無線網路卡可靠度壽命預估試驗之研究

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姓名

張永盛(Yung-sheng Chang) 查詢紙本館藏

畢業系所

通訊工程學系在職專班

論文名稱

無線網路卡可靠度壽命預估試驗之研究
(Life Reliability Estimation and Test Study for Wireless Internet USB Card)

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摘要(中)

無線網路通訊產品發展愈來愈迅速，是一種趨勢也是主流，這為資訊產業帶來一片生機，使用範圍可普及到軍事領域運用、商業領域運用、醫療面應用、運輸及物流領域、生活上…等之應用，由於應用範圍之廣大，網路科技產品也是生活上不可或缺的必須品。
網路技術服務及產品己改變人類的生活方式。無線網路卡也是無線通訊產品重要的一環，針對無線網路產品的研發與製造，除了達到小巧、美觀及操作便利之外的兼具，產品的可靠度以及壽命也是一般企業在商場上的決勝關鍵。壽命高的產品代表它的品質良好，耐用程度高，同時也提升了市場上的競爭力，更能夠建立該企業品牌良好的形象，使得大眾消費者在心目中的第一理想選擇。
本研究針對無線網路卡(Wireless Internet USB Card)進行可靠度壽命預估試驗(MTBF；Mean Time Between Failures；平均故障間隔時間)，以商業標準(Bellcore, 即為Telcordia的前身)來探討無線網路卡，預估產品壽命水準。
所預估的壽命水準，必須達到企業客戶所要求的保固年限，經實驗分析，環境因子中，溫度愈高及電子應力愈大，則所預估的產品壽命將愈短，因此本研究在對企業在做可靠度預估與試驗時，有相當的幫助，將增加產品的改善空間及方向。
關鍵詞：無線網路卡，無線區域網路，可靠度壽命試驗，平均故障間隔時間

摘要(英)

With the trend of Wireless Networking Products developing rapidly, it brings the great efficiency to IT industry such as the use on militaries, commerce, medical applications, transportations, logistics, life.... and so on. Since the applicable range is expanded, Wireless Networking Products also become one of the necessities of life.
Internet technology services and products have changed the way of human life. Wireless LAN Card is also an important part of Wireless Communication Products. To the development and the manufacture of Wireless Network Products, the turning points of business to success are not only compactness, pretty appearance and convenient operation but also product reliability and life expectancy. Products with long life span represent good quality, high durability and also enhance competitiveness on the market. Moreover, the company can build the good image for the brand and becomes the first ideal choice to the consumers.
The study is aimed to Wireless Internet USB Card experimented with the test of MTBF(Mean Time Between Failures) and the analysis on its estimation of the product life span by Telcordia(Telcordia was formerly known as Bellcore).
The estimated life span must meet the warranty period of the customers’ requirement. According to the analysis of experiment, the product with higher temperature and stress of electronic are estimated to be with shorter life span. Therefore, this study will be helpful to companies for doing the reliability prediction and experiments. Furthermore, it can give the direction for product improvement.
Keywords: Wireless Internet USB Card, Wireless LAN, Reliability Test,
MTBF(Mean Time Between Failure)

關鍵字(中)

★ 無線網路卡
★ 無線區域網路
★ 平均故障間隔時間

關鍵字(英)

★ Wireless Internet USB Card
★ Wireless LAN
★ MTBF

論文目次

目錄
摘要 v
Abstract vi
誌謝 vii
目錄 viii
圖目錄 ix
表目錄 x
第一章緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 論文架構 3
第二章文獻探討 5
2.1 無線網路系統 5
2-2 可靠度壽命預估方法 7
第三章研究方法與試驗 11
3.1 試驗實施程序 12
3.2 試驗設備之準備 15
3.3 產品試驗之架設 20
3.3.1環境試驗架設前之準備 20
3.3.2 環境試驗架設 23
3.3.3 試驗之判定標準 25
3.4 溫度效應分析之量測 26
3.5 零組件電壓之量測 29
3.6 產品失效率及MTBF報告 30
第四章資料分析與試驗結果 31
4.1 試驗結果 31
4.2 資料分析 31
4.3 減額定設計(De-rating) 33
第五章結論 36
參考文獻 38
附錄一 Table 9-1 Temperature Factors 39
附錄二 Table 9-2 Electrical Stress Factor 40
專有名詞 41

圖目錄
圖1. 無線網路卡(Wireless Internet USB Card) 2
圖2. 論文架構 4
圖3. 無線區域網路的基本架構 5
圖4. 無線通訊技術的覆蓋範圍與資料速率比較 6
圖5. 試驗實施程序 12
圖6. 電腦工作平台 15
圖7. USB延長線 16
圖8. 數位式溫度記錄系統 16
圖9. 點溫線 17
圖10. 數位式多功能電錶 17
圖11. 紅外線熱影像分析儀 18
圖12. 無風對流試驗機圖 18
圖13. 測試輔助治具(AP) 19
圖14. 無線網路卡 19
圖15. PCBA (正面) 20
圖16. PCBA (背面) 21
圖17. 熱影像分佈圖(正面) 21
圖18. 熱影像分佈圖(背面) 22
圖19. Thermocouple量測位置圖 22
圖20. 環境架設示意圖 23
圖21. Throughput test by IxChariot program. 24
圖22. 產品試驗實際架設圖 25
圖23. Thermal profile 26
圖24. 溫度記錄畫面 27
圖25. 零組件電壓量測 29
圖26. MTBF計算軟體 30
圖27. 晶體封裝下熱傳導示意圖 34

表1. 無線網路技術標準 6
表2. 試驗設備明細 15
表3. 溫度量測數據記錄 28
表4. 無線網路卡各類零組件之失效率 32
表5. 電容類零件之各式失效因子 32
表6. Component De-rating Criterion (Just for reference) 35

參考文獻

[1] Bellcore/Telcordia, Reliability Prediction Procedures for Electronic Equipment,
SR-332 Issue 2 (2006).
[2] MIL-HDBK-217F, Reliability Prediction of Electronic Equipment, Military
Handbook (1991).
[3] Component Selection Guideline, Delta Networks Inc. (2006).
[4] DNI Products Component Analysis Guidelines, Delta Networks Inc. (2006).
[5] D-Link技術，《無線區域網路技術白皮書》 ISBN 986-125-599-0 (2005)。
[6] 王宗華，可靠度工程技術手冊，中華民國品質學會 (2005)。
[7] 彭鴻霖，可靠度技術手冊-可靠度預估技術 (2000)。
[8] 謝錦星，北美智權報121期，智慧家庭時代來臨無線聯網技術大比拼
2014.12.03。
[9] Microwaves & RF Related Sites,
http://mwrf.com/active-components/nfc-prepares-wide-adoption.
[10] 林坤佑，可靠度試驗之研究-以藍芽模組產品為例, 碩士論文，朝陽科技大學
(2005)。
[11] 鍾官榮，車電產品之溫度效應影響可靠度預估分析，可靠度與維護度技術研討會論文集，國立彰化師範大學 (2009)。
[12] 王順正，無線區域網路產品的可靠度分析與評估-以IEEE 802.11X基地台為例，碩士論文，國立交通大學 (2006)。
[13] 柯煇耀，可靠度保證--工程與管理技術之應用，中華民國品質學會 (2000)。

指導教授

賀嘉律(Chia-Lu Ho)

審核日期

2015-11-2

推文