军品研制六性分析报告模板
编号： XXXX式开关可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性分析报告拟 制： 审 核： 批 准： XXXXXXXX有限公司二零xx年xx月1 概述为确保产品质量符合要求，达到顾客满意，根据XXXX产品质量保证大纲的规定，对该产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性进行分析。2 可靠性分析2.1 元器件清单本器件选用元器件如下：序号名称型号数量1PIN二极管APD0805-000182片状电容100pF13片状电容70pF34圆片电容100pF35电感0.04/0.4/15T 76集成电路74HC138D17集成电路74F04D28贴片电阻0805-9139贴片电阻0805-300310贴片电阻0402-50311射频绝缘子RF2816-0.45412电源绝缘子DC2016-0.7513射频同轴连接器SMA-KFD26G42.2 可靠性预计本器件所采用的元器件有7类13种共57个。其中任一元器件失效，都将造成整个器件失效，即器件正常工作的条件是各元器件都能正常工作。因此，本器件的可靠性模型是一个串联模型。该器件是可修复产品，寿命服从指数分布，根据可靠性理论，其平均故障间隔时间与失效率成反比，即： MTBF= 1/ （1）所用元器件均是通用或固化产品，其质量水平、工作应力及环境条件都相对固定，其失效率因子等有关可靠性参数可参考GJB/Z299C-2006电子设备可靠性预计手册，从而采用应力分析法来预计本器件的可靠性指标。本器件一般内置于系统机箱内，使用大环境是舰船甲板或舰船舱内，其环境代号Ns2，工作温度-40+70，现计算其可靠性指标。2.2.1 PIN二极管的工作失效率本器件使用PIN二极管，其工作失效率模型为 （2）式中： 基本失效率，10-6/h； 环境系数； 质量系数； 种类系数。由表5.3.11-1查得基本失效率 =0.212×10-6/h；由表5.3.11-2查得环境系数=14；由表5.3.11-3查得质量系数=0.05；由表5.3.11-4查得种类系数=0.5；本器件中使用了18只PIN二极管，故其工作失效率为：2.2.2 片状电容器的工作失效率本器件选用的片状电容器，其工作失效率模型为： （3） 基本失效率，10-6/h； 环境系数； 质量系数； 电容量系数； 种类系数； 表面贴装系数。由表5.7.2-2查得基本失效率=0.00637×10-6/h；由表5.7.2-4查得环境系数=11.5；由表5.7.2-5查得质量系数=1；由表5.7.2-6查得电容量系数=0.75；由表5.7.2-7查得种类系数=0.3；由表5.7.2-1查得表面贴装系数=1.2；本器件中共使用了片状电容器7只，故其工作失效率为：2.2.3 电感的工作失效率本器件选用的片状电容器，其工作失效率模型为： （4） 基本失效率，10-6/h； 环境系数； 质量系数； 种类系数； 结构系数。由表5.8.3-1查得基本失效率=0.0062×10-6/h；由表5.8.3-2查得环境系数=17；由表5.8.3-3查得质量系数=1；由表5.8.3-4查得种类系数=1； 由表5.8.3-5查得结构系数=2；本器件中共使用了电感7只，故其工作失效率为：2.2.4 集成电路的工作失效率半导体集成电路的工作失效率模型为： （5） 质量系数； 温度应力系数； 电压应力系数； 环境系数； 成熟系数；、 电路复杂度失效率； 封装复杂度失效率。由表5.2.2-2查得环境系数=14；由表5.2.2-3查得质量系数=0.08；由表5.2.2-4查得成熟系数=1；由表5.2.2-5查得温度应力系数=1.02；由表5.2.2-14查得电压应力系数=1；由表5.2.2-19查得电路复杂度失效率=0.4272×10-6/h、=0.0406×10-6/h；由表5.2.2-19查得封装复杂度失效率=0.1673×10-6/h。本器件使用集成电路3只，故其工作失效率为：2.2.5 贴片电阻的工作失效率贴片电阻的工作失效率模型为： （6）式中： 基本失效率，10-6/h； 环境系数； 质量系数； 阻值系数。由表5.5.3-1查得基本失效率=0.0031×10-6/h；由表5.5.3-3查得环境系数=10；由表5.5.3-4查得质量系数=1；由表5.5.3-5查得阻值系数=1；本器件使用贴片电阻9只，故其工作失效率为：2.2.6 射频连接器的工作失效率 本组件选用射频连接器，其工作失效率模型为 （7） 基本失效率，10-6/h； 环境系数； 质量系数； 接触件系数； 插拔系数； 插孔结构系数；由表5.11.1-1查得基本失效率=0.0303×10-6/h；由表5.11.1-2查得环境系数=10；由表5.11.1-3查得质量系数=1；由表5.11.1-4查得接触件系数=1；由表5.11.1-5查得插拔系数=1；由表5.11.1-8查得插孔结构系数=0.3；本器件使用接插件13只，故其工作失效率为：2.2.7 印制板的工作失效率 印制板的工作失效率模型为 （8）、 基本失效率，10-6/h，取值为0.00017×10-6/h，取值为0.0011×10-6/h；N 使用的金属化孔数； 环境系数； 质量系数； 复杂度系数； 由表5.13.1-1查得环境系数=13； 由表5.13.1-2查得质量系数=1.0； 由表5.13.1-3查得复杂度系数=1.0； 本器件使用印制板1块，故其工作失效率为2.2.8 焊接点的工作失效率 焊接点的工作失效率模型为： （9） 基本失效率，10-6/h； 环境系数； 质量系数； 由表5.13.2-1查得基本失效率=0.000092×10-6/h； 由表5.13.2-2查得环境系数=10； 由表5.13.2-3查得质量系数=1.0； 本组件共有约100个焊接点,其工作失效率为： =0.000092×10-6×10×1×100=0.092×10-6/h2.2.9 开关的总工作失效率开关的总失效率为：=（1.3356+0.1154+1.4756+0.8031+0.279+1.1817+0.03861+0.092）×10-6=5.321×10-6/h故平均故障间隔时间为：MTBF=1/ =187934 h该开关的MTBF指标要求为大于50000h，因此，理论分析表明开关的平均故障间隔时间可以达到要求。2.3 可靠性数据分析根据前面计算得到的各种元器件的工作失效率和GJB299C列出的失效率模式分布，计算整理结果如表1所示：从工作失效率的角度看，可能产生故障的主要元器件有以下几种： PIN二极管，工作失效率占总失效率的25.1%； 绕线电感，工作失效率占总失效率的27.73%； 集成电路，工作失效率占总失效率的15.09%；表1 可 靠 性 数 据 分 析 表序 号名 称工 作 失 效 率失效率百分比主要故障模式故障模式频数比1PIN二极管1.3356×10-625.1%开路50%2片式电容器0.1154×10-62.17%短路74%3绕线电感1.4756×10-627.73%开路80%4集成电路0.8031×10-615.09%无输出23%5贴片电阻0.279×10-65.24%开路91.9%6射频连接器1.1817×10-622.2%插损高80%7印制板0.03861×10-60.73%孔化不良60%8焊接点0.092×10-61.73%虚焊60% 上面3种元件的工作失效率之和占总失效率的67.92%，在元器件选择和装配时应特别加以注意。2.4 故障模式影响 故障模式影响是分析元器件主要故障对器件产生的后果，并将其进行严酷度分类。 严酷度类别是元器件故障造成的最坏潜在后果的表示。根据严酷度的一般分类原则，可把本器件的严酷度分为三类。 类（致命的）这种故障会引起重在经济损失或导致任务失败。 类（临界的）这种故障会引起一定的经济损失或导致任务降级。 类（轻度的）这种故障不会引起明显的经济损失或系统任务的完成，但会导致非计划性维护和修理。本组件的故障模式影响分析如表2所示。序号名 称故 障模 式故 障原 因故 障 影 响补 偿措 施严酷度类 别1PIN二极管开路金丝未键合影响器件性能，严重时功能丧失补焊类2片式电容器短路粘结不牢或过量影响器件性能重新粘接类3绕线电感开路虚焊不能提供直流偏置补焊类4集成电路无输出静电击穿驱动器失效更换器件类5贴片电阻开路粘接不牢功能受到影响重新粘接类6射频连接器插损高器件老化、磨损性能变差更换器件类7印制板孔化不良虚焊性能变差或功能受影响补焊类8焊接点虚焊电压击穿可靠性变差更换器件类表2 故障模式及影响分析表由上表可知，从故障影响严酷度的角度看，属于类严酷度的有3种元器件：PIN二极管、电感和集成电路。属于类严酷度的有2种元器件：片式电容，射频连接器。其余的属于类。2.5 结论和建议由上面的分析,可以得出以下结论:1.本组件的平均故障间隔时间可以达到指标大于50,000小时的要求。影响本组件工作可靠性的首要器件是绕线电感，其次是PIN
