Тема 2. Методи забезпечення надійності рез на етапах конструювання, виробництва та експлуатації.

Абсолютної надійності технічних засобів досягнути принципово неможливо, а максимально їх надійності реально. Підвищення рівня надійності РЕЗ досягається перед усім усуненням причин, які викликають відмови, тобто зведенням до мінімуму конструкторських, технологічних та експлуатаційних помилок.

Методи забезпечення надійності рез при їх конструюванні.

Етап конструювання має визначальне значення для якості майбутнього РЕЗ, покращити показники надійності неможливо ні в процесі виготовлення, ні в процесі експлуатації РЕЗ.

Всебічні випробування дослідних взірців та їх експериментальна довідка по результатам цих випробувань є найбільш відповідальними етапами конструювання.

• Важливим фактором в підвищенні надійності РЕЗ є технологічність його конструкції. Проектувати конструкцію необхідно таким чином, щоби вона була трактована до серійного випуску на серійних заводах з використанням типових технологічних процесів та стандартного обладнання. Добре засвоєні, від лагодженні технологічні процеси і виробництво гарантують випуск РЕЗ високої якості.

Підвищенню надійності РЕЗ сприяє їх уніфікація і стандартизація.

• Надійність РЕЗ суттєво підвищується, якщо при конструюванні застосовані компоненти які мають не тільки великий, але і рівні строки служби. В цьому випадку після строку служби просто необхідно була би замінити РЕЗ новим і в ідеальному випадку не ремонтувати;

• Важливим фактором підвищення надійності РЕЗ на етапі конструювання є рівномірний розподіл навантажень на компоненти, що входять в його склад, оскільки інтенсивність відмов останніх суттєво залежить від умов їх роботи.

Навантаження, що діють в РЕЗ, ділять на дві групи: перші приводять до поступових відмов, другі – до миттєвих.

Поступові відмови обумовлені в основному дією зовнішнього середовища – кліматичними факторами, радіацією і т.п, що призводять до незвортних змін в елементах і вузлах.

Миттєві відмови проявляються в основному при роботі РЕЗ. До навантажень відносяться електричні, механічні, теплові, магнітні і другі перенавантаження – вони зменшують міцність компонентів РЕЗ і підсилюють їхнє зношення.

• Простота конструкторських рішень – основа надійності РЕЗ. Необхідно давати перевагу схемам, які містять меншу кількість елементів, а самі схеми проектувати таким чином, щоби чутливість їх вихідних параметрів до зміни параметрів комплектуючих елементів була найменшою.

• Важливим фактором в підвищенні надійності РЕЗ на етапі конструювання є її мікромініатюризація. Сучасні інтегральні мікросхеми характеризуються інтенсивністю відмов приблизно на три порядки нижче, ніж дискретні напівпровідникові елементи, прилади. Конструкції, створенні на основі ІМС і великих ІС, відрізняє мінімум зовнішніх з’єднань , які є основною причиною ненадійності РЕЗ.

Сучасні методи герметизації та захисту ІМС від зовнішніх дестабілізуючих факторів дозволяють використовувати РЕЗ, створені на їх основі, в самих важливих кліматичних при різко виражених ударних, вібраційних, теплових, радіаційних і інших навантаженнях.

• Вибір найбільш надійних схемних рішень також призводить до підвищення надійності РЕЗ. Використання типових схем з ряду відомих і аналогічних по призначенню. Раціональний вибір класів точності і режимів роботи комплектуючих елементів, що забезпечують максимальну надійність РЕЗ при експлуатації.

Якщо конструктор використав усі перераховані способи збільшення надійності і все ж таки в проектуємому РЕЗ йому не вдалося отримати вимагаємий технічним завданням (ТЗ) рівень надійності, тол він вимушений піти на декотру структурну надлишковість в РЕЗ, тобто застосовувати резервування.