В ряде случаев для представления распределения показателей надежности приборов на начальном этапе эксплуатации используют логарифмически нормальное распределение, при котором логарифм случайной величины подчиняется нормальному закону распределения. В этом случае выражение для плотности вероятности имеет вид
, (3.6)
где
- десятичный логарифм исследуемой случайной величины (в данном случае логарифм случайной наработки до отказа),
- математическое ожидание логарифма наработки до отказа,
- среднее квадратическое отклонение величины
.
Среднее время безотказной работы при логарифмически нормальном распределении рассчитывается по формуле
. (3.7)
Распределение Вейбулла – Гнеденко.
Для описания показателей надежности полупроводниковых приборов и ИМС на начальном этапе эксплуатации часто используется распределение Вейбулла – Гнеденко, характеризуемое двумя параметрами: параметром масштаба
и параметром формы
. Показатели надежности определяются следующими выражениями:
вероятность безотказной работы
, (3.8)
плотность вероятности отказов
, (3.9)
интенсивность отказов
. (3.10)
Особенностью этого распределения является то, что с изменением параметра формы
, изменяется, и характер зависимости показателей надежности от времени. Так, например, для
интенсивность отказов будет монотонно убывающей функцией, а при
- монотонно возрастающей. Данное свойство распределения позволяет соответствующим подбором параметров
и
обеспечить хорошее совпадение результатов опытных данных с аналитическими выражениями показателей распределения. Так при постоянной величине
кривые распределения плотности вероятности от времени при различных значениях
будут иметь вид показанный на рис. 3.3. Большинство полупроводниковых приборов и ИМС на начальном периоде времени эксплуатации имеет распределение наработки до отказа, подчиняющееся закону Вейбулла – Гнеденко, с показателем формы
меньше или близким к единице.