Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники Аранин Дмитрий Викторович Научный руководитель кандидат технических наук, доцент Боровиков Сергей Максимович Минск, Технология приборостроения

Актуальность λ Э = 5,2· /ч λ Э = 1,4· /ч λ Э = 3· /ч Сокращение времени решения задачи по оценке надёжности электронных устройств. Решение проблемы недостаточности данных для оценки показателей безотказности элемент- ной базы зарубежных производителей.

Системы зарубежных производителей RELEX ® Software Corporation, США RISK SPECTRUM, Швеция ALD Group, США-Израиль ISOGRAPH, Великобритания

Системы отечественных производителей ПК АСОНИКА-К, МИЭМ-ASKsoft Россия АСРН, ФГУП «3 ЦНИИ МО РФ»

Цель диссертационной работы Разработка структуры автоматизированной системы расчёта показателей надёжности электронных устройств, ориентированную на условия недостаточности данных о надёжности комплектующих элементов электронных устройств. База данных Ядро программы Модуль представления результатов Модуль анализа результатов расчета Модуль управления подпрограмми Модуль расчета показателей безотказности Модуль ввода исходной информации Модуль работы с базой данных Модуль редактирования базы данных Модуль 1Модуль 2

Задачи диссертационной работы Уточнение моделей расчёта показателей безотказности электронных устройств в условиях недостаточности информации об элементной базе как зарубежных, так и отечественных производителей. Разработка структурной схемы автоматизированной системы расчёта показателей безотказности электронных аппаратов и приборов, использующей разработанную методику расчёта. Создание методики расчёта основных показателей безотказности электронных аппаратов на основе уточнённых (адаптированных) моделей.

Задачи диссертационной работы Уточнение моделей расчёта показателей безотказности электронных устройств в условиях недостаточности информации об элементной базе как зарубежных, так и отечественных производителей.

Справочники и стандарты, используемые для уточнения (адаптации ) моделей пересчёта показателей безотказности Стандарт Франции Стандарт Китая GJB/z-299B Справочник министерства обороны России Справочник США MIL-217F Данные зарубежных справочников и стандартов были адаптированы к условиям оценки надёжности электронных устройств в РБ, основной особенностью которых является недостаточность данных о безотказности элементов производства стран СНГ и крайне ограниченная информация о безотказности элементов производства стран дальнего зарубежья.

Уточнение моделей Математическая модель расчёта суммарной интенсивности отказов аппаратуры: К а – коэффициент качества производства аппаратуры; λ эi – эксплуатационной интенсивность отказов i -го элемента; n – количество изделий.

Уточнение моделей Математические модели расчёта эксплуатационной интенсивности отказов электрорадиоизделий: λ б.с.г ( λ б.с.г. j ) – базовая интенсивность отказов ЭРИ ( j -го потока отказов); К i (К ij ) – коэффициенты, учитывающие изменения эксплуатационной интенсивности отказов в зависимости от различных факторов эксплуатации ( j -го потока отказов); n (n j ) – число учитываемых факторов ( j -го потока отказов). Простые ЭРИ: Составные ЭРИ:

Обобщённые показатели базовой интенсивности отказов полупроводниковых приборов Группа элементов λ б.с.г ·10 -6, 1/ч Диоды выпрямительные 0,4 Стабилитроны0,016 Транзисторы биполярные 0,24 Резисторы постоянные металлодиэлектрические 0,2 Терморезисторы0,032

Сравнение моделей расчета Интегральные микросхемы λ кр – интенсивность отказов кристалла (значение зависит от количества базовых ячеек цифровых ИС, от количества транзисторов аналоговых ИС, от объёма памяти ИС памяти); К t (К t.х ) – коэффициента режима (расчет проводится в зависимости от температуры кристалла ИС); λ корп – интенсивность отказов корпуса ИС (зависит от количества выводов N); λ б. – базовая интенсивность отказов группы ЭРИ; К с.т (К t.х ) – коэффициент режима (значение зависит от сложности ИС и температуры окружающей среды); К корп – коэффициент корпуса; К v – коэффициент зависимости от максимальных значений напряжения питания. K Э – коэффициент эксплуатации; К пр – коэффициент приёмки (качества). Справочник США Справочник России

Уточненные модели расчета эксплуатационной безотказности Группа элементов Модель расчёта λ Э Диоды, кроме стабилитронов. Стабилитроны Транзисторы биполярные, транзисторные сборки Транзисторы полевые Тиристоры Диоды СВЧ Транзисторы биполярные мощные СВЧ

Разработка методики расчёта Разработка методики расчёта основных показателей безотказности электронных аппаратов на основе уточнённых (адаптированных) моделей.

Исходные данные 1. Электрические принципиальные схемы функциональ- ных частей и устройства в целом, перечни элементов к схемам. 2. Спецификации к сборочным единицам и сборочные чертежи функциональных частей и устройства в целом. 3. Результаты расчёта теплового режима ЭУ. 4. Информация о категории исполнения по ГОСТ 15150–69 и объекте размещения ЭУ или указание о требованиях к климатическим факторам и механическим воздействиям. 5. Функциональные, эксплуатационные, конструктивно- технологические и другие особенности элементов, входя- щих в состав ЭУ.

Методика расчёта Общие правила расчёта безотказности ЭУ регламентируются ГОСТ –95 1.В рассматриваемом ЭУ (РЭУ, РЭС) выделяют функциональные части, которые с точки зрения надёжности будут рассматриваться как самостоятельные. 2. Рассчитывают показатели безотказности модулей; 3. Используя показатели безотказности модулей, оцени- вают безотказность ЭУ в целом. Элемен т Модуль Электронное устройство

Разработка структурной схемы Разработка структурной схемы автоматизированной системы расчёта показателей безотказности электронных аппаратов и приборов, использующей разработанную методику расчёта.

Окно выбора элементов устройства для учёта при расчёте (прогнозировании) показателей безотказности РЭУ Доступные в БД элементы Характеристики выбранного элемента

Окно выбора элементов устройства для учёта при расчёте (прогнозировании) показателей безотказности РЭУ Возможность изменения модели пересчёта показателей надёжности элемента (компонента)

Окно отображения вклада элементов в общую ненадёжность рассматриваемого устройства

Протокол уточнённого расчёта эксплуатационной интенсивности отказов элементов в составе устройства

Основные преимущества разработанной системы автоматизированного расчёта безотказности приборов 1. Адаптация системы для расчёта (прогнозирования) показателей надёжности в условиях ограниченности или недостаточности данных о показателях безотказности. 2. Возможность редактирования как моделей расчета, так и значений коэффициентов этих моделей.

Спасибо за внимание