在政府招标的电子电器产品中，信赖性和可靠性项目MTBF尤为关注，这些频繁使用的电子电器产品中，平均无故障工作时间我们也称为MTBF要求大于10000小时或者以上，证明产品的使用性能。

　下面我们来了解下平均无故障工作时间（MTBF）的由来和原理吧。

一、可靠性预测MTBF由来

　几乎从电子设备出现开始，人们一直关心这些设备能够正常工作的时间长度。由于没有人可 以精确地预测未来，人们用统计法来预测元器件，装配件或者装置的可靠性。

　预测电子元件和配件可靠性的系统方法是美国军方的“军事手册-电子装备的可靠性 预测”，通常称为MIL-HDBK-217，它由巨大的数据库构成，其中主要为测量得到的各种元器件的故障率（由马里兰大学完成的对于大量电子，电气和电子机械设备的现场故障的经验分 析）。

　直到1995该手册一直都不断地被升级更新，称为MIL-HDBK 217版本F。 虽然该手册不再被更新，但是它所阐述的方法沿用至今。

　该手册包含了两种预测可靠性的方法，部分应力分析（PartStress Analysis/PSA）和部件数 量分析（Parts Count Analysis/PCA）。　PSA方法需要大量具体的信息，多用于产品设计的后 期阶段，因为测量数据和初步的结果可以被用于可靠性模型中。而PCA方法只需要很少的信息 比如零件数量，质量等级和应用环境。MIL-HDBK 217技术的优点是PCA方法可以仅仅基于 材料清单（Bill of Materials/BOM）和预期的使用数量预测可靠性。

二、MTBF平均无故障工作时间的概念

　失效率要么通过两次失效发生之间的时间来定义（单位：小时）平均失效间隔时间（Mean Time Between Failures/MTBF），要么通过出现失效所需要的时间（Mean Time To Failure/MTTF）来定义。标准失效率的曲线可以用众所周知的“浴盆曲线”来描述。曲线如图。所有元件和系统的曲线形状都近似相同-只是时间轴方向上的延伸率不同。它可以分 为三个区域：早期故障期（I），有效工作期（II），生命终期（III）。MTTF包含了区域I和 II，而MTBF只包含了区域（II）。

　第I部分描述了早期故障，它通常是由潜在的材料失效或者是在发货前的产品检测中没被发现的制造缺陷所造成的。早期故障通常持续的时间较短，即使是很复杂的系统在使用了200 小时后也很少再出现早期故障。例如DC-DC转换器来说，大多数早期故障会在使用24小时之内 发生。24小时对保质期为三年的转换器来说可能很短，但是试想一个DC-DC转换器的工作频率为100Hz，开关三极管和变压器在使用的就会被操作1亿4千万次以上，因而如果有元件 缺陷的话这段时间内就应该会发生故障。

　因为热应力也是增加失效率的原因之一，从早期故障到有效工作之间的过渡时间（T1）可以 通过在热箱中的预烧处理得到显著的缩短。如果产品在高温条件下工作， 那么4小时的预烧时间测试就足以发现几乎所有的早期故障。如果在应用中还是出现了早期故障，那么可以增加预烧时间。对于高可靠性的应用装置例如铁轨，预烧时间多为24小 时。

　在有效工作寿命阶段，区域II，故障率持续稳定在较低的等级。第二个过渡时间（T2），从 有效果工作寿命阶段到产品的生命终期，受到许多因素的影响，比如设计以及所使用的元件 的质量，制造时的组装质量以及应用的环境压力。区域III表明了产品寿命周期的末期，其间 由于磨损，材料的化学降解和突发故障导致产品性能下降.

　大多制造商使用预烧处理来发现主要的早期故障，MTBF特性通常可以在规格书中找到。