命評價的發展需要 1
1.1.2 加速試驗技術的興起與發展 2
1.2 加速試驗與壽命評價的研究現狀 3
1.2.1 國外研究現狀 3
1.2.2 國內研究現狀 5
1.3 現有壽命評價技術 12
1.3.1 常用評價方法 12
1.3.2 基於貯存歷史數據的貯存壽命評價方法 14
1.3.3 加速退化試驗方法 17
1.3.3.1 基於失效物理的加速退化模型 20
1.3.3.2 基於統計數據的加速退化模型 21
1.3.3.3 基於失效物理的加速退化數據處理方法 22
1.3.3.4 基於數理統計的加速退化數據處理方法 23
1.3.4 基於灰色模型理論的加速退化模型 24
1.3.4.1 灰色模型理論原理 24
1.3.4.2 灰色建模分類 25
1.4 全書的結構介紹 25
參考文獻 26
第2章 基礎知識 28
2.1 壽命基本知識 28
2.1.1 基本術語和定義 29
2.1.2 統計理論基礎 30
2.1.3 統計原理――可靠性數學 30
2.2 壽命分佈 30
2.2.1 指數分佈模型 31
2.2.2 單參數指數分佈 31
2.2.3 雙參數指數分佈 32
2.2.4 威布爾分佈模型 32
2.2.5 對數正態分佈模型 34
2.3 壽命度量方法 34
2.3.1 貯存可靠度與可靠壽命 34
2.3.2 免維修期的確定 35
2.3.3 維修間隔期的確定 37
2.3.4 貯存壽命分析 37
2.3.5 使用壽命分析 39
2.4 壽命指標體系 43
2.4.1 貯存期壽命之間的關係 43
2.4.2 電子整機加速貯存試驗分析 45
2.4.3 評價基準 47
2.5 數據異值的檢驗 47
2.5.1 指數分佈異值檢驗 47
2.5.1.1 完全樣本 47
2.5.1.2 截尾樣本 49
2.5.2 威布爾分佈異值檢驗 51
2.5.2.1 完全樣本異值檢驗 51
2.5.2.2 截尾樣本最小值異常檢驗 52
2.5.3 對數正態分佈異值檢驗 52
2.5.3.1 樣本只含一個可疑值 52
2.5.3.2 樣本含有兩個可疑值 53
2.5.3.3 樣本中有多個可疑值 53
2.5.4 時間頻率直方圖 55
2.6 4.5模型參數的估計 55
2.6.1 指數分佈模型參數估計 55
2.6.1.1 參數的點估計 56
2.6.1.2 參數的區間估計 58
2.6.1.3 雙參數指數分佈 59
2.6.2 威布爾分佈模型參數估計 59
2.6.2.1 參數的點估計 59
2.6.2.2 參數的區間估計 79
2.6.3 對數正態分佈模型參數估計 81
2.6.3.1 參數的點估計 81
2.6.3.2 參數的區間估計 83
2.6.4 4.5.4其他求解模型參數的方法 84
2.6.4.1 圖形擬合方法 84
2.6.4.2 貝葉斯方法 84
2.7 4.6模型符合性檢驗 85
2.7.1 4.6.1指數分佈擬合優度的檢驗 85
2.7.1.1 4.6.1.1 605- 檢驗法 85
2.7.1.2 Gendenko檢驗法 86
2.7.1.3 χ2檢驗法 86
2.7.2 威布爾分佈模型擬合優度的檢驗 87
2.7.2.1 范-蒙特福特法檢驗法 87
2.7.2.2 χ2檢驗法 88
2.7.3 對數正態分佈模型擬合優度的檢驗 90
2.7.3.1 W檢驗法 90
2.7.3.2 D檢驗法 90
2.7.3.3 偏度檢驗 91
2.7.3.4 峰度檢驗 92
2.7.3.5 其他檢驗方法 92
2.7.4 通用擬合優度檢驗方法 94
2.8 多模型優選鑒別 97
2.8.1 單一準則模型優選方法 97
2.8.2 多準則模型優選方法 99
2.9 貯存可靠性的評估與預測 99
2.9.1 MTTF評估 99
2.9.2 貯存可靠度評估 100
2.9.3 貯存可靠性預測 100
2.10 貯存可靠度預測應用案例 102
2.10.1 可靠度估計 102
2.10.2 模型初選 106
2.10.3 模型參數估計 106
2.10.4 單個模型擬合優度檢驗 118
2.10.5 多個模型優選 126
2.10.6 可靠度預測 128
參考文獻 130
第3章 加速壽命試驗 131
3.1 加速壽命試驗概述 131
3.2 典型應力加速壽命試驗模型 135
3.2.1 熱老化模型 135
3.2.2 熱疲勞模型 136
3.2.3 機械疲勞模型 137
3.2.4 濕熱老化模型 137
3.2.5 其它加速壽命模型 137
3.3 典型加速壽命試驗模型解析 137
3.3.1 熱老化模型解析 137
3.3.2 熱老化模型解析 137
3.3.3 熱疲勞模型解析 138
3.3.4 機械疲勞模型解析 138
3.3.5 濕熱老化模型解析 138
3.3.6 綜合應力加速模型 138
3.3.7 其它加速壽命模型解析 138
3.4 典型壽命分佈模型 138
3.5 壽命評價準則研究 138
3.5.1 薄弱環節的確定原則 138
3.5.2 8.3.2修理措施的確定原則 138
3.5.3 首翻期的確定原則 139
3.5.4 貯存壽命的確定原則 139
參考文獻 140
第4章 加速退化試驗 140
4.1 加速退化試驗概述 142
4.2 國內外研究現狀 142
4.3 性能參數退化預測模型 145
4.3.1 性能參數退化預測概率統計模型 148
4.3.2 能參數退化預測智能算法模型 148
4.3.3 性能參數退化預測時間序列模型 148
4.3.4 性能參數退化預測其他模型介紹 148
4.4 典型性能參數退化預測模型解析 148
4.4.1 布朗漂移運動模型解析 148
4.4.2 灰色系統理論模型解析 149
4.4.3 濾波算法模型解析 149
4.4.4 神經網絡模型解析 149
4.4.5 其他預測模型解析 149
4.5 加速退化試驗數據分析 149
4.5.1 基於布朗漂移運動－阿倫尼斯模型數據分析 150
4.5.2 基於灰色系統理論－阿倫尼斯模型數據分析 156
4.5.3 具有時間調節因子的加速退化模型數據分析 168
4.5.4 其他加速退化模型數據分析 168
4.6 加速退化試驗的應用 168
4.6.1 加速退化試驗應用對象與範圍 168
4.6.2 基於性能參數退化的超差時間預測 168
4.6.3 基於性能參數退化的可靠壽命預測 168
4.7 加速退化試驗典型案例 168
4.7.1 加速退化試驗大綱案例 168
4.7.2 加速退化試驗報告案例 168
參考文獻 168
第5章 整機加速因子評估 169
5.1 整機加速研究現狀及分析 171
5.2 整機加速試驗基本類型 172
5.2.1 以產品的失效模式劃分 172
5.2.2 以產品的應力加載方式劃分 173
5.3 加速因子的分析與評估方法 175
5.3.1 加速因子的定義與內涵研究 176
5.3.2 激活能的含義與演變 178
5.3.3 常用壽命分佈的加速因子 178
5.3.3.1 指數分佈加速因子計算 178
5.3.3.2 威布爾分佈加速因子計算 179
5.3.3.3 對數正態分佈加速因子計算 179
5.3.4 常用加速模型及其加速因子 180
5.3.4.1 阿倫尼斯加速模型下的加速因子 180
5.3.4.2 逆冪律加速模型下的加速因子 181
5.3.4.3 單應力艾林加速模型下的加速因子 181
5.3.5 基於可靠性預計模型的元器件加速因子評估 182
5.3.6 基於故障物理仿真的電子組件加速因子評估 183
5.3.7 基於可靠性預計模型的電子設備加速因子評估 183
5.4 加速壽命試驗應用 185
5.4.1 現有標準的加速壽命試驗思想介紹 185
5.4.2 加速壽命試驗應用對象與範圍 185
5.4.3 基於加速壽命試驗的工作可靠性指標考核 185
5.4.4 基於加速壽命試驗的貯存壽命指標考核 185
5.4.5 基於加速壽命試驗的貯存可靠度指標考核 185
5.5 加速壽命試驗方案的制定 185
5.5.1 整機加速貯存壽命試驗綜合解決方案 185
5.5.2 加速壽命試驗方案要素 188
5.5.3 加速壽命試驗大綱模版 189
5.5.4 整機貯存可靠度評估和預測 189
5.6 整機級加速建模研究 189
5.6.1 電子整機加速因子的求解 189
5.6.2 電子整機貯存加速因子推導流程歸納 192
5.6.3 電子整機貯存加速因子評估簡化流程研究 193
5.7 電子整機級加速建模的應用 198
參考文獻 203
第6章 火工品加速試驗 204
6.1 火工品路基本介紹 204
6.1.1 火工品分類 204
6.1.2 火工品主要性能參數 204
參考文獻 204
第7章 材料類產品加速試驗 204
7.1 橡膠材料基礎 206
7.2 數學模型及參數求解 207
7.3 退化模型參數求解 208
7.3.1 線性化方程截距al和斜率bl求解 208
7.3.2 退化模型參數Al和Kl求解 210
7.3.3 線性相關係數rl求解 210
7.3.4 線性相關性檢驗 210
7.4 加速模型參數求解 211
7.4.1 線性化方程截距c和斜率d求解 211
7.4.2 加速模型參數Z和E求解 211
7.4.3 線性相關係數求解 212
7.4.4 線性相關性檢驗 212
7.5 修正參數F的計算 212
7.5.1 擬合值的計算 212
7.5.2 累積誤差的計算 213
7.5.3 退化模型修正參數f的優化 213
7.6 預測條件的確定 216
7.7 溫度基準TD的確定 216
7.8 頻數因子AD的確定 218
7.8.1 Tl與Al存在線性相關時 218
7.8.1.1 線性模型參數解算 218
7.8.1.2 線性相關係數求解 218
7.8.1.3 線性相關性檢驗 219
7.8.1.4 Ad外推預測 219
7.8.2 Tl與Al無線性關係時 219
7.9 KD置信區間的估計 220
7.9.1 Kd均值的求解 220
7.9.2 V的標準離差求解 220
7.9.3 V的置信界限求解 221
7.9.4 置信下限Kbl的求解 221
7.10 產品壽命評估 221
7.11 目標年限TM下的平均性能PBM求解 221
7.12 目標年限TM下的性能下限PBLM求解 221
7.13 臨界性能的超差時間求解 222
7.14 橡膠產品壽命數據處理流程 222
7.15 數據處理流程圖 222
7.16 數據處理步驟 222
7.17 備註 1
7.18 標準中存在的錯誤 1
7.19 標準存在的問題 1
7.20 標準值得優化的地方 1
7.20.1 印製板分類 2
7.20.2 印製板主要性能參數 2
參考文獻 2
第8章 板級電路壽命特徵檢測分析 3
8.1 板級電路基本介紹 3
8.1.1 印製板分類 3
8.1.2 印製板主要性能參數 3
8.2 IPC標準板級電路檢測分析方法介紹 3
8.2.1 資格認證和工藝能力評定檢測項目 3
8.2.2 質量一致性檢測項目 3
8.2.3 可靠性評估檢測項目 3
8.3 GJB標準板級電路檢測分析方法介紹 3
8.3.1 材料檢驗 3
8.3.2 鑒定試驗 3
8.3.3 工序檢驗 3
8.3.4 質量一致性檢驗 3
8.4 板級電路壽命特徵檢測分析概述 3
8.4.1 板級電路壽命特徵檢測分析目的 3
8.4.2 板級電路壽命特徵檢測分析要求 4
8.4.3 板級電路壽命特徵檢測分析流程 4
8.4.4 板級電路壽命特徵檢測分析主要工作 5
8.5 板級電路樣品要求 6
8.5.1 板級電路樣品選取原則 6
8.5.2 板級電路樣品數量要求 6
8.5.3 板級電路樣品狀態要求 7
8.6 板級電路壽命特徵檢測項目要求和方法 7
8.6.1 外觀檢查 7
8.6.1.1 檢查依據 7
8.6.1.2 檢查方法 7
8.6.1.3 檢查要求 7
8.6.2 X-Ray檢查 9
8.6.2.1 檢查依據 9
8.6.2.2 試驗設備 9
8.6.2.3 試驗程序 9
8.6.2.4 檢查結果要求 9
8.6.3 金相分析 9
8.6.3.1 檢查依據 9
8.6.3.2 試驗設備 9
8.6.3.3 試驗程序 9
8.6.3.4 分析結果要求 10
8.6.4 介質耐電壓測試 10
8.6.4.1 試驗條件 10
8.6.4.2 試驗設備 10
8.6.4.3 試驗程序 10
8.6.5 耐濕和絕緣電阻測試 11
8.6.5.1 試驗條件 11
8.6.5.2 絕緣電阻測試 12
8.6.5.3 試驗程序 13
8.7 板級電路貯存壽命檢測分析結果綜合 14
8.8 板級電路壽命特徵檢測分析案例 15
8.8.1 板級電路壽命特徵檢測分析大綱案例 15
8.8.2 板級電路壽命特徵檢測分析報告案例 15
8.8.3 電子組件貯存壽命特徵檢測分析結果的利用 15
8.9 板級電路壽命特徵檢測分析 16
8.9.1 板級電路壽命特徵檢測項目 16
8.9.2 板級電路壽命特徵檢測流程 17
8.9.3 檢測分析主要工作 18
8.9.4 樣品的準備 19
8.9.5 板級電路檢測分析 20
8.9.5.1 外觀檢查 20
8.9.5.2 X-ray檢查 21
8.9.5.3 金相分析 21
8.9.5.4 耐電壓測試 22
8.9.5.5 絕緣電阻測試 22
8.9.5.6 電路板貯存壽命結論 22
參考文獻 22
第9章 元器件壽命特徵檢測分析 24
9.1 元器件基本介紹 25
9.1.1 元器件分類 25
9.1.2 元器件主要性能參數 27
9.2 元器件DPA檢測分析方法介紹 29
9.2.1 元器件DPA檢測分析的目的 29
9.2.2 各類元器件DPA檢測分析典型流程 29
9.2.3 各類元器件DPA檢測分析典型項目 29
9.3 元器件失效分析方法介紹 1
9.3.1 元器件失效分析的目的 1
9.3.2 各類元器件失效分析典型流程 1
9.3.2.1 半導體分立器件失效分析程序 1
9.3.2.2 集成電路失效分析程序 3
9.3.2.3 電子元件失效分析程序 6
9.3.3 各類元器件失效分析典型項目 6
9.4 元器件壽命特徵檢測分析概述 6
9.4.1 元器件壽命特徵檢測分析目的 6
9.4.2 元器件壽命特徵檢測分析要求 8
9.4.3 元器件壽命特徵檢測分析流程 8
9.4.4 元器件壽命特徵檢測分析主要工作 9
9.5 元器件樣品要求 10
9.5.1 元器件樣品選取原則 10
9.5.2 元器件樣品數量要求 10
9.5.3 元器件樣品狀態要求 10
9.6 外觀檢查 11
9.6.1 檢查依據 11
9.6.2 試驗設備 11
9.6.3 試驗程序 11
9.6.4 典型缺陷說明 11
9.6.5 樣品失效判定 12
9.6.6 失效樣品處理 12
9.7 電參數測量 13
9.7.1 電參數測量工作流程 13
9.7.2 電參數測量方法要求 13
9.7.3 樣品失效判定 13
9.7.4 失效樣品處理 13
9.8 元器件壽命特徵檢測項目要求和方法 14
9.8.1 X-RAY檢查 14
9.8.1.1 檢查依據 14
9.8.1.2 試驗設備 14
9.8.1.3 試驗程序 14
9.8.1.4 典型缺陷說明 14
9.8.2 C-SAM檢查 15
9.8.2.1 檢查依據 15
9.8.2.2 試驗設備 15
9.8.2.3 試驗程序 15
9.8.2.4 典型缺陷說明 17
9.8.3 密封性檢查 17
9.8.3.1 試驗依據 17
9.8.3.2 試驗設備 17
9.8.3.3 試驗程序 18
9.8.3.4 典型缺陷說明 19
9.8.4 IVA檢查 20
9.8.4.1 試驗依據 20
9.8.4.2 試驗設備 20
9.8.4.3 試驗程序 20
9.8.4.4 典型缺陷說明 20
9.8.5 內部目檢 21
9.8.5.1 試驗依據 21
9.8.5.2 試驗設備 21
9.8.5.3 試驗程序 21
9.8.5.4 典型缺陷說明 22
9.8.6 鍵合拉力 22
9.8.6.1 試驗依據 22
9.8.6.2 試驗設備 22
9.8.6.3 試驗程序 22
9.8.6.4 典型缺陷說明 24
9.8.7 芯片剪切 26
9.8.7.1 試驗依據 26
9.8.7.2 試驗設備 26
9.8.7.3 試驗程序 26
9.8.7.4 典型缺陷說明 26
9.9 元器件貯存壽命檢測分析結果綜合 28
9.9.1 元器件個體失效分類 28
9.9.2 型號合格判定 28
9.10 元器件貯存壽命特徵檢測分析報告 29
9.11 元器件壽命特徵檢測分析案例 29
9.11.1 元器件壽命特徵檢測分析大綱案例 29
9.11.2 元器件壽命特徵檢測分析報告案例 29
9.11.3 元器件貯存壽命特徵檢測分析結果的利用 29
9.11.4 元器件貯存壽命特徵分析情況 30
9.11.4.1 樣品來源 30
9.11.4.2 特徵檢測分析項目 33
9.11.4.3 特徵檢測分析結果 34
9.11.4.4 檢測分析問題匯總 37
9.11.4.5 元器件貯存壽命綜合分析 38
9.11.4.6 元器件薄弱環節結論 39
9.11.4.7 元器件延壽修理措施 40
參考文獻 40
第10章 現場數據分析 41
10.1 歷史數據的初步準備 41
10.1.1 數據的採集與收集 41
10.1.2 數據的準備形式 42
10.1.2.1 不同批次產品基於故障前時間間隔 43
10.1.2.2 區間內故障數的形式 43
10.1.2.3 區間內累計故障數的形式 45
10.2 瞬時可靠度的估計 46
10.2.1 故障前時間間隔的可靠度估計 46
10.2.1.1 完整數據 46
10.2.1.2 不完整數據 46
10.2.2 區間內故障次數的可靠度估計 47
10.2.3 區間內累計故障次數的可靠度估計 48
10.3 裝備貯存壽命綜合評價 49
10.3.1 評價原則 49
10.3.2 元器件壽命特徵檢測分析報告案例 49
參考文獻 50
第11章 加速試驗工程應用案例 50
11.1 標準中未給出首翻期試驗方法的部分部件 50
11.1.1 飛機無刷交流發電機耐久性試驗方法 50
11.1.1.1 試驗步驟 50
11.1.1.2 數據處理 52
11.1.2 轉化為壽命試驗對試驗方案的修改 52
11.1.2.1 相關使用環境的施加 52
11.1.2.2 試驗時間的修改 52
11.1.2.3 相關數據記錄、故障判據及其他修改 52
11.1.3 飛機30V直流發電機耐久性試驗方法 52
11.1.3.1 發電耐久性 53
11.1.3.2 試驗方法 53
11.2 以工作次數為主要壽命參數的部件的試驗方案 57
11.3 液壓助力器壽命指標試驗 57
11.3.1 負載循環分配表 57
11.4 標準中已給出加速試驗方法的部分部件 58
11.4.1.1 長期運轉試驗 58
11.4.1.2 加速運轉試驗 58
11.5 加速方法的討論與研究 59
11.5.1 滾動軸承的壽命計算 60
11.5.2 基本額定壽命和基本額定動載荷 60
11.5.3 壓力彈簧 72
11.6 壽命綜合評價案例 74
11.6.1 多層次對象信息定性融合的綜合評價 74
11.6.2 基於層次分析法和效用函數的綜合評價 74
11.6.2.1 整機級能力建模 74
11.6.2.2 電子部件級能力建模 75
11.6.2.3 板級電路能力建模 77
11.6.2.4 元器件級能力建模 80
11.6.2.5 綜合評價建模 83
11.6.2.6 電子部件貯存壽命綜合分析 84
11.6.2.7 電子部件貯存壽命結論 86
參考文獻 86
附錄 92
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