六性分析报告资料.docx

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1、六性分析报告资料编号:自动限制压力试验设备 牢靠性、修理性、保障性、测试性、平安性、环境适应性分析报告 拟 制：审核: 批准:信阳星宇航天标准件制造有限公司 二零一二年九月 1 1概述为确保产品质量符合要求，达到顾客满足，依据自动限制压力试验设备产品质量保证大纲得规定，对该产品得牢靠性、修理性、保障性、测试性、平安性、环境适应性进行分析。2 2牢靠性分析2、1元器件清单 元件选型上截止阀、减压阀、平安阀等元件经过 GJB环境试验，管道采纳不锈钢管，接头采纳 37°航天标准得接头标准，保证了气路牢靠性；测控系统元件选择汽车级或者军品级得元件,工作温度覆盖系统工作温度范围，并经过筛选,具有

2、较高得牢靠性;电池组选择军品电池. 、2牢靠性预料本器件所采纳得元器件有类 13 种共 57 个。其中任一元器件失效，都将造成整个器件失效，即器件正常工作得条件就是各元器件都能正常工作。因此，本器件得牢靠性模型就是一个串联模型。该器件就是可修复产品,寿命听从指数分布，依据牢靠性理论,其平均故障间隔时间与失效率成反比，即： M F=1/（1) 所用元器件均就是通用或固化产品，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牢靠性参数可参考 GJ Z299 6 2006 电子设备牢靠性预料手册，从而采纳应力分析法来预料本器件得牢靠性指标。本器件一般内置于系统机箱内，运用大环境就是舰船甲

3、板或舰船舱内，其环境代号s2，工作温度40+70，现计算其牢靠性指标. 221PI二极管得工作失效率 本器件运用 PIN 二极管,其工作失效率模型为 （2）式中: 基本失效率，06 /h； 环境系数； 质量系数;- 种类系数. 由表 5。.11-1 查得基本失效率 =、212×10-6 /h; 由表 5。311-查得环境系数=14; 由表.3.11-3 查得质量系数=、5; 由表 5.。11-4 查得种类系数=0、; 本器件中运用了 18 只 PIN 二极管，故其工作失效率为:2.22片状电容器得工作失效率 本器件选用得片状电容器，其工作失效率模型为: （3） 基本失效率，16 /

4、;- 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、067×106 /h; 由表 5.7.-4 查得环境系数=11、5； 由表 5.。2-5 查得质量系数=1； 由表 5.7.26 查得电容量系数=、75; 由表 57.2查得种类系数=、; 由表。21 查得表面贴装系数=1、2； 本器件中共运用了片状电容器只，故其工作失效率为：hp/ 10 1154 . 0 7 1 3 . 0 75 . 0 1 5 . 11 10 00637 . 06 62- - = = l22.电感得工作失效率 本器件选用得片状电容器,其工作失效率

5、模型为： (） 基本失效率，10- /;- 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、00×16 /h; 由表 5.8.32 查得环境系数=7; 由表 5。8。-查得质量系数=1； 由表 584 查得种类系数=1；由表 5。8。3-5 查得结构系数=； 本器件中共运用了电感只，故其工作失效率为：2.2。4集成电路得工作失效率 半导体集成电路得工作失效率模型为：(） 质量系数;- 温度应力系数;- 电压应力系数； 环境系数；- 成熟系数； 、 电路困难度失效率; 封装困难度失效率。由表.2。22 查得环境系数=4; 由表2-3 查得质量系

6、数0、； 由表 5。2.24 查得成熟系数=1; 由表 5。2。查得温度应力系数=、02; 由表 5.2.214 查得电压应力系数1； 由表 5.219 查得电路困难度失效率=、4272×106 h、 =0、0406×10- /h； 由表.2。219 查得封装困难度失效率=0、173×10-6 。本器件运用集成电路 3 只,故其工作失效率为: hp/ 10 8031 . 0 3 1 14 10 ) 1673 . 0 0406 . 0 ( 1 02 . 1 10 4272 . 0 08 . 06 6 64- - - = + + = l2.2.5贴片电阻得工作失

7、效率 贴片电阻得工作失效率模型为: （）式中: 基本失效率,16 /h；- 环境系数;- 质量系数;- 阻值系数。由表 5。5。31 查得基本失效率=、01×106 /； 由表 5。5.-查得环境系数=0； 由表5.3-查得质量系数=1; 由表 5。5.5 查得阻值系数=； 本器件运用贴片电阻 9 只,故其工作失效率为：2。6射频连接器得工作失效率本组件选用射频连接器，其工作失效率模型为(） 基本失效率，0 /；- 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 查得基本失效率=、03×0- /h； 由表 5。11查得环境系数=

8、10； 由表。11。13 查得质量系数=1; 由表1-4 查得接触件系数=1; 由表115 查得插拔系数=; 由表 5。11-查得插孔结构系数0、; 本器件运用接插件 13 只，故其工作失效率为：hp/ 10 1817 . 1 13 3 . 0 1 1 1 10 10 0303 . 06 66- - = = l .2印制板得工作失效率 印制板得工作失效率模型为 (8) 、 基本失效率，10 /，取值为 0、017×06/h,取值为 0、0011×106/; N 运用得金属化孔数; 环境系数; 质量系数;- 困难度系数；由表.13。1-1 查得环境系数=13； 由表.13

9、.12 查得质量系数1、0; 由表 5.。-3 查得困难度系数=1、0; 本器件运用印制板块,故其工作失效率为( )6 6710 03861 . 0 1 1 13 10 0011 . 0 11 00017 . 0- - = + =pl 2。2。8焊接点得工作失效率 焊接点得工作失效率模型为：（） 基本失效率，10-6 /h； 环境系数；- 质量系数； 由表。321 查得基本失效率=0、09×16/h； 由表 5.22 查得环境系数=1； 由表 5.3。2-3 查得质量系数、0; 本组件共有约 10 个焊接点,其工作失效率为：=0、00092×106 ×1&t

10、imes;×0、02×1 /h 2.2.9开关得总工作失效率 开关得总失效率为: = =(1、33560、11+1、45+、8031+0、79+1、181、0386+0、09)×10- =5、321×10-6 /h 故平均故障间隔时间为：BF=1194 h 该开关得 MTB指标要求为大于 5000h,因此，理论分析表明开关得平均故障间隔时间可以达到要求。2、3牢靠性数据分析 依据前面计算得到得各种元器件得工作失效率与B29C 列出得失效率模式分布，计算整理结果如表所示：从工作失效率得角度瞧,可能产生故障得主要元器件有以下几种： PIN 二极管，工

11、作失效率占总失效率得 25、1; 绕线电感,工作失效率占总失效率得7、73； 集成电路,工作失效率占总失效率得 15、09;表 1可 靠 性 数 据 分 析 表 上面 3 种元件得工作失效率之与占总失效率得 6、92%，在元器件选择与装配时应特殊加以留意。2、4故障模式影响 故障模式影响就是分析元器件主要故障对器件产生得后果,并将其进行严酷度分类。 严酷度类别就是元器件故障造成得最坏潜在后果得表示。依据严酷度得一般分类原则，可把本器件得严酷度分为三类。 类(致命得）-这种故障会引起重在经济损失或导致任务失败。 类（临界得）这种故障会引起肯定得经济损失或导致任务降级。 类(轻度得）-这种故障不会

12、引起明显得经济损失或系统任务得完成,但会导致非安排性维护与修理。本组件得故障模式影响分析如表 2 所示. 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 1 IN 二极管 、335×106 5、 开路 50% 片式电容器 、154×10 2、17% 短路 74% 3 绕线电感 、4756×106 27、73 开路 80% 4 集成电路 0、8031×6 5、09 无输出 2 5 贴片电阻 、279×10-6 5、24 开路 1、% 6 射频连接器 1、1817×10-6 22、2 插损高 80

13、% 印制板 0 、 3861 ×10-6 0、3% 孔化不良 6 8 焊接点 、09×0-6 1、73% 虚焊 60表 2故障模式及影响分析表 由上表可知,从故障影响严酷度得角度瞧，属于类严酷度得有 3 种元器件：PN 二极管、电感与集成电路.属于类严酷度得有种元器件:片式电容,射频连接器.其余得属于类。2、5结论与建议 由上面得分析,可以得出以下结论：、本组件得平均故障间隔时间可以达到指标大于0，000 小时得要求.影响本组件工作牢靠性得首要器件就是绕线电感，其次就是IN 二极管与集成电路.目前选用得电感都就是自制绕线电感，其焊接得质量对组件得牢靠性影响最大,因此要重

14、视焊接过程与焊接人员得培训. 2、从故障模式得分布来瞧,元器件得开路故障概率极大，因而在设计方案确序号 名 称 故 障 模 式 故障 原因 故障影响 补 偿 措 施 严酷度类 别 1 N 二极管 开路 金丝未键合 影响器件性能,严峻时功能丢失 补焊 类 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 绕 线 电感 开路 虚焊 不能供应直流偏置 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

15、虚焊 性能变差或功能受影响 补焊 类 焊接点 虚焊 电压击穿 牢靠性变差 更换器件 类定后，应非常重视安装调试工艺，以消退产品潜在故障。3、因为电子产品得故障率曲线就是典型得浴盆曲线，因而在产品得研制生产阶段，对部件与组件都必需进行牢靠性应力筛选试验,用以发觉并消退产品得早期故障，使产品得故障快速下降到较低得偶然故障阶段，从而保证产品得牢靠性。3保障性本器件困难度不高，组成相对简洁,就是整机配套得一个零件，运用要求与用途均由顾客指定，承制方只须要依据顾客指定要求进行简化设计，达到易于安装、更换得目得即可.交付时应供应运用说明书。当顾客要求时，应按顾客要求协作完成相关保障性工作. 修理性、测试性

16、本器件困难度不高，对外接口较少，与其它器件得连接相对简洁，器件本身得可复原性修理工作不能在现场进行，现场只能更换代替,故障件需返厂后方可进行修理。因此，该器件在修理性、测试性方面不作过多得分析，设计时主要应考虑便于快速定位检测故障。该器件对外接口为：1 个射频输入端口,3 个射频输出端口，5 个电源供电及限制端子.借助矢量网络分析仪、数字万用表等仪表可便利完成测试与故障检测,定位故障部位。确定故障后，干脆将故障件替代更换，返厂修理。5平安性本器件不含磁性介质，无电磁干扰影响,运用得供电电压为平安电压,器件内不含有毒有害物质，不会对人体造成损害。6 6环境适应性环境适应性就是指装备在其寿命期预料

17、可能遇到得各种环境得作用下能实现其全部预定功能、性能与不被破坏得实力,就是装备得重要质量特性之一.本器件主要应用在舰载电子系统中,系统安置于甲板或舱内。其可能存在得环境条件有日照高温、低温、潮湿、雨雪雾等,现对其进行分析。4、1高温 电子系统处于日照状态下,使各器件工作在相对较高得温度区域内，一般发热器件工作时得温度可达90,对于开关,自然条件下一般最高工作温度在67。高温对该器件得作用主要表现在以下两个方面:一就是物理特性得改变,由于材料膨胀系数得不同，高温下会产生变形,造成某些协作关系得改变，此外，一些非金属材料中得易挥发物质挥发，加速其老化与失效;二就是电器性能方面得改变,主要就是一些半

18、导体器件对温度得敏感性,使在高温时电性能发生改变。本器件一般安装于封闭机箱内，保持器件与机箱良好得导热可降低器件得工作温度,避开器件内部半导体元件受损、老化，延长其运用寿命。、2低温 低温与高温对该器件得影响机理相同,同属温度环境得影响。在寒冷地区得冬季，极恶劣得低温条件下约为0。温度变低，主要影响半导体器件得性能，使插入损耗发生改变.对于该开关器件,试验与既往阅历表明，温度在70改变时，对关键指标插入损耗得影响并不很大.因此，低温下主要就是器件得老化影响。、3潮湿 空气中得湿度过高，会再固体表面附着一层肉眼瞧不到得水膜，水膜与空气中得酸性气体（如 CO 2 、SO 2 、NO 2 等)作用而

19、具有弱酸性。这种水膜使金属零件表面锈蚀，元器件焊点被腐蚀,从而产生断路或电子产品性能下降；此外,水膜还会使陶瓷、玻璃等绝缘电阻下降等。当湿度由低到高改变猛烈时,诸如绝缘陶瓷、玻璃等致密性材料因吸湿性很小而吸湿速度慢,湿气在表面凝合成水珠，形成凝露现象,使表面电阻下降000倍。本开关器件置于封闭机箱内，可有效降低潮湿带来得危害影响,加上器件本身实行相关密闭措施，使得其能在潮湿环境下良好工作。4、4盐雾 舰载电子系统通常都工作与海面环境下,而盐作为最普遍得化合物之一，必定对舰载电子系统产生影响。在盐雾环境下,盐雾液体就是作为电解液存在得，它加速电化学腐蚀过程，使金属或涂层腐蚀生锈、起泡,从而产生构

20、件、紧固件腐蚀破坏，机械器件、组件得活动部位堵塞或黏结,对印刷线路板开路或短路，元件管腿断裂。此外,盐溶液得导电性大大降低了绝缘体表面电阻与体积电阻,影响产品电性能。对该器件进行相关得表面钝化处理可提高其防盐雾实力。4、振动与冲击本器件置于舰船上,必定会遇到猛烈得振动与冲击作用。这种振动就是随机得，其振幅与不同得频率相对时间随机改变。冲击就是很短时间内得猛烈振动,如舰船上得炮弹放射时就会产生很强得冲击.振动与冲击都会对电子元器件产生影响,致使电子电气及机械装置发生故障，对运动得与静止得结构产朝气械得或结构得损坏。在这种环境中,应考虑必要地减振措施。本器件安装在整机系统中,通常，整机系统都有减振装置以缓冲猛烈振动带来得危害影响。