MTBF英文全稱是“mean time between failures”，中文翻譯為平均故障間隔時(shí)間，是產(chǎn)品的一個(gè)可靠性測(cè)試指標(biāo)。MTBF衡量硬件產(chǎn)品或者組件的可靠性的度量度量指標(biāo)。對(duì)于大多數(shù)產(chǎn)品，尤其是電子產(chǎn)品平均故障間隔時(shí)間以千甚至數(shù)萬小時(shí)表示，MTBF越長(zhǎng)表示可靠性越高，保持正確工作能力越強(qiáng)，單位為“小時(shí)”。通常也指相鄰兩次故障之間的平均工作時(shí)間，也稱為平均故障間隔。它僅適用于可維修產(chǎn)品（不可維修產(chǎn)品我們用MTTF定義）。當(dāng)產(chǎn)品的壽命服從指數(shù)分布時(shí)，失效率的倒數(shù)表示兩個(gè)失效之間的時(shí)間間隔。λ=1/MTBF。
如：某產(chǎn)品SSD MTBF值標(biāo)稱為150萬小時(shí)，保修5年；150萬小時(shí)約為171年，并不是說該產(chǎn)品SSD每塊盤均能工作171年不出故障。由MTBF=1/λ可知λ=1/MTBF=1/171年，即該固態(tài)硬盤的平均年故障率約為0.6%，一年內(nèi)，平均1000塊固態(tài)硬盤可能有6塊會(huì)出故障。
因此：MTBF是指可修復(fù)產(chǎn)品使用可靠性的數(shù)值要求，主要的計(jì)算方法是在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品的壽命單位總數(shù)和故障總次數(shù)之比。是產(chǎn)品設(shè)計(jì)師在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中參考的重要依據(jù)，目的是計(jì)算平均故障間隔來找出產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的薄弱地方。
可靠性試驗(yàn)樣品臺(tái)數(shù)的選擇：
對(duì)于可靠性鑒定試驗(yàn)-少的樣品為2臺(tái)，對(duì)于可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)，每批次至少2臺(tái)，最多不超過20臺(tái)。
MTBF測(cè)試的目的：
1、對(duì)于高頻度故障零件的重點(diǎn)對(duì)策及延長(zhǎng)零件壽命的技術(shù)改良依據(jù)。
2、零件壽命周期的推定及最合適修理計(jì)劃的研究。
3、有關(guān)點(diǎn)檢對(duì)象、項(xiàng)目的先定與點(diǎn)檢基準(zhǔn)的設(shè)定、改良。
4、設(shè)定備品、備件基準(zhǔn)。機(jī)械、電氣零件的各項(xiàng)常備項(xiàng)目及基本庫存數(shù)量應(yīng)由MTBF的記錄分析來判斷，使其庫存達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的狀況。
可靠性試驗(yàn)的特點(diǎn)和分類
電子設(shè)備的可靠性指標(biāo)是一些綜合性、統(tǒng)計(jì)性的指標(biāo)，與質(zhì)量性能指標(biāo)完全不同，不可能用儀表、儀器或其它手段得到結(jié)果，而是要通過試驗(yàn)，從試驗(yàn)的過程中取得必要的數(shù)據(jù)，然后通過數(shù)據(jù)分析，處理才能得到可靠性指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)量?？煽啃灾笜?biāo)的實(shí)現(xiàn)主要依靠現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)或模擬現(xiàn)場(chǎng)條件試驗(yàn)，一般說電子設(shè)備的可靠性試驗(yàn)可以分為研制階段的試驗(yàn)、可靠性驗(yàn)收試驗(yàn)、可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)、元器件老煉試驗(yàn)、極限試驗(yàn)、負(fù)荷及過負(fù)荷試驗(yàn)、過載能力試驗(yàn)等，這類試驗(yàn)的目的是了解設(shè)計(jì)是否滿足了可靠性指標(biāo)的要求，找出或排除設(shè)計(jì)與制造過程中的缺限和不足，證明設(shè)計(jì)可靠性能否實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于不同的電子設(shè)備，所要達(dá)到的目的不同，可以進(jìn)行的可靠性試驗(yàn)形式也就各異。
因此可靠性試驗(yàn)對(duì)于電子設(shè)備來說是一個(gè)系統(tǒng)工程，溫度、振動(dòng)、沖擊及高溫壽命、加速壽命等試驗(yàn)在實(shí)際應(yīng)用中較為廣泛。
MTBF測(cè)試原理
1.加速壽命試驗(yàn) (AcceleratedLife Testing)
1.1 執(zhí)行壽命試驗(yàn)的目的在于評(píng)估產(chǎn)品在既定環(huán)境下之使用壽命。
1.2 常規(guī)試驗(yàn)耗時(shí)較久，且需投入大量的金錢，而產(chǎn)品可靠度信息又不能及時(shí)獲得並加以改善。
1.3 可在實(shí)驗(yàn)室里里以加速壽命試驗(yàn)的方法，在可接受的試驗(yàn)時(shí)間里評(píng)估產(chǎn)品的使用壽命。
1.4 是在物理與時(shí)間上，加速產(chǎn)品的劣化原因，以較短的時(shí)間試驗(yàn)來推定產(chǎn)品在正常使用狀態(tài)的壽命或失效率。但基本條件是不能破壞原有設(shè)計(jì)特性。
1.5 一般情況下, 加速壽命試驗(yàn)考慮的三個(gè)要素是環(huán)境應(yīng)力，試驗(yàn)樣本數(shù)和試驗(yàn)時(shí)間。
1.6 一般電子和通訊業(yè)的零件可靠度模式及加速模式幾乎都可以從美軍規(guī)范或相關(guān)文獻(xiàn)查得，也可自行試驗(yàn)分析，獲得其數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式。
1.7 如果溫度是產(chǎn)品唯一的加速因素，則可采用阿氏模型(Arrhenius Model)，此模式最為常用。
1.8 引進(jìn)溫度以外的應(yīng)力，如濕度、電壓、機(jī)械應(yīng)力等，則為艾林模型(Eyring Model)，此種模式適用的產(chǎn)品包括電燈、液晶顯示元件、電容器等。
1.9反乘冪法則(Inverse PowerLaw)適用于金屬和非金屬材料，如軸承和電子裝備等。
1.10 復(fù)合模式(CombinationModel)適用于同時(shí)考慮溫度與電壓作為環(huán)境應(yīng)力的電子材料(如電容如下式為電解電容器壽命計(jì)算公式)
1.11 一般情況下，主動(dòng)電子零件完全適用阿氏模型，而電子和通訊類成品也可適用阿氏模型，原因是成品類的失效模式是由大部分主動(dòng)式電子零件所構(gòu)成。因此，阿氏模型廣泛應(yīng)用于電子、通訊行業(yè)。
2. 阿氏模型的加速因子
2.1 阿氏模型起源于瑞典物理化學(xué)家SvandteArrhenius 1887年提出的阿氏反應(yīng)方程式。
R:反應(yīng)速度 speed of reaction
A: 溫度常數(shù) a unknown non-thermal constant
EA: 活化能 activation energy (eV)
K: Boltzmann常數(shù)，等于8.623*10-5 eV/0K.
T: 為絕對(duì)溫度(Kelvin)
2.2 加速因子
加速因子即為產(chǎn)品在使用條件下的壽命(Luse)和高測(cè)試應(yīng)力條件下(Laccelerated)的壽命的比值。
如果產(chǎn)品壽命適用于阿氏模型，則其加速因子為:
Ts: 室溫+常數(shù)273
Tu: 高溫+常數(shù)273
K: Boltzmann常數(shù)，等于8.623*10-5eV/0K.
2.3 加速因子中活化能Ea的計(jì)算
2.3.1 一般電子產(chǎn)品在早夭期失效之Ea為0.2~0.6Ev，正常有用期失效之Ea趨近于1.0Ev；衰老期失效之Ea大于1.0Ev。
2.3.2 根據(jù) HP 可靠度工程部(CRE)的測(cè)試規(guī)范，Ea是產(chǎn)品所有零件Ea的平均值。如果新產(chǎn)品的Ea無法計(jì)算，可以將Ea設(shè)為0.67Ev，做常數(shù)處理。
2.3.3 但是，Dell和Motorola產(chǎn)品的Ea因客戶有特殊要求須設(shè)為0.6Ev。
2.3.4 如按設(shè)備所有零件Ea的平均值來計(jì)算，則可按以以例證參考進(jìn)行。
注:對(duì)各類電子零部件其Ev值可按上述參考值進(jìn)行計(jì)算
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