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元器件可靠性降額準則一覽表

嘉峪檢測網        2020-02-10 16:24

1、降額derating

元器件使用中承受的應力低于其額定值,以達到延緩其參數退化,提高使用可靠性的目的。通常用應力比和環(huán)境溫度來表示。

 

2、額定值rating

元器件允許的最大使用應力值。 

 

3、應力stress 

影響元器件失效率的電、熱、機械等負載。

 

4、應力比stress ratio

元器件工作應力與額定應力之比。應力比又稱降額因子。

 

5、降額等級的劃分

通常元器件有一個最佳降額范圍。在此范圍內,元器件工作應力的降低對其失效率的下降有顯著的改善,設備的設計易于實現,且不必在設備的重量、體積、成本方面付出大的代價。 

應按設備可靠性要求、設計的成熟性、維修費用和難易程度、安全性要求,以及對設備重量和尺寸的限制等因素,綜合權衡確定其降額等級。在最佳降額范圍內推薦采用三個降額等級。 

a.Ⅰ級降額 
Ⅰ級降額是最大的降額,對元器件使用可靠性的改善最大。超過它的更大降額,通常對元器件可靠性的提高有限,且可能對設備設計難以實現。 

Ⅰ級降額適用于下述情況:設備的失效將導致人員傷亡或裝備與保障設施的嚴重破壞;對設備有高可靠性要求,且采用新技術、新工藝的設計;由于費用和技術原因,設備失效后無法或不宜維修;系統(tǒng)對設備的尺寸、重量有苛刻的限制。 

b.Ⅱ級降額 
Ⅱ級降額是中等降額,對元器件使用可靠性有明顯改善。Ⅱ級降額在設計上較Ⅰ級降額易于實現。 
引起裝備與保障設施的損壞;有高可靠性要求,且采用了某些專門的設計;

需支付較高的維修費用。 

c.Ⅲ級降額 
Ⅲ級降額是最小的降額,對元器件使用可靠性改善的相對效益最大,但可靠性改善的絕對效果不如Ⅰ級和Ⅱ級降額。Ⅲ級降額在設計上最易實現。 

Ⅲ級降額適用于下述情況:設備的失效不會造成人員的傷亡和設施的破壞;設備采用成熟的標準設計;故障設備可迅速、經濟地加以修復;對設備的尺寸、重量無大的限制。

 

6、不同應用推薦的降額等級

根據4.1條的規(guī)定,對不同應用推薦的降額等級見表1。

 

表1降額的限度

元器件可靠性降額準則一覽表
 

降額可有效地提高元器件的使用可靠性,但降額是有限度的。通常,超過最佳范圍的更大降額,元器件可靠性改善的相對效益下降,見附錄A(參考件)。而設備的重量、體積和成本卻會有較快的增加。有時過度的降額會使元器件的正常特性發(fā)生變化,甚至有可能找不到滿足設備或電路功能要求的元器件;過度的降額還可能引入元器件新的失效機理,或導致元器件數量不必要的增加,結果反而會使設備的可靠性下降。

 

7、降額量值的調整 

不應將本標準所推薦的降額量值絕對化。降額是多方面因素綜合分析的結果。本標準規(guī)定的降額值考慮了設計的可行性和與可靠性要求相吻合的設計限制。在實際使用中,由于條件的限制,允許降額值作一些變動,即某降額參數可與另一參數彼此綜合調整,但不應輕易改變降額等級(如從Ⅰ級降額變到Ⅱ級降額)。某些情況下,超過本標準規(guī)定的降額量值的選擇可能是合理的,但也應在認真權衡的基礎上作出。還應指出,與本標準規(guī)定的降額量值間的小的偏差,通常對元器件預計的失效率不會有大的影響。

 

8、確定降額量值的工作基礎

降額量值的工作基礎可分為以下三種情況,在應用中應予以注意: 
(1) 對大量使用數據進行過分析,并對元器件的應力與可靠性關系有很好的認識(表2中的A類); 
(2) 供分析的使用數據有限,或結構較復雜。但對元器件的應力與可靠性關系有一定的認識(表2中的B類); 

(3) 由于技術較新,或受到器件所在設備中組合方式的限制,至今尚無降額的應用數據可供參考。但研究了它們的結構和材料,作出降額的工程判斷(表2中的C類)。

元器件可靠性降額準則一覽表

9、元器件的質量水平 

必須根據產品可靠性要求選用適合質量等級的元器件。不能用降額補償的方法解決低質量元器件的使用問題。

 

附錄:元器件降額準則一覽表

元器件可靠性降額準則一覽表

元器件可靠性降額準則一覽表

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元器件可靠性降額準則一覽表

 

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