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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：

指数寿命型定时截尾鉴定试验 指数寿命型定数截尾鉴定试验 指数寿命型定时试验标准方案 指数寿命型定时试验的LQ方案  指数寿命型序贯试验方案(PRST方案) 成败型可靠性一次抽样检验方案(定数试验方案) 成败型可靠性序贯抽样检验方案 试验方案的选择，输入试验方案的条件后，可以软件自动选择试验方案，也可以浏览所有试验方案，人工选定。对于序贯试验方案，在录入试验数据之后，可以图形化的显示试验数据的变化曲线，以及数据的边界曲线（接受区域、拒绝区域、试验区域），随时监测试验的进行情 对试验数据可以进行图形分析，画频率直方图或散布图。也可以进行拟合优度的检验，检验是否符合指数分布。

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 杜安（Duane）模型 AMSAA模型 指数分布分阶段试验增长模型 Gompertz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 LTPD抽样检验 AQL抽样检验 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：

定级试验

维持试验

升级试验

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：

无替换指数寿命型定时截尾试验

无替换指数寿命型定数截尾试验

有替换指数寿命型定时截尾试验

有替换指数寿命型定数截尾试验

2.6   元器件加速寿命试验

软件提供的试验方案包括：

对数正态分布温度加速寿命试验

 威布尔分布温度加速寿命试验

对数正态分布电压（电流、功率）加速寿命试验

威布尔分布电压（电流、功率）加速寿命试验

2.7    FRACAS系统

包含如下功能：

故障报告的管理。

分析报告管理

纠正措施报告管理

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

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. 电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：）