Способ оценки надежности радиоэлектронных устройств Советский патент 1989 года по МПК G01R31/30 

1

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для оперативной оценки надежности радиоэлек тронных устройств.

Цель изобретения - повышение точности оценки надежности радиоэлектронных устройств за счет учета динамики изменения запасов устойчивости во времени .

Сущность способа заключается в том, что имеется возможность оценки ресурсов (безотказности) различных изделий по их устойчивости к воздействующим эксплуатационным факторам. При этом используется модель надежности прочность-нагрузка, согласно которой полньш отказ изделий происходит при превьшении электрической, тепловой или механической нагрузки, соответствующей прочности.изделия.

Параметрический (не полный) отказ радиоэлектронного устройства по i-му определяющему параметру под воздействием j-ro фактора происходит при выходе значения этого па раметра за пределы установленного допуска. Тогда под начальным запасом устойчивости устройства по i-му параметру к воздействию j-ro эксплуатационного фактора считают абсолютную разность

ЛР,.. (0) F;J (0) - Fj5 ,

где F -. (0)

- значение j-ro воздействующего фактора,при котором i-й определяющий параметр изделия выходит на границу допуска в начальный момент времени}

F.- допустимое (по ТУ)

значение j-ro воздействующего фактора.

В соответствии с вторым законом термодинамики с течением времени энтропия любых технических изделий возрастает, а запасы устойчивости к различным эксплуатационным факторам уменьшаются до нуля, когда даже не- значительное превышение интенсивности воздействия некоторым факторам его предехгьно допустимого значения приводит к отказу устройства. В этом случае

Fi (Т) 4F-j () 0..

Таким образом, ресурс (безотказность) различных устройств по параметрическим отказам можно оценить по величине начального или остаточного (текущего) запаса устойчивости устройства по определяющему параметру к j-му воздействующему фактору и средней скорости его уменьшения в заданных условиях эксплуатации.

Получение начального или текущего запаса устойчивости с помощью граничных испытаний не представляет сложности. Гораздо сложнее получить информацию о средней скорости уменьше- ния запасов устойчивости. Для решения этой задачи приравнивают среднюю скорость уменьшения запасов устойчивости отрабатываемого устройства к средней скорости уменьшения за- паса устойчивости устройства-аналога с подтвержденным ресурсом.

Значение начальных запасов устойчивости отрабатьшаемого устройства и устройства-эталона с подтвержденным ресурсом и известной средней скоростью уменьшения запаса устойчивости позволяет найти только нижнюю оценку надежности обрабатьтаемого устройства, точность и достоверность кото- рой существенно зависит от близости контролируемого устройства устройству-эталону, особенно по используемой элементной базе.

Учет не только начальных запасов устойчивости контролируемого и устройства-аналога к воздействующим эксплуатационным факторам, но и сред ,них скоростей их дрейфа в заданных 1условиях эксплуатации повышает точ- ность оценки надежности отрабатьшаемого устройства.

Способ реализуется в следунлцей последовательности.

Отбирают одно или несколько устройств-аналогов с подтвержденным ресурсом, превьшгающим ресурс контролируемого устройства. Изготавливают одинаковое число образцов контролируемого и устройства-эталона из элементов с одинаковым разбросом параметров и не имеющих скрытых производственных дефектов, выявляемых методами интегральной диагностиким электротер мотренировки и т.п. По данным физики отказов, эксплуатации и ремонта определяют основные воздействующие факторы (электрическую нагрузку, температуру окружающей среды и др.), наиболее сильно влияющие на работоспособность контролируемого устройства. Экспериментально, плавным изменением воздействзтощего фактора относительно допустимого значения определяют начальные запасы устойчивости контролируемого и устройства-эталона по каждому фактору. В режиме циклического нагружения испытьюают образцы в течение некоторой части, например сотой, от установленного ресурса. Частота циклов нагружения определяется длительностью электротепловых переходных п)оцессов, а значения воздействующих факторов по возможности устанавливают предельно допустимым,

В конце испытаний по циклическому нагружению определяют величины остаточных запасов устойчивости по всем воздействующим факторам. По разности между начальным и остаточным запасами устойчивости с учетом продолжительности испытаний определяют средние скорости дрейфа запасов устойчивости контролируемого и изделия-аналога по основным воздействующим фак- торамв Сравнивая начальные запасы устойчивости и средние скорости их изменения контролируемого и устрой- ства-эталойа, судят об ожидаемом значении ресурса контролируемого устройства. Если начальный запас устойчивости контролируемого устройства не меньше начального запаса устойчивости устройства-аналога и средняя скорость его дрейфа не больше средней скорости дрейфа запаса устойчивости устройства-аналога, ресурс контролируемого устройства должен быть не меньше ресурса устройства- аналога .

Формула изобретения

Способ оценки надежности радиоэлектронных устройств, заключающийся в том, что определяют ресурсные характеристики устройства, аналогичного испытуемым по конструкции и принятого за эталон, подвергают эталон и испытуемое устройство граничным испытаниям при воздействии эксплуатд- ционных факторов, определяют их начальные запасы устойчивости к воздействию эксплуатационных факторов и сравнивают определенные значения меж- ду собой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности вырабатьтают часть ресурса эталона

и испытуемого устройства, повторяют граничное испытание при воздействии эксплуатационных факторов, определяют остаточные запасы устойчивости к воздействию эксплуатационных факторов, находят средние скорости потери запасов устойчивости для эталона и испытуемого устройства, сравнивают средние скорости потери запасов устойчивости к воздействию эксплуатационных факторов для эталона и испытуе- мога устройства и по результату сравнения начальных запасов устойчивости и средних скоростей потери запасов устойчивости к воздействию эксплуатационных факторов оценивают надежность радиоэлектронных устройств.

Изобретение относится к области контроля изделий электронной техники и может быть использовано при прогнозировании надежности. Цель изобретения - повышение точности оценки надежности радиоэлектронных устройств. Для проведения контроля используют сравнение параметров устройства - эталона и контролируемого устройства. Начальные запасы устойчивости определяются для устройства эталона и контролируемого устройства при плавном изменении воздействующих факторов. После этого вырабатывают некоторую, например сотую, долю ресурса контролируемых устройств и определяют средние скорости изменения запасов устойчивости. Контроль радиоэлектронных устройств как по запасу устойчивости, так и по скорости его изменения при использовании предложенного способа обеспечивает более высокую точность.