Techniklexikon

Ausfallrate

Maß für die Wahrscheinlichkeit, daß innerhalb einer bestimmten Zeiteinheit ein Bauele ment, eine Schaltung oder ein System ausfällt (Zuverlässigkeit; MTBF). Die A. X ist definiert als die Anzahl der Ausfälle des betreffenden Elements in einem kleinen Zeitintervall, bezogen auf die Gesamtzahl der nicht ausgefallenen Elemente. Sie trägt die Dimension h1. In zusammengesetzten Systemen, wie Baugruppen oder elektronischen Geräten, ergibt sich die A. Xs des Gesamtsystems als Summe der Ausfallraten der Einzelelemente XE zu Xs m £XE (d.h., bei n Elementen mit der gleichen A. XE ist Xs - nXE). Eine A. X = 107 h_1 bedeutet, daß im statistischen Mittel von 107 Bauelementen jeweils 1 Bauelement je Stunde ausfällt bzw. aus einer Gesamtheit von 10 Millionen Bauelementen nach 1 Jahr (= etwa 104h) weniger als 10000 Bauelemente ausgefallen sind. Aus der A. ergibt sich als Kehrwert die Lebensdauer. Die Größe der A. ist insbesondere von der Herstellungstechnologie, von den Betriebsbedingungen und evtl. zusätzlich auftretenden Belastungen abhängig; ist also in gewissem Sinne erzeugnisspezifisch. Aus der Tafel ist zu entnehmen, daß sich die Integration außerordentlich stark auf die Zuverlässigkeitserhöhung auswirkt. Ein 4-Kbit-MOS-RAM mit mehr als 10 000 Funktionselementen weist allein schon wegen der eingesparten, relativ unzuverlässigen Lötverbindungen eine mindestens um den Faktor 105 höhere Lebensdauer auf als ein entsprechender Speicher aus diskreten Transistoren.