MTBF，即平均無故障時(shí)間，英文全稱是Mean Time Between Failures。是衡量一個(gè)產(chǎn)品（尤其是電器產(chǎn)品）的可靠性指標(biāo)。單位為小時(shí)。它反映了產(chǎn)品的時(shí)間質(zhì)量，是體現(xiàn)產(chǎn)品在規(guī)定時(shí)間內(nèi)保持功能的一種能力。具體來說，是指相鄰兩次故障之間的平均工作時(shí)間，也稱為平均故障間隔。它僅適用于可維修產(chǎn)品。同時(shí)也規(guī)定產(chǎn)品在總的使用階段累計(jì)工作時(shí)間與故障次數(shù)的比值為MTBF。磁盤陣列產(chǎn)品一般MTBF不能低于50000小時(shí)。MTBF值是產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的重要參數(shù)，目前主流產(chǎn)品的平均無故障時(shí)間（MTBF）達(dá)到了100000小時(shí)以上?？煽慷?/span>工程師或設(shè)計(jì)師經(jīng)常使用各種不同的方法與標(biāo)準(zhǔn)來估計(jì)產(chǎn)品的MTBF值。

失效時(shí)間是指上一次設(shè)備恢復(fù)正常狀態(tài)（圖中的up time）起，到設(shè)備此次失效那一刻（圖中的down time）之間間隔的時(shí)間。
MTBF值是產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的重要參數(shù)，可靠度工程師或設(shè)計(jì)師經(jīng)常使用各種不同的方法與標(biāo)準(zhǔn)來估計(jì)產(chǎn)品的MTBF值。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)包括MIL-HDBK-217F、TelcordiaSR332、SiemensNorm、Fides或UTEC80-810（RDF2000）等。不過這些方法估計(jì)到的值和實(shí)際的平均故障間隔仍有相當(dāng)?shù)牟罹?。?jì)算平均故障間隔的目的是為了找出設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)。

浴盆曲線圖冊(cè)

隨著服務(wù)器的廣泛應(yīng)用，對(duì)服務(wù)器的可靠性提出了更高的要求。所謂“可靠性”，就是產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力；反之，產(chǎn)品或其一部分不能或?qū)⒉荒芡瓿梢?guī)定的功能是出故障。概括地說，產(chǎn)品故障少的就是可靠性高，產(chǎn)品的故障總數(shù)與壽命單位總數(shù)之比叫“故障率”（Failure rate），常用λ表示。例如正在運(yùn)行中的100只硬盤，一年之內(nèi)出了2次故障，則每個(gè)硬盤的故障率為0.02次/年。當(dāng)產(chǎn)品的壽命服從指數(shù)分布時(shí)，其故障率的倒數(shù)就叫做平均故障間隔時(shí)間（Mean Time Between Failures），簡(jiǎn)稱MTBF。即：MTBF=1/λ

筆者看到一款可用于服務(wù)器的WD Caviar RE2 7200 RPM 硬盤，MTBF 高達(dá) 120萬小時(shí)，保修 5年。120萬小時(shí)約為137年，并不是說該種硬盤每只均能工作137年不出故障。由MTBF=1/λ可知λ=1/MTBF=1/137年，即該硬盤的平均年故障率約為0.7%，一年內(nèi)，平均1000只硬盤有7只會(huì)出故障。

下圖所示為著名的浴盆曲線，左邊斜線部分為早期故障率，其故障率一般較高且隨著時(shí)間推移很快下降。曲線中部為使用壽命期，其故障率一般很低且基本固定。最右部為耗損期，失效率急速升高。電子產(chǎn)品制造商一般通過測(cè)試、老煉、篩選等手段將早期故障盡量剔除，然后提供給客戶使用。當(dāng)使用壽命期將盡，產(chǎn)品也即將進(jìn)入故障高發(fā)期，需要報(bào)廢或更新?lián)Q代了。

電子產(chǎn)品的壽命一般都符合浴盆曲線，可分為三個(gè)階段：

早夭期：由于設(shè)計(jì)，原材料，生產(chǎn)等可能出現(xiàn)的原因而導(dǎo)致一個(gè)較高失效率的階段，也稱失效率遞減階段，可通過環(huán)境應(yīng)力篩選加以剔除，保證產(chǎn)品的可靠性。

穩(wěn)定器：這一階段產(chǎn)品失效率近似一個(gè)常數(shù)，只有隨機(jī)失效產(chǎn)生，MTBF即要得到這一階段的壽命。

耗損期：硬件故障期，產(chǎn)品這時(shí)已達(dá)到設(shè)計(jì)壽命，進(jìn)入報(bào)廢階段。

明白了MTBF和“浴盆”曲線的基本概念，我們對(duì)評(píng)估產(chǎn)品的使用壽命有了一定的掌握。在合適工作條件下器件使用壽命期內(nèi)的故障率很低。廣大電子愛好者都知道電子元器件的壽命，與工作溫度是有密切關(guān)系的。以電腦主板上常用的也常出故障的電解電容器為例，其壽命會(huì)受到溫度的影響。因此，應(yīng)盡可能使電容器在較低的溫度之下工作，如果電容器的實(shí)際工作溫度超過了其規(guī)格范圍，不僅其壽命會(huì)縮短，而且電容器會(huì)受到嚴(yán)重的損毀（例如電解液泄漏）。因此，在分析電腦主板上電容器的工作溫度時(shí)，不僅要考慮機(jī)箱內(nèi)整體環(huán)境溫度及電容器自身的發(fā)熱，還要考慮機(jī)箱內(nèi)其他發(fā)熱元件的熱輻射（特別是CPU、穩(wěn)壓器、電源供應(yīng)器等）。

根據(jù)測(cè)試，通常2.0G的CPU消耗功率達(dá)56.7W，生成溫度達(dá)70℃；而當(dāng)頻率提高至3.0G時(shí)， CPU溫度往往超過90℃。在這樣的高溫烘烤下，主板上的電容器壽命會(huì)發(fā)生什么變化？

為簡(jiǎn)化起見，不考慮紋波、頻率、ESR等因素，電容器的估計(jì)壽命可用下述公式表示：

其中，L0表示最高工作溫度下的壽命，Tmax表示最高工作溫度，Ta表示實(shí)際環(huán)境溫度。由此可見，如果環(huán)境溫度每升高10℃，電容器壽命將下降一倍！

由上圖右面的曲線可明顯看出，隨著電容器工作環(huán)境溫度的上升，其有效壽命急劇縮短。其中有效壽命（Useful life）是指該種電容器達(dá)到給定故障率的時(shí)間。