可靠性试验设计与数据分析程序RTDAPro介绍
李颖、史衍鹏、冯燕宽、郭爱民
(信息产业部电子第五研究所 广州市1501信箱8分箱,电话:020-87237431)
摘要:可靠性试验设计与数据分析程序(以下简称“RTDAPro”)由信息产业部电子五所数据中心开发,集可靠性试验方案辅助设计、数据管理、数据拟合及检验、结果分析及FRACAS等功能于一体,可自动生成试验方案及分析结果图表。该软件依据我国可靠性试验标准和相关试验方法,可以对设备的可靠性验收与鉴定试验,可靠性增长试验,元器件的抽样检验、失效率等级试验、寿命试验、加速寿命试验等进行辅助试验方案选择以及进行试验结果分析。本文介绍了RTDAPro软件的主要功能,并给出了应用案例。
关键词:可靠性试验,可靠性增长,软件
1 引言
可靠性试验是GJB 450A规定的可靠性工作项目,是每个产品生产单位必不可少的质量管理工作。在实际工作中,对可靠性试验进行有效的管理非常重要。在进行试验的准备阶段,有许多标准、资料要查询以确定方案;在试验过程中有大量试验数据要记录;而试验结束后要对前面所有工作的资料、数据进行整理分析。可靠性试验可能卷入许多人,而一次试验的数据资料,还可能需要在后续的产品改进设计、升级换代时进行参考。所以,可靠性试验的管理需要一个有效的工具,帮助进行试验方案的确定和记录试验的数据,避免耗费大量资金进行试验才获得的宝贵数据被丢失或发生混乱。
可靠性试验设计与数据分析程序RTDAPro就是为了满足这样的需要而开发的一个软件产品。它可以帮助工程人员根据要求快速的确定试验方案,在各种方案之间进行比较。对试验方案的资料进行保存、查询、打印等。他通过自动的标准查询功能,避免了纸质资料查询可能发生的错误,提高了工作效率。试验数据输入后,可以对试验结果进行分析,判断试验结果及产品达到的可靠性指标。
2 软件功能
2.1 可靠性验证试验
可靠性验证试验主要依照GJB899规定的内容。提供有如下类别的试验:

图1 可靠性验证试验方案设计
2.2 可靠性增长试验
可靠性增长试验包含四种试验模型




软件以图形化的方式给出计划的试验曲线和实际的试验曲线。各个模型都给出了试验结束时的MTBF值及模型的参数估计值。
2.3 元器件抽样检验
在验收产品的质量时,必须从整批产品中随机的抽取样本,通过对样品质量指标的检验、分析来评估整批产品的质量指标。本软件提供如下试验方案:
标准抽样方案


逐批抽样检验和周期抽样检验

图2 可靠性增长试验设计分析
在输入接收方和生产方的风险、极限质量及批量后,系统能够自动查询试验方案。
2.4 元器件失效率等级试验
软件提供的试验类别包括:



可以对额定条件下或加速条件下的试验进行分析。
2.5 元器件寿命试验
软件提供的试验方案包括:




2.6 元器件加速寿命试验
软件提供的试验方案包括:




2.7 FRACAS系统
包含如下功能:



各报告的内容完全符合GJB841的内容。FRACAS数据和各类试验的数据密切结合,提供对试验中故障情况的详细记录,使试验数据可追踪,为产品的改进提供依据。
3 应用示例
以加速寿命试验为例,利用软件作以下试验分析。
[例1] 高频大功率晶体管3DA76D的加速度寿命试验方案设计与分析[2]。
步骤如下:
a) 试验方案:由于3DA76D不带散热板时的额定功耗约为2W,故取如下3组加速度应力,见表1。
表1 试验应力与样本大小
组序
|
代号
|
试验应力
|
样本大小
|
1
|
W1
|
3.22W(14V × 230Ma)
|
32
|
2
|
W2
|
3.92W(14V × 280Ma)
|
32
|
3
|
W3
|
4.76W(14V × 340Ma)
|
32
|
b) 试验失效数据管理。实验过程中,各应力组中样品失效模式可以在FRACAS(故障报告、分析和纠正措施系统)中管理。
c) 估计出各加速应力条件下的寿命分布及参数。绘制加速度寿命直线并预测使用应力下的中位寿命,见图3。

图3 高频大功率晶体管3DA76D的加速度寿命试验方案设计与分析
d) 根据图3预测使用应力下的寿命分布和加速系数。
4 结语
RTDAPro是依据我国的可靠性试验相关标准和相关试验方法,密切结合可靠性试验实际工程需要开发的集成化软件。其推广应用,将为可靠性试验的方案设计、结果分析和管理提供有效的辅助手段,提高可靠性试验设计分析水平。
参考资料
[1] RTDAPro用户手册
[2] 罗雯. 子元器件可靠性试验工程. 北京:电子工业出版社, 2005
(温馨提示:RTDAPro由信息产业部电子五所数据中心开发,如有需要可索取试用版。联系电话:020-87236694;联系人:刘菊珍)