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机电产品的可靠性探讨


——如果达不到可靠性指标的最低要求,性能指标再好也没有实际使用价值,反之亦然;

——性能指标的裕量是保证可靠性指标的必要条件。

1.5 可靠性增长

任何产品初期的可靠性不可能达到预期的水平,都需要一个经过不断地采取各种纠正措施的增长过程。可靠性增长应当把握以下3个主要因素:

——产品的信息反馈,特别应该重视用户的意见;

——产品可靠性故障的检测与分析;

——采取相应的纠正措施并进行试验验证。

2 元器件的选择与使用

元器件是机电产品可靠性的基础之一,很多机电产品的

失效是由于元器件的性能和质量问题造成的。例如,国内某炼钢厂用中频炉熔炼钢铁,其中频电源是利用晶闸管全桥逆变获得的,每个桥臂上的晶闸管均并有阻容吸收电路。熔炼过程中,由于阻容吸收电路中的电容被击穿导致晶闸管失去保护而被击穿,从而造成直通故障和快速熔断器熔断,中频炉断电,正在熔炼的钢铁凝结在炉中,造成极大损失。由此可以看出元器件的选择与使用的重要性。

2.1 元器件的选用原则

元器件的选用要遵循下述原则:

——根据产品要实现的功能要求和环境条件,选用相应种类、型号规格质量等级的元器件;

——根据元器件使用时的应力情况,确定元器件的极限值,按降额设计技术选用元器件;

——根据产品要求的可靠性等级,选用与其适应的并通过国家质量认证合格单位生产的元器件;

——尽量选用标准的、系列化的元器件,重要的关键件应选用军用级以上元器件;

——对非标准的元器件要进行严格的验证,使用时要经过批准;

——根据国家或本单位的元器件优选手册选用。

2.2 器件封装结构和质量等级的选择

2.2.1 器件封装结构的选择

环氧树脂塑封器件为非气密性结构,易受潮气、盐雾和其它腐蚀性气体的侵蚀而失效。因此,对使用环境苛刻的产品,应当选用金属、陶瓷或低熔点玻璃封装的器件。

2.2.2 质量等级的选择

质量等级是指元器件装机使用前,在制造、检验和筛选过程中质量的控制等级。我国电子元器件分为A,B,C三个质量层次,每个质量层次包含几个质量等级,每个质量等级都有相应的质量系数。

质量等级的选择原则为:

——对可靠性要求高的产品,优先选用通过生产线军用标准认证并已上QPL(质量认证合格产品目录)表的元器件;

——关键件、重要件、分配可靠性高、基本失效率高的元器件应当选用质量等级高的元器件;

——其它元器件可按其生产执行标准,参照国标中质量等级顺序选用。

2.3 降额设计

2.3.1 降额设计的依据

电子元器件在使用或贮存过程中,总存在着某种比较缓慢的物理化学变化。这种变化发展到一定程度时,会使元器件的特性退化、功能丧失,即失效了。而这种变化的快慢,与温度和施加在元器件上的应力大小直接相关。为此,应当对元器件实行降额设计。

2.3.2 降额等级

对不同的元器件,应用在不同的场合,实行不同的降额等级:

——Ⅰ级降额,

《机电产品的可靠性探讨(第2页)》
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