CN111881539A - 基于失效大数据的电子整机加速贮存试验加速因子风险率分析方法 - Google Patents

基于失效大数据的电子整机加速贮存试验加速因子风险率分析方法 Download PDF

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蔡健平
徐洪武
张睿
宋汝宁
王伟
朱炜
陈凤熹
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Abstract

本发明提供一种基于失效大数据的电子整机加速贮存试验加速因子风险率分析方法，利用各种电子整机在贮存过程中的得到的失效大数据，计算给定的加速因子的风险率，从而为贮存期试验验证方案的制定、评估加速贮存试验的可信性提供依据。具体包括：获取电子整机的元器件清单；根据电子整机的质量数据库中查询所述元器件清单中的每种元器件型号的贮存失效信息，形成电子整机失效元器件清单；计算所述电子整机失效元器件清单中每个元器件的加速因子，形成电子整机元器件加速因子表；根据所述加速因子表分析电子整机加速贮存试验加速因子风险率和分布区间。

Description

基于失效大数据的电子整机加速贮存试验加速因子风险率分 析方法
方法领域
本发明属于航天可靠性方法领域，涉及一种基于失效大数据的电子整机加速贮存试验加速因子风险率分析方法。
背景方法
现有方法中某些电子整机需要通过加速贮存试验方法对其贮存期进行试验验证，而设计试验验证方案的关键参数是加速因子。对于组成电子整机内的各个环节，其加速因子取决于其失效的激活能或者加速条件下失效率与贮存条件下失效率。例如以温度为加速应力的情况下，其加速因子为：
Figure BDA0002507106580000011
A——整机局部环节的加速因子；
Ea——局部环节的激活能；
T——试验温度；
k——波尔兹曼常数，其值为8.6171×10-5eV/K。
以失效率计算为：
Figure BDA0002507106580000012
式中：
λAi：加速应力条件下，第i种薄弱环节的失效率；
λUi：实际贮存条件下，第i种薄弱环节的失效率；
目前在计算整机加速因子时，如果已知整机有一个薄弱环节，往往用公式(1)或者(2)计算薄弱环节的加速因子作为整机的加速因子；如果整机有多个薄弱环节或者薄弱环节未知，则把公式(1)或者(2)计算得到的各个环节或者多个薄弱环节的加速因子进行加权平均，以求得整机的加速因子。另外如果用加速贮存试验数据计算加速因子，也可以得到一个试验的加速因子。
但是通过上述方式进行试验时，整机存在多个薄弱环节，这些薄弱环节的失效都可能发生，这表明整机的加速因子并不是一个固定值，而是存在一个分布范围，无论计算得到的加速因子还是试验得到的加速因子，必然有一个由于加速因子过低导致的风险，如果能计算加速因子的风险率，对于科学的选取加速因子以及对加速贮存试验结果可信性进行评估，都具有重要意义。
发明内容
本发明提供一种基于失效大数据的电子整机加速贮存试验加速因子风险率分析方法，利用各种电子整机在贮存过程中的得到的失效大数据，分析给定的加速因子的风险率，从而为贮存期试验验证方案的制定、评估加速贮存试验的可信性提供依据。
本发明通过以下方法方案实现。
一种基于失效大数据的电子整机加速贮存试验加速因子风险率分析方法，包括：
获取电子整机的元器件清单；
根据电子整机的质量数据库中查询所述元器件清单中的每种元器件型号的贮存失效信息，形成电子整机失效元器件清单；
计算所述电子整机失效元器件清单中每个元器件的加速因子，形成电子整机元器件加速因子表；
根据所述加速因子表分析电子整机加速贮存试验的加速因子风险率和分布区间。
本发明的有益效果：
1、本发明利用企业质量数据库中积累的各种电子整机的历史失效数据形成的失效大数据库，计算加速因子风险率；在设计加速贮存试验时，采用风险率指标来综合考虑试验的准确度和试验成本之间的平衡，在一定可接受的风险率水平上，尽量降低试验成本；在得到贮存期验证试验结果时，利用风险率指标来评估验证结果的可信性，如试验的可信性不足，可以适当延长验证试验的时间，提高试验结果的可信性。
2、应用本发明的方法可以平衡加速贮存试验的准确度和试验成本，合理地降低贮存期试验验证风险，适当增加试验验证的效费比，具有较大的经济效益和社会效益。实验证明本方法对航天电子产品加速贮存试验的开展具有重要参考价值，并且可以推广应用于其他领域复杂电子产品的加速贮存试验。
附图说明
图1为本发明电子整机加速贮存试验加速因子风险率分析方法流程图；
图2为本发明电子整机加速贮存试验加速因子风险率分析方法原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
如图1所示，本发明的一种基于失效大数据的电子整机加速贮存试验加速因子风险率分析方法，具体包括如下步骤：
步骤一、获取电子整机的元器件清单；
在具体实施时，方法人员通过统计电子整机中所选用的元器件，形成用于贮存期验证的电子整机的元器件清单，该元器件清单包括了每种元器件型号和个数ni。
步骤二、根据电子整机的质量数据库中查询所述元器件清单中的每种元器件型号的贮存失效信息，形成电子整机失效元器件清单；
这里所说的质量数据库一般是电子整机中包含的失效信息清单，也可以是企业历年搜集和积累的针对某一电子整机的质量数据库。查询步骤一元器件清单中所有的元器件失效情况，剔除元器件清单中无失效信息的元器件，统计失效元器件清单中的元器件总数N和每种元器件的个数ni，形成电子整机失效元器件清单。
步骤三、计算电子整机失效元器件清单中每个元器件的加速因子，形成电子整机元器件加速因子表；
在具体实施时，计算所述加速因子包括两种情况：
如果能获得每个元器件的激活能，则利用公式(1)计算该元器件的加速因子ai；否则，利用GJB/Z108A《电子设备非工作状态可靠性预计手册》查阅或者计算在贮存温度Tu和加速贮存试验温度TA下的该元器件的失效率λAi和λUi，用公式(2)从而计算该元器件的加速因子ai。
步骤四、根据所述加速因子分析电子整机加速因子风险率和分布区间；
根据步骤二得到的电子整机失效元器件清单和步骤三得到的元器件加速因子表，统计元器件加速因子小于整机加速因子A的元器件总数n，按照下述公式计算加速因子风险率R：
Figure BDA0002507106580000041
式中：n为元器件加速因子小于整机加速因子A的元器件总数，N为失效元器件清单中的元器件总数；
所述电子整机加速因子的分布区间为元器件加速因子的最大值和最小值之间：[min(a1，a2…，ai…)，max(a1，a2…，ai…)]。
实施例：
1、由技术人员提供电子整机的元器件清单，见下表。
器件 规格 装机个数n<sub>i</sub>
电容器 CT4L 23
电阻器 RJ24 12
二极管 2CK84C 30
电连接器 KS239 54
继电器 JGX 21
光电耦合器 GH1201Z 2
混合集成电路 De－ZB5J－1F 3
2、查询企业数据库中积累的质量大数据库中元器件贮存失效信息，形成电子整机失效元器件清单见下表。
Figure BDA0002507106580000051
3、获取贮存条件、加速贮存试验条件和加速因子
贮存条件Tu为25℃，加速贮存试验温度TA为100℃，加速因子A取70。
4、计算电子整机失效元器件清单中每个元器件的加速因子，形成电子整机元器件加速因子表；
查询GJB/Z108A《电子设备非工作状态可靠性预计手册》，获取电子整机失效元器件清单中每种元器件在Tu为25℃和TA为100℃的失效率，得到电子整机元器件加速因子表如下。
Figure BDA0002507106580000061
5、电子整机加速因子风险率和分布区间分析；
结合1、2、3、4步骤的信息，得到下表。
Figure BDA0002507106580000062
上表中，元器件加速因子小于整机加速因子A的元器件总数，n＝12+54+21＝87；根据失效元器件清单，N＝110，因此根据下述方程得到加速因子风险率为：
Figure BDA0002507106580000063
因此在加速因子为70的情况下，加速因子的风险率为79.1％。从上表或者加速因子表中，可以得到元器件最大的加速因子为85.22201，最小的加速因子为12.27158，所以加速因子分布区间为[12.27158，85.22201]。
如果取加速因子50，则得到下表。
Figure BDA0002507106580000064
Figure BDA0002507106580000071
元器件加速因子小于整机加速因子A的元器件只有一个JGX，其个数为21，所以加速因子风险率为：
Figure BDA0002507106580000072
因此在加速因子为70的情况下，加速因子的风险率为19.1％。同理，在元器件加速因子表中，得到元器件最大的加速因子为85.22201，最小的加速因子为12.27158，所以加速因子分布区间为[12.27158，85.22201]。
对比整机加速因子70和50，加速因子为70的风险率远高于加速因子为50的风险率，加速贮存试验方案设计者或者试验结果评估者可根据风险率决定是否接受加速贮存试验方案或加速贮存试验结果。

Claims (4)

1.一种基于失效大数据的电子整机加速贮存试验加速因子风险率分析方法，其特征在于，包括：
获取电子整机的元器件清单；
根据电子整机的质量数据库中查询所述元器件清单中的每种元器件型号的贮存失效信息，形成电子整机失效元器件清单；
计算所述电子整机失效元器件清单中每个元器件的加速因子，形成电子整机元器件加速因子表；
根据所述加速因子表分析电子整机加速因子风险率和分布区间。
2.如权利要求1所述的一种基于失效大数据的电子整机加速贮存试验加速因子风险率分析方法，其特征在于，所述电子整机失效元器件清单采用下述方式获得：
查询所述元器件清单中所有的元器件失效情况，剔除元器件清单中无失效信息的元器件，统计失效元器件清单中的元器件总数N和每种元器件的个数ni，形成电子整机失效元器件清单。
3.如权利要求2所述的一种基于失效大数据的电子整机加速贮存试验加速因子风险率分析方法，其特征在于，根据所述加速因子表分析电子整机加速因子风险率采用以下方式：根据所述电子整机失效元器件清单和元器件加速因子表，统计元器件加速因子小于整机加速因子的元器件总数n，按照下述公式计算加速因子风险率R：
Figure FDA0002507106570000011
式中：n为元器件加速因子小于整机加速因子的元器件总数，N为失效元器件清单中的元器件总数。
4.如权利要求2或3所述的一种基于失效大数据的电子整机加速贮存试验加速因子风险率分析方法，其特征在于，所述电子整机加速贮存试验的加速因子的分布区间为元器件加速因子的最大值和最小值之间。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113393072A (zh) * 2021-04-06 2021-09-14 中国电子产品可靠性与环境试验研究所（（工业和信息化部电子第五研究所）（中国赛宝实验室）） 电子系统加速因子评定方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101017189A (zh) * 2007-02-06 2007-08-15 浙江大学 电连接器失效率的加速验证试验方法
US20120143557A1 (en) * 2009-07-01 2012-06-07 Florian Moliere Method for estimating the lifespan of a deep-sub-micron integrated electronic circuit
CN102592052A (zh) * 2012-01-06 2012-07-18 北京航空航天大学 一种航空驱动电路模块贮存动态可靠度计算方法
CN102680812A (zh) * 2012-03-14 2012-09-19 大唐移动通信设备有限公司 一种产品寿命评价方法和装置
GB201313714D0 (en) * 2013-07-31 2013-09-11 Bqr Reliability Engineering Ltd Failure rate estimation from multiple failure mechanisms
CN103500283A (zh) * 2013-10-11 2014-01-08 国家电网公司 基于故障树的电力变压器风险评估方法
CN103646138A (zh) * 2013-12-03 2014-03-19 北京航空航天大学 基于贝叶斯理论的定时截尾加速验收抽样试验优化设计方法
CN103902770A (zh) * 2014-03-27 2014-07-02 浙江大学 一种通用的印刷电路板可靠性指标快速分析方法
CN104166800A (zh) * 2014-08-11 2014-11-26 工业和信息化部电子第五研究所 基于失效机理的元器件fmea分析方法与系统
CN106872575A (zh) * 2017-01-05 2017-06-20 航天科工防御技术研究试验中心 一种塑封器件分层缺陷的分级风险评价方法
CN107300649A (zh) * 2017-06-26 2017-10-27 北京强度环境研究所 一种配电器整机加速贮存试验方法及寿命评估方法
CN108399278A (zh) * 2018-01-24 2018-08-14 航天科工防御技术研究试验中心 一种电子装备多因素加速因子计算方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101017189A (zh) * 2007-02-06 2007-08-15 浙江大学 电连接器失效率的加速验证试验方法
US20120143557A1 (en) * 2009-07-01 2012-06-07 Florian Moliere Method for estimating the lifespan of a deep-sub-micron integrated electronic circuit
CN102592052A (zh) * 2012-01-06 2012-07-18 北京航空航天大学 一种航空驱动电路模块贮存动态可靠度计算方法
CN102680812A (zh) * 2012-03-14 2012-09-19 大唐移动通信设备有限公司 一种产品寿命评价方法和装置
GB201313714D0 (en) * 2013-07-31 2013-09-11 Bqr Reliability Engineering Ltd Failure rate estimation from multiple failure mechanisms
CN103500283A (zh) * 2013-10-11 2014-01-08 国家电网公司 基于故障树的电力变压器风险评估方法
CN103646138A (zh) * 2013-12-03 2014-03-19 北京航空航天大学 基于贝叶斯理论的定时截尾加速验收抽样试验优化设计方法
CN103902770A (zh) * 2014-03-27 2014-07-02 浙江大学 一种通用的印刷电路板可靠性指标快速分析方法
CN104166800A (zh) * 2014-08-11 2014-11-26 工业和信息化部电子第五研究所 基于失效机理的元器件fmea分析方法与系统
CN106872575A (zh) * 2017-01-05 2017-06-20 航天科工防御技术研究试验中心 一种塑封器件分层缺陷的分级风险评价方法
CN107300649A (zh) * 2017-06-26 2017-10-27 北京强度环境研究所 一种配电器整机加速贮存试验方法及寿命评估方法
CN108399278A (zh) * 2018-01-24 2018-08-14 航天科工防御技术研究试验中心 一种电子装备多因素加速因子计算方法

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ABU-ZINADAH;HANAA H;: "Competing Risks Model with Partially Step-Stress Accelerate Life Tests in Analyses Lifetime Chen Data under Type-II Censoring Scheme", OPEN ACCESS, vol. 17, no. 1 *
向刚;苗静;邱丰;: "航天电子产品贮存期评估方法研究", 电子测量技术, no. 01 *
吴建国;冯国林;洪亮;李海波;杨晋勇;: "基于失效比对的复杂系统加速贮存寿命试验方法研究", 强度与环境, no. 03 *
李新月;高琦;刘军;: "基于模糊共因失效分析的FMEA风险评估方法", 组合机床与自动化加工技术, no. 10 *
杨丹;恩云飞;黄云;: "电子元器件的贮存可靠性及评价技术", 电子产品可靠性与环境试验, no. 1 *
杨绸绸;: "半导体器件的失效率和计算方法", 黑龙江科技信息, no. 23 *
苏承毅;牟春晖;何江;何保成;: "整机级加速贮存试验加速因子与真实度评估方法", 战术导弹技术, no. 01 *
韩英岐;: "电子元器件的选择与应用控制规范", 电子元器件应用, no. 09 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113393072A (zh) * 2021-04-06 2021-09-14 中国电子产品可靠性与环境试验研究所（（工业和信息化部电子第五研究所）（中国赛宝实验室）） 电子系统加速因子评定方法
CN113393072B (zh) * 2021-04-06 2023-12-12 中国电子产品可靠性与环境试验研究所（（工业和信息化部电子第五研究所）（中国赛宝实验室）） 电子系统加速因子评定方法

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