可靠性基本概念
回顧一下可靠性發展史，不難看出，最初人們著重研究環境對設備（或產品）的影響，故可靠性定義為：產品在規定條件下和規定時間內，完成規定功能的能力。所謂規定的條件，主要指環境條件。隨著可靠性技術的發展，可靠性將全面滲透到工程里，貫穿于產品全壽命周期中。人們開始認識到，影響設備（或產品）的功能的發揮不僅與所處的環境有關，而且與研制產品的人有關。近年國內外有關人的可靠性論著已問世。
可靠性工程學所涉及的范圍和內容如圖1.1所示。

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圖 1.1 可靠性工程示意圖

1.3.1 機－環關系
可靠性這門學科起源于環境對產品(機)的影響，而其發展起來則是因為產品應用越來越廣泛，所處環境越來越復雜嚴酷。如登月飛船，要承受月球白天＋127℃，而晚上－137℃的溫度極限，如此264℃的溫差變化就不是一般家用電器所能比擬。
??? 從產品研制全過程及產品壽命周期來看，為使產品可靠性得以保證或增長，從產品可靠性指標確定、可靠性方案論證、可靠性設計，到制造中的可靠性保證、可靠性試驗、可靠性分析及使用中可靠性的保障，無一不考慮環境應力對產品可靠性的影響。
??? 在確定產品可靠性指標和進行可靠性方案論證時，必須對產品的環境剖面進行分析和論證。產品研制中進行的可靠性指標分析與預計，國內外早已有法定的分析與預計的方法，這就是計數法與應力分析法，其中環境因子是主要因子。
?在可靠性設計技術中，一個重要的設計措施是降額設計。它的依據是阿倫尼斯關系式及逆冪律關系式， 其中環境溫度以及施加電應力是降額的主要途徑。 對于半導體器件，如不考慮其結溫和承受溫度極限，可靠性將無法得到保證。
在可靠性設計技術中另一個很重要的設計措施是動態設計。各種電子元器件和機械零部件在環境應力變化時，其特性值也在改變。表1.1給出了某種型號固態電阻器的阻值隨環境應力的變化情況。這些電子元器件和機械零部件構成一部整機投入使用時，環境的改變會使整機不能穩定工作，甚至出現故障。因此在進行設計時就應改變靜態設計思想，考慮環境因素引起的元器件性能變化，進行動態設計。
表1.1 固態電阻器的阻值隨環境應力的變化
制造公差?±5％
?在125℃的變化?±11％
在85℃的變化?±4％
在-54℃的變化?+12％
老化變化?-5％
高負荷變化?-7％
焊接變化?-2％
用于高頻的變化?-8％
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為了在客觀使用環境中設備能夠可靠地工作，設計設備所承受的強度應高于環境應力，而強度和環境應力均屬于正態分布，如圖1.2所示。兩個分布的重疊部分（陰影區）即為不可靠度。為了提高在現場使用可靠性，可采取四個設計措施，即提高平均強度，降低平均應力，減少應力變化及減少強度變化。產品在制造過程中進行環境應力篩選及環境試驗就是為了檢查和剔除設計強度低于環境應力的缺陷，縮小陰影區，提高設備的使用可靠性。在制造工藝上采取的各種措施，諸如密封加固、表面涂復、三防處理及封裝互連等特殊措施，都是對抗環境應力的影響。而可靠性鑒定試驗、可靠性驗收試驗及現場可靠性試驗，施加各種環境應力，就是為了鑒定設備使用時的可靠性水平。