电子设备可靠性预测方法分析

王迅

摘 要 在科技高速发展的今天，电子设备使用越来越广泛，电子设备的可靠性作为电子设备质量的标准，往往决定了电子设备的使用周期。只有通过可靠性预测，达到出厂标准，才能有效保证电子设备的可靠性。本文通过对电子设备的可靠性概述，介绍了三种电子设备可靠性预测的方法，并就其预测方法展开探讨。

关键词 电子设备；可靠性；预测

在现代信息时代下，电子设备占比愈来愈大，人们对于电子设备可靠性的要求也愈来愈高。自然，电子设备的可靠性成为电子设备质量的量化标准之一，只有通过可靠性预测，达到可靠度指标要求的电子设备，才能满足使用需求，否则会对用户的正常使用造成严重影响。如何才能提高电子设备的可靠性也就成为目前研究的一个重点方向。

1 电子设备可靠性概述

电子设备的可靠性是指设备能够在特定条件下，在一定时间内无故障地执行指定功能的能力。可靠性越高，意味着电子设备的质量就越好。一般来说，电子设备可靠性的评价指标主要包括可靠度、失效率等。而从电子设备可靠性预测的角度来说，其可靠性主要是由电子元器件可靠性和设计可靠性两大部分组成。电子元器件作为电子设备的基础核心部件，其可靠性在很大程度上影响了电子产品的整体可靠性；而电子元器件依照一定的连接组合及结构组合成一个整体，其连接组合及结构的设计合理与否直接决定了电子设备的可靠性高低。因此，可靠性预测方法主要就是围绕电子产品的元器件及设计可靠性进行检测，其中尤以元器件可靠度、失效率为主。

2 电子设备可靠性预测方法

2.1 电子设备元器件计数预测法

顾名思义，该种预测方法的核心在于对元器件的可靠性进行预测。一般来说，元器件技术预测法是以元器件的串联模型为基础，对电子产品中用到的所有元器件进行失效率分析，充分考虑不同数量、不同种类元器件的失效率之和。在运用该预测方法时，需要明确所有元器件的通用失效率和通用质量系数，再利用公式计算进行求解[1]。元器件计数法失效率的计算公式为。在这个公式中，代表电子设备的失效率，N代表电子元器件数量，代表通用失效率，代表通用质量系数。那么在应用这种方法预测电子设备可靠性时，首先要确定元器件是否为串联模型，其次需要充分明确各个参数，最终代入相应的数值进行计算即可得到设备的失效率。其中，通用失效率可以根据质量等级来查询《电子设备可靠性预计手册》得到，例如质量等级为的电阻器通用失效率为0.00068，质量等级为的二极管通用失效率为0.0068。

2.2 应力分析预测法

应力分析预测法与元器件计数预测法有着极大的不同，后者的重点在于确定元器件的可靠性，而前者的重点则在于确定设计的可靠性。一般来说，可以将二者视为进阶关系。在确定元器件可靠性满足相应的标准过后，还需要对其连接组合及结构设计进行检测，尤其是需要保证电路设计的合理性。在实际应用过程中，可以将元器件计数预测法和应力分析预测法作为电子设备可靠性预测的两个步骤，只有经过了两个预测步骤的电子产品才能算得上可靠性合格，而且元器件计数预测法是第一个步骤，二者的顺序不得调换更改。在进行应力分析预测时，首先需要将整个电子设备划分为多个单元，并建立相应的模型。然后，需要对电子设备中包含应力数据的元器件进行全面的确认，并制作相应清单和失效预计表格。根据模块划分建立情况，对模块中各元器件的失效率进行计算，并依照表格计算出各个单元的失效率。之后，只需要根据建立的模型，对各个模块的失效率直接相加就能得到最终的设备工作失效率。但当设备中存在冗余模块时，还需要对冗余模块进行分析和处理。最终，将计算结果和相应的指标进行对比分析，如果发现电子设备的可靠性不够，那么就需要对其连接组合及结构进行重新设计。

2.3 软件模型预测法

软件模型预测法是指利用专业软件来对电子设备的可靠性进行预测。其软件的开发是建立在大量可靠性模型分析经验基础之上的，从而用电子计算机来对电子设备可靠性进行预测。电子设备的系统主要可以分为两种，即串联系统和并联系统，其分类原理与电学电路的串并联分类相似。也就是说，串联系统中任一单元出现问题，都会导致整个系统失效。而并联系统则是通过并联冗余的方式，以多于一种形式的手段来执行同一种功能，这就意味着系统中某一单元发生故障时，系统并不一定会失效。软件模型预测法就是以此为基础，建立相应的电子设备可靠性模型，并对其进行综合性地分析。软件模型预测的过程都是由计算机自动运算完成，因此工作人员只需要在软件的表格中填入相应的元器件信息即可。随着电子计算机计算能力的快速提升，软件模型预测法的精度和速度都有了大幅提升，是极为高效且全面的电子设备可靠性预测方法[2]。

3 结束语

在电子设备生产过程中，电子设备可靠性预测工作非常重要，是决定电子设备能否达到出厂标准的重要环节。本文主要介绍了电子设备可靠性预测的三种方法，这三种方法各有千秋。元器件计数预测法确定元器件的可靠性此方法简单而粗糙，可以对元器件可靠性进行较为粗略的预测；应力分析预测法确定设计的可靠性，结果更为精确，但同时也更加耗时耗力；软件模型预测法方便快捷、综合性强，其应用越来越普遍，利用计算机可以快速、准确地完成可靠性预测工作。预测电子设备的可靠性，可以了解到電子设备执行功能的能力，虽然统计数据不能准确预测个体的差别，但掌握更准确的预测数据无疑仍能为生产生活带来极大好处电子设备可靠性预测也一定会有广阔的前景。

参考文献

[1] 赵宗哲.电子设备的可靠性研究[J].电子技术与软件工程，2017， （15）：78.

[2] 周慧.关于电子设备可靠性的研究与设计[J].电子制作，2014，（11）： 100-101.