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中华人民共和国国家标准电子设备用元器件或部件规范中可靠性条款的编写指南发布实施国家标准局批准目录目的范围引言方法可靠性验证试验方法可靠性测定试验定义可靠性验证试验可靠性测定试验鉴定批准鉴定批准的维持可靠性鉴定的扩展升级试验规范中应包含的内容基本的管理概念目标的陈述试验方法失效判据试验周期失效时间的分布数据的累积数据的剔除试验结果的表示鉴定批准程序确定抽样数量鉴定批准的维持或取消估计的失效率优先采用的失效率水平置信水平失效率置信水平接收数和抽样数之间的关系可靠性试验方法根据失效的时间分布而定的方法固定失效数试验加严失效判别界限的试验计量型试验制订可靠性规范时所要考虑的因素中华人民共和国国家标准电子设备用元器件或部件规范中可靠性条款的编写指南本标准等同采用国际标准电子设备用元器件或部件规范中可靠性条款的编写指南目的本标准的目的是使规范的制订者和各技术委员会在编写电子设备用元器件规范定量可靠性条款的过程中面临必须考虑的各种因素时能从中得到指引范围本标准主要适用于元器件的失效率假定为常数的情况在元器件规范中对于各种不同类型的可靠性条款本指南通常适用于成品且与根据试验所估计的失效率有关引言本标准有两种基本方法可以根据规范的不同目的来进行选用这两种方法对本质上是连续生产的元器件的试验或某一个孤立检验批的试验都是适用的方法可靠性验证试验当主要目的是为了确定元器件产品是否已经符合某规定的失效率时应采用方法供货方的义务是在所要求的置信水平下验证产品已经符合所要求的失效率水平由于供货方同意提出失效率不比规定水平更差的元器件产品所以试验工作量是按被鉴定的元器件的合格失效率来确定的方法可靠性测定试验当主要目的是为了估价产品的可靠性时应采用方法供货方的义务是按照规定进行试验并就试验结果提出报告所确定的失效率可以与同类试验相比较所报告的失效率与试验的总工作量有关一个规范可以同时包含可靠性验证试验和可靠性测定试验当两者都包括在内时应清楚地区别哪一个试验是可靠性验证试验哪一个试验是可靠性测定试验注失效率可以用小时距离周期其他适当的量或单位来表示定义可靠性基本名词术语及定义中的那些术语是适用的可靠性验证试验为确定产品的可靠性特征量是否达到所要求的水平而进行的试验可靠性测定试验国家标准局发布实施为确定产品的可靠性特征量的数值而进行的试验注在可靠性测定中还要分析可使用的数据鉴定批准用以证明制造厂有能力生产符合规范要求的元器件的过程鉴定批准的维持为证明制造厂生产的元器件继续符合规范要求而采用的程序可靠性鉴定的扩展升级试验为证明制造厂生产的元器件的失效率水平是否比鉴定的失效率水平更好而采用的程序规范中应包含的内容基本的管理概念孤立批管理元器件可靠性的所有必要的有关数据都是从每个孤立批产品上得出的每批元器件的特性都是用该批所得的数据来表征的这一概念在技术上是可取的在满足下列条件之一时应采取这一概念对所估计的失效率来说这样做是经济可行的不符合连续生产的条件方法可靠性验证试验从一批产品中产生足够的数据以确定在规定的失效率水平上能否接收该批产品方法可靠性测定试验没有失效率水平的要求在这种情况下规定该批产品的可靠性试验及其报告试验结果的方法连续批管理有关元器件可靠性的数据是通过连续多批产品来累积的这一概念可能用于本质上是连续生产的元器件产品而且为了保证可靠性的稳定性要求过程处在控制之下这里过程一词的意思是指设计制造试验和质量管理等全部活动注对于一个给定的估计失效率值无论是测定的失效率值或者是所要求的失效率值来说连续批管理的费用总是低于孤立批管理的费用目标的陈述对于方法可靠性验证试验规范应直接陈述所要提出的失效率及其与等级有关的置信水平对于方法可靠性测定试验规范应直接陈述所要提供的数据量及收集这些数据的时间周期试验方法规范应对用于估计元器件可靠性的试验通常为耐久性试验进行规定同时还要说明试验的严格程度和持续时间以及元器件是在额定条件下还是在其他条件下进行试验的一般情况下对试验所规定的应力水平应当是元器件的最大额定应力如果加速系数是已知的为了减少试验时间或者在失效率是常数时为了降低抽样数量和或缩短试验时间试验的应力水平可以比最大额定值高加速系数已被定量证明在规范的说明性条款和接收要求中可以规定所要进行的试验以控制这个数值加速系数的稳定性如果没有规定那么对于已稳定生产的型号可以根据试验结果给出一个加速系数的约定值这种试验可以要求每隔一定时间例如每三年一次或每隔一定数量例如在生产出规定数量的产品之后进行一次规范应说明试验的样品是如何从每个生产批中抽取的加速系数的数值未知规范可以只在说明性条款中规定为了得出适用于某种特定元器件的加速系数数值而应遵循的规则尤其是在以比较结果为目的的统计试验中和应进行的试验这些试验可以在交货开始前完成或者也可在用非加速试验来验收的交货阶段完成失效判据规范应规定用以判断在条规定的试验中元器件是否失效的失效判据失效判据可以是元器件的完全失效也可以是所选定的参数的一定程度的降低只有在元器件设计时所考虑的典型使用条件下具有重要意义的那些参数才应规定为测定失效率所必须测量的参数适当情况下对于特殊元器件的某一给定的参数可以规定二个或二个以上的失效判据至少有一个失效判据应适用于元器件的完全失效完全失效也应算作一次退化失效估计失效率时取决于已发生的各种失效的总数在一定条件下对于确定失效而规定有若干个参数的元器件可以考虑规定一个以上的失效率如果没有其他不同的规定在一个样品上出现多于一个失效判据的失效时只能认为是一个失效而且也只能算作一个不合格品试验周期规范应规定完成条所规定的试验的试验周期这些规定应按逐批的和或每隔一定的时间或每生产一定数量的产品这样的原则来确定失效时间的分布本标准的主要内容限于已知失效时间的分布是指数分布即失效率为常数这一事实的或者是限于能够合理地假定其失效时间的分布是指数分布这样的情况如果适用的话规范应该说明产品的早期失效期和耗损失效期的开始时间数据的累积仅适用于连续批规范应说明哪些数据应予累积以及可以这些数据的时间周期和目的为了计算所要达到的估计失效率第条所规定的试验结果应该在规定的时间周期内进行累积见第章试验所提到的信息还可用来表示元器件典型特性的变化用于表示上述内容的方法应尽可能从电子元器件或部件可靠性数据的表示方法所给出的方法中选择数据的剔除试验一旦开始来自连续生产过程的各批产品完成的所有试验结果都应进行累积但是也可能发现一批产品是有缺陷的不能代表正常的生产情况如果可以确定失效机理而且能向鉴定机构充分证明在今后的生产中不会再发生这种情况那么该批产品的数据可以从累积的数据中剔除然而数据摘要中应指出被这样剔除的各批的数量试验结果的表示规范应叙述用于表示条所规定的试验结果的术语方法可靠性验证试验方法的结果应采用一个规定水平的失效率来表示这个规定水平的失效率由单侧置信区间的上限来确定对于鉴定采用或的置信水平对于鉴定的维持采用或的置信水平对于鉴定批准试验应优先采用的置信水平而对于鉴定维持试验则优先采用的置信水平方法可靠性测定试验方法的结果应清楚地指出受试样品的数量观察到的不合格品的数量和累积的试验时间结果中还应包括根据累积的试验结果所计算出来的估计失效率这个估计失效率是由置信水平为或的单侧置信区间的上限来确定的但应优先采用的置信水平试验结果最好每隔六个月提供一次此外可以提供一直累积到三年的试验结果鉴定批准程序鉴定批准可以分成两个不同的部分批准规范中除可靠性以外的所有要求专门批准可靠性条款本指南只论及项所指的内容注虽然为了澄清概念作了上述的划分然而应当指出这两种鉴定是可以被包含在同一个试验组中的规范应叙述在授予元器件签定批准地位之前所要采取的程序规范应说明用以进行条规定试验的样品是从一个检验批中抽取的还是从若干个检验批中抽取的在后一种情况下规范还应说明这些批是连续的还是按一定时间周期获得的当试验结果符合要求则对于一个确定的失效率上限的初始鉴定就被通过此后应按照与初始鉴定相同的规则进行向较低失效率水平扩展的鉴定即升级鉴定或者进行提高失效率当不能维持原来水平的鉴定时水平的鉴定确定抽样数量规范应该说明进行条所规定的试验的样品数量或者可以引用抽样方案从中得到抽样数量根据所要求的失效率求得抽样数量对可靠性验证试验而言抽样数量通常应由用户和生产厂协议根据电子元器件失效率试验方法进行确定也可从以下表和表中选择抽样方案是以指数分布为基础制定的所以只适用于在失效率为常数的时间周期内抽样数量根据下列因素确定所要求的失效率在规定的置信水平上取上限值允许的不合格品数即接收判据这些表给出了所应累积的总元件小时数受试元器件的数量按照所选择的试验的持续时间并根据这个总元件小时数来确定这个试验的持续时间应优先采用和的数值鉴定试验即定级试验和鉴定的扩展即升级试验置信水平表要求的失效率累积元件小时数除了给出所要鉴定的失效率以外还必须给出鉴定试验的时间周期维持鉴定试验置信度水平表要求的失效率累积元件小时数注所规定的累积元件小时数可以从一个孤立批元器件的试验中得到也可以从规范所规定的时间周期内生产的一系列批试验结果的累积数据中得到根据受试元器件的数量和维持鉴定的周期参见第条来确定每次试验的抽样数量鉴定的扩展升级试验对于鉴定的扩展升级试验考虑到条中规定的试验对于恰当评价更低的失效率规范应说明如何根据双方协议的失效率抽样方案导出的抽样数量作出新的更严格的选择对于评价更低的失效率之言规范还应说明在累积的数据中那些数据可以提供作为鉴定的依据固定的抽样数量或根据的表来确定抽样数量对可靠性测定试验而言抽样数量可以是固定每隔一定的时间间隔进行试验的或者也可以是根据生产的数量而变化的在后一种情况下应以逐批检查计数抽样程序及抽样表适用于连续批的检查中规定的一个和所选择的检查水平为基础来确定抽样数量根据在试验周期期间所累积的元件小时数观察到的不合格品数失效率的上限是式中累积的元件小时数按照观察的不合格品数和置信水平在表中给出的数值观察到的不合格品数鉴定和鉴定的扩展升级鉴定置信水平表观察到的不合格品数元器件可以被鉴定通过的那个标准失效率水平将等于或稍低于失效率的上限值表表鉴定的失效率水平对于特殊元器件规范可以根据需要给出中间水平鉴定的维持置信水平鉴定是通过按款及有关的值或固定抽样数的连续试验来维持的鉴定的扩展升级鉴定对于鉴定扩展升级的批准应提出一个新的包括更严抽样检查要求的规范新的检查要求应从标准中选择而且这个选择应能反映出为证明达到了更低的估计失效率所要求增加的元件小时数量在采用固定的抽样数的情况下则样品数或试验的小时数应与新的估计失效率相适应鉴定批准的维持或取消规范应指明导致取消鉴定批准的原因和维持鉴定批准应满足的条件时间周期规范应叙述为维持鉴定批准而必须符合规定要求的时间周期固定的周期或最长的周期鉴定试验应当在规定的周期结束之前满意地完成否则就取消鉴定批准优先采用的时间周期如表所示表失效率优先采用的时间周期月短周期长周期根据所要求的失效率求得抽样数量如果从累积数据中计算出的估计失效率比所要求的并已经鉴定批准的估计失效率高则鉴定批准应予取消参见表维持鉴定的接收判据固定的抽样数或从表中查得抽样数量如果在标准规定的条件下出现了从正常检查转到加严检查并且发生中断检查时则鉴定批准应予取消如果采用固定的抽样数则详细规范应当规定有关取消鉴定批准所要遵循的规则估计的失效率在元器件的规范中应当有关于失效率水平的说明它或者作为一种要求或者能够通过一个规定数量的试验来证明这个说明应清楚的指明失效率水平所用的置信水平和相应的应力水平在购买有可靠性指标的元器件时应使用这些失效率水平注对于负责预计设备的平均无故障时间的设计者来说如果没有适当的预防措施就使用这样确定的失效率那将会是危险的优先采用的失效率水平在规定失效率水平时应优先采用下列数值和除了失效率是常数的情况以外失效率水平只适用于固定的时间周期注如果在方法可靠性验证试验中对于特殊类别的元器件需要中间失效率水平时只要每个失效率水平可通过专门的接收试验要求来识别那么就可以规定这些中间水平但无论如何在一个元器件的规范中规定的失效率水平不能多于五个置信水平估计的失效率应由一个置