可靠性预计对于评价产品的可靠性水平及预防、发现、和纠正产品设计、制造和使用过程中可能出现的缺陷具有重要作用，在产品设计、零部件选择和使用、产品维修等环节占有重要地位。

元器件的可靠性预计是对元器件在规定的工作环境及功能条件下的可靠性水平评估。

可靠性预计始于上世纪50年代，由于早期的科学技术发展程度不高，以美国国防部1957年推出的MIL-HDBK-217《电子设备可靠性预计手册》的传统可靠性预计方法为代表，在工程领域迅速广泛并广泛使用。

MIL-HDBK-217手册也从A版历经7次更新，目前为MIL-HDBK-217 F版。随着MIL-HDBK-217手册的更新，其他基于数理统计思想的手册式可靠性预计方法也陆续发布，包括217-PLUS，Telcordia（2001），PRISM（Denson，1999）以及FIDES（2004）。

我国从70年代开始研究美国的可靠性预计理论模型，并于1987年推出了第一版GJB299《电子设备可靠性预计手册》，目前已经更新到GJB/Z 299D《电子设备可靠性预计手册》。

GJB/Z 299《电子设备可靠性预计手册》主要是针对工作状态下的电子设备和系统的可靠性预计提供了基本的数据和统一的方法，手册中提供的数据与方法亦可用于电子设备与系统的可靠性评价及有关相似设计的比较。其中元器件应力分析法，适用于电子设备和系统的电路设计与实际硬件的设计后期，已具备了详细的元器件清单，并进行了元器件的应力分析和设计，此时可利用本手册提供的数据和方法对电子设备和系统进行可靠性预计；元器件计数法适用于设备与系统的设计初期及合同阶段。

针对电子设备在非工作状态的可靠性预计，主要是依据GJB/Z 108《电子设备非工作状态可靠性预计手册》进行。该手册为电子设备和系统的非工作状态可靠性预计提供了基本的数据和方法。

GJB/Z 299C《电子设备可靠性预计手册》

GJB/Z 299C-2006 《电子设备可靠性预计手册》以及 GJB/Z 108A-2006 《电子设备非工作状态可靠性预计手册》, 于2007年 01月01日正式实施，与1998年发布的GJB/Z 299B及GJB/Z108相比, 其主要修订内容如下:

a) 环境类别的扩展: 增加了直升机环境和导弹飞行的环境类别和环境系数，环境类别由GJB/Z 299B-1998的17类环境增加为19类环境。

b) 更新了质量等级表中引用的生产执行标准，并调整了部分元器件类别的质量系数。更新了各类元器件通用失效率表。

c) 调整了各类别元器件的基本失效率水平及π系数值:，更新了T-S曲线图，使之能更好地反映电子元器件当前可靠性水平。

d) 适应装备发展, 增加了关键元器件可靠性预计模型，给出了压电陀螺、GaAs MMIC、光纤连接器的失效率预计模型；增加了PGA、BGA、LCC等新型封装形式的封装系数值。

e) 扩展了微电路、大功率微波双极型晶体管和电子管的预计范围: 数字电路从原3000门扩展至5000000门; 模拟电路从原1000个晶体管扩展到5000个晶体管; 存储器从原262144位扩展至67108864位; 微处理器将复杂度扩展至220000 000个晶体管; 大功率微波双极型晶体管的工作频率从原5GHz扩展至10GHz, 输出功率从原400W扩展至600W; 连续波速调管的频率从原8GHz扩展至20GHz, 功率从原100kW扩展至200kW; 脉冲速调管的频率从原6GHz扩展至20GHz,功率从原30MW扩展至100MW; 行波管的频率从原18GHz扩展至40GHz,功率从原40kW扩展至90kW;脉冲磁控管的频率从原100GHz扩展至110 GHz, 功率从5MW扩展至6MW。

f) 增加片式元件及SMT互连等多类新型元器件的预计模型或参数: 主要包括FLASH、FIFO、片式膜电阻器、光敏电阻器、3类瓷介电容器、电容网络、片式线 圈和电感器、激光器、振荡器、SMT互连、红外发光二极管、光电倍增管、触发管、正交场放大管、湿簧继电器、风速继电器、定向耦合器、温敏元件、陶瓷共鸣器、断路器、光纤激光模块、光纤发光二极管模块、光纤探 测器模块、光纤耦合器、波分复用器、光电滤波器、仿真负载、仿真终端等多类元器件的预计模型或参数。

g) 修改和完善了部分元器件的失效率预计模型:主要包括了混合集成电路、行波管、线绕电阻器、功率非线绕电阻器、热敏电阻器、薄膜电容器、1类瓷介电容器、2类瓷介电容器、固体钽电解电容器、铝电解电 容器、继电器、连接器、旋转电机、磁性器件等部分元器件的可靠性预计模型和系数。

h) 丰富和细化了元器件失效模式及其频数比: GJB/Z 299C将原分散于各章节中的各类元器件失效模式及其频数比汇集成一独立章节,失效模式从原来的33类产品 108种失效模式增补和细分至108类产品442种失效模式, 为开展设备可靠性设计和故障模式、影响及危害性分析提供更多的信息支持。

i) 增加了附录A “采用进口元器件的电子设备可靠性预计 (资料性附录)”。

GJB/Z 299D《电子设备可靠性预计手册》

GJB/Z 299D 目前还没有正式发布，据相关文献显示标准送审稿于2016年9月通过了技术基础管理中心组织的审查，在完成报批程序后即可正式发布。

修订后的GJB/Z 299D把GJB/Z299C-2006 和 GJB/Z 108A-2006《电子设备非工作状态可靠性预计手册》两个标准进行了合并，从而满足新型元器件对可靠性预计适用性、覆盖面、实用性和准确性等方面的需求。其主要修订内容如下：

a）将原仅适用于工作状态可靠性预计的指导性技术文件，通过增加资料性附录调整为适用于全寿命状态的可靠性预计指导性技术文件，同时给出了装备对国产电子元器件工作、非工作状态，以及进口电子元器件的可靠性预计模型和方法；

b）细化了可靠性预计质量等级的划分，更新了可靠性预计质量等级引用的生产执行标准，并适当地调整了部分元器件类别的质量系数；调整了各类别元器件的基本失效率数值和π系数值，更新了T-S曲线图；更新了各类别元器件的通用失效率；

c）增加了箔式电阻器、非线绕精密电位器、氧化铌电解电容器、雪崩二极管、功率晶体管、达林顿晶体管、GaN微波集成电路、GaN微波场效应晶体管、激光二极管、光电晶体管探测器和砷化镓太阳能电池等30类元器件的可靠性预计模型或参数；

d）扩展了微电路和行波管的预计范围；给出了“电子元器件全寿命状态的可靠性预计”、“电子元器件非工作状态可靠性预计”、“采用进口电子元器件的电子设备可靠性预计”、“基于失效物理的电子设备可靠性预计方法”、“电子元器件失效模式及频数比”和“工作失效率计算示例”等相关附录。

e）删除了合成电阻器、3类瓷介电容器、玻璃釉电容器、功率线绕电位器、微波锗检波和微波锗混频二极管的可靠性预计模型；

f）修改和完善了片式膜电阻、电连接器、继电器、电感器、变压器、振荡器、普通二极管、双极型晶体管、硅场效应晶体管、微电路、光电子器件、激光器和光纤连接器的预计模型或系数；

不过，随着电子产品设计技术的高速发展，基于数理统计思想的手册/标准式可靠性预计数据更新速度严重滞后于产品更新速度，因而在可靠性预计过程中暴露出了诸如预计结果错误等很多缺陷。很多大的电子器件厂商早已放弃使用手册式可靠性预计方法，逐渐转向了一种更为科学的可靠性预计理论，即基于失效物理的可靠性预计理论的研究。从GJB/Z 299D《电子设备可靠性预计手册》增加“基于失效物理的电子设备可靠性预计方法”规范性附录，似乎也意识到了这一点。

资料参考：

[1] GJB/Z 299C-2006 《电子设备可靠性预计手册》

[2] GJB/Z 108A-2006 《电子设备非工作状态可靠性预计手册》

[3]于迪.首个基于国产元器件的国家标准《电子设备可靠性预计模型及数据手册》通过标准审查[J].电子产品可靠性与环境试验,2017,35(02):38.