Введение
Печатные платы (ПП) применяются практически во всех отраслях хозяйства, и потребность разработок ПП постоянно возрастает. Темпы развития микроэлектроники требуют каждодневного повышения их технического уровня, который определяется ростом плотности монтажа электрорадиоизделий (ЭРИ), повышения требований к надежности, увеличением быстродействия. Обеспечение этих требований зависит от достижений в области конструирования и развития технологии производства печатных плат. Печатные платы широко применяются в бытовой технике, аппаратуре средств связи, вычислительной технике, в системах автоматизации. Они также используются в контрольно-измерительной аппаратуре, в медицинском приборостроении, в автомобильной промышленности.
Узлы и блоки электронной аппаратуры в большинстве своем являются невосстанавливаемыми, т.е. не подлежат ремонту в процессе эксплуатации. Оценка надежности этих изделий связана с определением таких количественных параметров, как вероятность безотказной работы p(t), вероятность отказов q(t), интенсивность отказов X и среднее время наработки на отказ Тср.
Надежность в технике. Основные понятия
Согласно ГОСТ 27.002-2015:
Надежность - свойство объекта сохранять во времени способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Безотказность - свойство объекта непрерывно сохранять способность выполнять требуемые функции в течение некоторого времени или наработки в заданных режимах и условиях применения.
Восстанавливаемость- Свойство объекта, заключающееся в его способности восстанавливаться после отказа без ремонта.
Долговечность - свойство объекта, заключающееся в его способности выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях использования, технического обслуживания и ремонта до достижения предельного состояния.
Сохраняемость - свойство объекта сохранять способность к выполнению требуемых функций после хранения и (или) транспортирования при заданных сроках и условиях хранения и (или) транспортирования.
Готовность - свойство объекта, заключающееся в его способности находиться в состоянии, в котором он может выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания и ремонта в предположении, что все необходимые внешние ресурсы обеспечены.
Надежность – это количественная характеристика одного или нескольких свойств, составляющих надежность объекта. Если показатель надежности характеризует одно из свойств, то он называется единичным показателем, если же несколько свойств – комплексным показателем.
К единичным показателям относятся:
- вероятность безотказной работы;
- плотность отказа;
- интенсивность отказа;
- средняя наработка на отказ
Вероятность безотказной работы
Вероятностью безотказной работы аппаратуры называется вероятность того, что она будет сохранять свои характеристики (параметры) в заданных пределах в течение определенного промежутка времени при определенных условиях эксплуатации, или, короче, – вероятностью безотказной работы аппаратуры называется вероятность того, что в определенных условиях эксплуатации в пределах заданной продолжительности работы отказ не возникает.
(1)
Случайная величина T является неотрицательной и имеет дискретное или непрерывное распределение, t – фиксированное (требуемое) значение наработки объекта.
Интенсивность отказа – отношение числа отказавших объектов к среднему числу исправно работающих объектов на конец испытания. Интенсивность отказов является основной характеристикой надежности объектов, так как по ней определяются все остальные характеристики.
𝜆(𝑡)=(∆𝑛(∆𝑡))/(𝑁(𝑡)∆𝑡) (2)
где ∆𝑛 - количество отказов за время, N(t) - среднее количество исправно работающих элементов за время ∆𝑡.
Интенсивность отказа выражается в количестве отказавших объектов на один час наработки, и записывается следующим образом:
𝜆(𝑡)=2,0* 
[1/час] (3)
Для расчета показателей используем данные об интенсивности отказов каждого компонента, данные приведены в таблице 1:
Таблица 1: «Параметры надежности ЭРИ»