關(guān)鍵詞：可靠性 失效率 平均無故障工作時間
1 引言
led電子顯示屏是以先進的視頻顯示技術(shù)為核心，采用超高亮led電致發(fā)光材料為顯示器件，配以音視頻系統(tǒng)，可以聲像同步播放各種圖文信息及多媒體信息。它溶led顯示技術(shù)、視覺原理、計算機技術(shù)、視頻技術(shù)、電子技術(shù)于一體，主要用于戶內(nèi)、戶外大型電子圖文顯示及視頻圖象顯示，廣泛用于各種標(biāo)準(zhǔn)化營業(yè)窗口（如金融、郵電、電力、冶金、石化等行業(yè)）、廣告宣傳、文體中心、公共場所（機場、車站、港口）的圖文顯示，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。與所有產(chǎn)品一樣，led產(chǎn)品是否具有較高的可靠性，將直接關(guān)系到產(chǎn)品的實際使用價值。因此，在對led顯示屏進行設(shè)計時，當(dāng)系統(tǒng)的性能指標(biāo)及費用等要求提出后，就希望所研制的顯示屏能夠達(dá)到較高的可靠性，具有較長的使用壽命，較好的工作穩(wěn)定性、易維修性及安全性等?；谶@些要求，在研制生產(chǎn)之前必須對系統(tǒng)中各個模塊所用元器件的性能、可靠性進行分析，并對整個led顯示屏的最終穩(wěn)定狀態(tài)進行預(yù)估計算，分析出系統(tǒng)中失效率較高的單元，從而采取必要的糾正措施（如應(yīng)用冗余系統(tǒng)、更換元件、制定定期維修程序、嚴(yán)格控制制造工藝和嚴(yán)格控制檢驗等）改進系統(tǒng)、減小失效率，把設(shè)計精力集中在系統(tǒng)最弱的地方。此外，可靠性分析可以幫助設(shè)計人員進行各種設(shè)計方案之間的比較，找到使系統(tǒng)可靠性指標(biāo)達(dá)到最高的設(shè)計方案，并為選擇系統(tǒng)的部件、元器件、零件和材料提供依據(jù)，為設(shè)計評審、故障模式、影響與危害性分析、維修性分析、后勤保障、熱設(shè)計等提供信息。
2 可靠性預(yù)計方法
可靠性預(yù)計的方法較多，本文采用的元器件計數(shù)法是在初步設(shè)計階段使用的預(yù)計方法[1]。在這個階段中，每種通用元件的數(shù)量已經(jīng)基本確定，在以后的研制和生產(chǎn)階段整個設(shè)計的復(fù)雜度預(yù)期不會有明顯的變化。元器件計數(shù)法假定元件的壽命是指數(shù)分布的（即元器件失效率恒定）。
元器件計數(shù)法中產(chǎn)品失效率的一般表達(dá)式是：
對一定的環(huán)境來說，式中：λ產(chǎn)品為產(chǎn)品總失效率，λi為第i類元件的通用失效率，πGi為第i類元件的質(zhì)量系數(shù)，Ni為第i類元件的數(shù)量，N為不同的元件種類數(shù)。
3 全彩LED電子顯示屏的可靠性模型
上海虹口體育中心于1999年初建成了192平方米的led大屏幕，其中雙基色led屏和全彩led屏各占一半。以全彩led屏為例，led大屏幕主要由顯示控制部分、開關(guān)電源、顯示單元組成，而顯示控制部分又是由數(shù)傳卡、顯示控制板和顯示驅(qū)動板組成。顯示控制電路共計：數(shù)傳卡3塊、顯示控制板9塊、顯示驅(qū)動板126×4塊、開關(guān)電源126×2塊。
基本可靠性模型是一個串聯(lián)模型，包括那些冗余或代替工作模式的單元都按串聯(lián)處理，用以估計產(chǎn)品及其組成單元故障引起的維修及保障要求。
其中：Rs(t)為系統(tǒng)的可靠度，Ri(t)為第i模塊的可靠度。
式中：λs為系統(tǒng)的故障率，λi為第i模塊的故障率。系統(tǒng)的故障率λs是組成串聯(lián)系統(tǒng)的各模塊的故障率之和。對于模塊故障時系統(tǒng)的故障前平均工作時間為：
一套電子系統(tǒng)最終的實際使用價值如何，對元器件的可靠性依賴很大。為了對我們研制的LED顯示屏最終可靠性有一個大致的了解，對整個系統(tǒng)所使用的元器件全部按照軍品和民品定貨兩種情況進行估算，即預(yù)算出LED顯示屏研制成功后，系統(tǒng)可靠性的最壞和最好結(jié)果。
4 led顯示屏的可靠性預(yù)計
由于LED顯示屏包括的元器件種類較多，為明確計算，特作以下幾點說明：
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TIPC6B595、74HC245、MC3486、MC3487、ICL232、X25045等24腳以下的集成電路為SSI類（小規(guī)模集成電路），ISSI61C512、ISSI61C256等為MSI類（中規(guī)模集成電路），ATMEL89C52、ISP1048E等為LSI類（大規(guī)模集成電路）。
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帶插件的組件可靠性包括：組件本身的失效率、接插點失效率、焊點失效率、金屬化孔失效率四個部分。
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跳孔（過孔）按焊孔的1/4估算，基本同金屬化孔失效率。
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有封裝的電阻元件按SSI失效率計算，無封裝的電阻按一般電
