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espeo2 - technologie des composants : fiabilité

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Fiabilité des composants électroniques

La fiabilité est la probabilité pour qu’un appareil remplisse une fonction donnée sans défaillance pendant un temps donné dans des conditions d’emploi et d’environnement données.


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La maintenabilité est la probabilité pour qu’un appareil soit remis en état dans un délai maximal donné dans des conditions spécifiées d’entretien et de réparation.

La disponibilité est la probabilité pour qu’un appareil fonctionne correctement à un instant donné lorsqu’il est utilisé et entretenu dans des conditions spécifiées.


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Courbe en baignoire Le taux de défaillance ( nombre de pannes par heure)

d’une population homogène de composants varie dans le temps suivant un courbe en baignoire.

t

jeunesse maturité usure

période de maturité: = constante.La fiabilité s’écrit alorsR(t) = exp ( - t )


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Courbe en baignoire (2)

On ne met sur le marché que des composants ayant atteint la période de maturité;

Pour minimiser la durée de la période de

jeunesse on soumet les composants à un vieillissement accéléré :

c’est le déverminage.


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Courbe en baignoire (3) la période de maturité dépasse largement la période d’utilisation

( 3 à 20 ans…) sauf pour les familles de composants suivantes:

Les relais,

Les condensateurs à aluminium (électrolyte liquide),Les diodes lasers, photocoupleurs, éclateurs,

Les transistors de puissance (en fonctionnement cyclique),Les connecteurs, commutateurs, claviers.

Pour ces composants, il faut envisager de la maintenance préventive.


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Facteurs d’influence

Le taux de défaillance dépend d’un certain nombre de

contraintes de fonctionnement (fréquence des manœuvres, tension appliquée,…) et d’environnement (mécanique,climatique,chimique,…).


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Facteurs d’influence (II)


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Facteurs d’influence (III)


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Facteurs d’influence (IV)

• Substances à activité mécanique.

• Substances à activité chimique.


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Phase d’apprentissage

On constate expérimentalement que pour une nouvelle carte électronique , le taux de défaillance est initialement 2 à 3 fois supérieur à celui obtenu en production stabilisée.


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Calculs prévisionnels

Pour prévoir la fiabilité d’un ensemble électronique on modélise le taux de défaillance (dans la période de maturité) pour chaque famille .

Les principaux recueils de modèles (en électronique):MIL HDBK 217 F

RDF 2000


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Calculs prévisionnels: objectifs

- Déterminer les contraintes qui influencent la fiabilité de chaque composant,

- estimer les possibilités d’un matériel nouveau,

- comparer des solutions différentes,

- évaluer les stocks de rechanges nécessaire à la maintenance,

- repérer des dérives de fabrication


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Profil de mission

Un profil de mission est composé de plusieurs phase de fonctionnement homogènes ramenés à une année d’utilisation typique :

- phases de fonctionnement ON/OFF, - phases de fonctionnement permanents, - phases de stockage (mode dormant)


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Profil de mission: exemple


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Taux de défaillance : application

• Calculer le taux de panne (dans chaque technologie possible) d’une résistance de 10K sous 10V (régime permanent) dans un environnement sol fixe à 20°C, la Puissance nominale étant de 0.5 W.

• Conclusions ?• Quelle est le taux de panne pour deux résistances

en parallèle (en série) identiques à la précédente ?

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