电子可靠性工程概述
电子系统可靠性与故障诊断
可靠性设计原则
冗余设计
通过增加备份或并联结构来提高系统的可靠性。
环境适应性设计
考虑各种环境因素对电子系统可靠性的影响，进 行适应性设计。
容错技术
采用容错技术来降低系统对单个故障的敏感性。
降额设计
降低电子元器件的工作应力，以提高其可靠性。
02
故障诊断技术Leabharlann 故障检测与隔离故障检测
实时监测电子系统的运行状态，通过 传感器和监控系统检测异常信号，及 时发现故障。
可靠性工程与故障诊断的跨学科研究
计算机科学
计算机科学在数据处理、算法设计等方面为 可靠性工程与故障诊断提供了强大的支持。
物理学
物理学的基本原理和方法在理解电子系统的 工作机制和失效机理方面具有重要作用。
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新工艺
纳米技术、微纳加工等新工艺的发展，使得电子系统的集成 度和性能得到大幅提升，同时也对可靠性设计和故障诊断提 出了新的挑战和要求。
智能故障诊断技术
深度学习
利用深度学习算法对系统运行过程中的 数据进行学习和分析，实现故障的快速 和准确诊断。
VS
传感器融合
通过多个传感器的信息融合，提高故障检 测的准确性和可靠性，降低误报和漏报率 。
采用合适的可靠性评估方法，如 概率分析、故障率分析、寿命试 验等，对系统进行全面的可靠性 评估。
80%
可靠性评估标准
根据行业标准和实际需求，制定 合适的可靠性评估标准，为系统 的可靠性设计和优化提供依据。
可靠性优化设计
冗余设计
通过增加备份组件或系统，提 高系统的可靠性和容错能力。
容错技术
采用容错技术，如故障屏蔽、 自动切换等，降低系统对单个 故障的敏感性。
电子可靠性工程方案设计
电子可靠性工程方案设计电子可靠性工程是提高产品质量和可靠性，降低硬件生产故障率和市场失效率的系统工程。
您是否为电子产品生产直通率较低而烦恼，是否为市场返修率居高不下而束手无策？根据业界的分析，60%以上的生产故障是由于器件失效引起的，70%以上的市场返修也是因为器件失效引起的，而大多数公司对此却没有采用系统化的电子可靠性工程方法来解决，导致效率较低，产品质量可靠性不高。
其实按照系统的电子可靠性工程方法，通过选择合适的器件，有效地控制器件质量，合理应用器件，进行可靠性设计，达到业界领先的产品质量是可以实现的。
电子可靠性工程包含5个方面：一、通过正确的选型认证来保证构成产品的物料的基本可靠性物料选型与认证是一项产品工程，是硬件开发活动的重要组成部分。
产品一旦选用了某物料，其质量、成本、可采购性基本上60%都已固化，后期的一系列改进、保障策略所达到的效果只能占到40%，物料选型影响重大。
如何确定物料的规格，如何识别不同厂家的物料优劣，如何对物料厂家进行认证，如何监控物料厂家的质量波动，这些专项技术，在国际领先公司都有专业的团队来进行研究，并有系统化的流程保障物料选用，而目前国内厂家普遍比较薄弱，因此从物料选用开始，产品质量就和业界领先公司拉开了差距，可以说是输在了起跑线上。
二、通过正确合理的设计方法保证应用可靠性常用的可靠性设计方法有如下14种，在产品开发过程中，这些方面都要考虑到，包括做对应的仿真分析，才能够保证设计的产品的可靠性。
1可靠性预计2FMEA3可靠性指标论证、分配与冗余设计4电应力防护设计5ESD防护设计6容差分析7降额设计8升额设计9热分析和设计10信号完整性分析11EMC设计12安全设计13环境适应性设计14寿命与可维护性设计国际领先的大公司，对这些设计方法均有专业团队来保障，为了满足国内企业的需求，针对每种设计方法，深圳市易瑞来公司均有专家负责研究和追踪业界最新的进展，实践经验丰富。
电子产品中的可靠性工程是什么
电子产品中的可靠性工程是什么？
可靠性工程是一种系统工程方法，旨在通过系统地识别、分析和解决电子产品在设计、生产和使用过程中可能出现的故障和失效问题，以确保产品在规定的使用条件下能够稳定可靠地运行。
可靠性工程涉及到多个方面，包括以下几个主要内容：
可靠性设计：
在产品设计阶段就考虑产品的可靠性要求，采用可靠性设计方法和工具，优化产品结构、选用可靠的材料和元件，降低故障率和失效率。
可靠性测试：
进行可靠性测试和验证，通过实验、模拟和试验等方法，评估产品的可靠性水平，验证产品是否满足设计要求和用户需求。
故障分析：
对产品故障和失效进行分析和诊断，找出故障的根本原因和失效的机理，为改进产品设计和生产提供依据和建议。
可靠性预测：
利用可靠性理论和统计方法，对产品的寿命分布和可靠性指标进
行预测和评估，为产品的维修和维护提供参考依据。
寿命测试：
进行寿命测试和加速老化试验，模拟产品在不同环境条件下的使用情况，评估产品的寿命和可靠性。
质量控制：
加强产品质量控制和过程管理，确保生产过程的稳定性和一致性，减少产品的制造缺陷和质量问题。
通过实施可靠性工程，可以提高电子产品的可靠性和稳定性，降低产品的故障率和失效率，增强产品的竞争力和用户满意度，促进企业的可持续发展。
探析电子系统工程可靠性评价
探析电子系统工程可靠性评价摘要：电子系统工程是一门以规划，设计，制造，使用，维护及改进为主要内容的工程技术。
随着技术的进步，这一项目得到了很大的发展，在通信交换中心、防空雷达等领域也得到了很大的应用。
不过，这也带来了很多问题，尤其是稳定性问题，更是难以解决。
只要它的可靠度得到了保障，在标准化施工的基础上，才能确保施工过程中的安全。
目前，我们只能尽量减少对系统稳定性有不利影响的各种因素，并且随时注意到系统的故障，并及时处理。
关键词：电子系统工程；可靠性；影响因素引言在我国目前对电子系统的要求越来越高的今天，这类项目的数量也越来越多，并且还在不断地扩展到其它领域。
伴随着有关技术的进步，系统的总体水准以及工作效率也在提高，而成本也在一定程度上降低。
不过，随着它的使用越来越多，很多问题也逐渐暴露了出来，比如它的可靠性。
怎样才能确保工程的可靠度，这是我们必须要考虑的问题。
1影响电子系统工程可靠性的因素1.1元器件质量问题所采用的电子元器件的性能和技术指标的统一，将会影响到项目实施的可靠性。
然而，现实中的状况却不容乐观，因为最近几年，随着电子业的快速发展，许多制造电子器件的厂商开始增多，而这些厂商所制造的电子元器件并不符合要求。
造成这种情况的原因在于，有些制造厂商没有对其制造的产品进行特别的品质监督，并且只注重经济效益，不注重产品的品质，导致其制造出来的产品达不到要求。
由于想要获取更多的利益，很多工程主管并没有注意到对电子元件的品质进行管理，他们在购买元件的时候，并没有将这些元件的有关参数都放在心上，也没有将它们的各项参数都考虑进去，也没有进行筛选，就直接购买了一些价格比较低的元件。
因为现在对于电气自动化装置的监督还没有那么严密，因此这些违法的现象无法被及时地检测出来，然而，这样因为元件的质量问题而造成的系统失效却并不少见，应该给予足够的关注。
1.2技术限制随着科学技术的发展和对其重要性的提高，与其有关的技术也越来越先进，新技术的出现也越来越多，能够不断地让工程的品质得到极大的提升，技术的使用也越来越方便，不再是以前那种复杂的流程，而且还有许多的局限性。
电子电气工程中的电子设备可靠性技术
电子电气工程中的电子设备可靠性技术电子设备在现代社会中扮演着重要角色，几乎涵盖了每个人的日常生活。
从智能手机到家用电器，从医疗设备到航空航天系统，电子设备的可靠性是确保其正常运行和长期使用的关键。
因此，电子电气工程师在设计和制造电子设备时，必须考虑到可靠性技术的应用。
1. 可靠性概念与指标可靠性是指电子设备在给定的时间和工作条件下，能够正常运行的能力。
为了衡量电子设备的可靠性，工程师们通常使用MTBF（平均无故障时间）和故障率这两个指标。
MTBF指的是设备在正常运行期间平均无故障的时间，而故障率则表示单位时间内设备发生故障的概率。
2. 可靠性设计原则在电子电气工程中，可靠性设计是确保电子设备在整个生命周期内保持高可靠性的关键。
以下是一些常见的可靠性设计原则：a. 系统化设计：从整体系统的角度出发，考虑设备与其他组件之间的相互作用和兼容性，以确保整个系统的可靠性。
b. 合理的电路设计：采用合理的电路设计方法，包括电源电路、信号处理电路和控制电路等，以提高电子设备的稳定性和可靠性。
c. 严格的质量控制：在制造过程中，严格控制原材料的质量和工艺的可控性，以确保电子设备的质量和可靠性。
d. 可靠性测试与验证：在设备制造完成后，进行可靠性测试和验证，以确保设备在各种工作条件下的可靠性。
3. 可靠性技术应用为了提高电子设备的可靠性，电子电气工程师可以采用以下可靠性技术：a. 电子元器件的选择：选择具有高可靠性和长寿命的电子元器件，如高质量的集成电路和稳定的电源模块。
b. 温度控制：在电子设备设计中，合理控制设备的工作温度，避免过高或过低的温度对设备可靠性的影响。
c. 电磁兼容性（EMC）：通过合理的电磁兼容性设计，减少电磁干扰和抗干扰能力，提高设备的可靠性。
d. 故障预测与容错设计：通过故障预测技术和容错设计，提前发现潜在故障点并采取相应措施，以确保设备的可靠性。
e. 可维护性设计：在电子设备设计过程中，考虑到设备的可维护性，包括易于维修、更换和升级的设计。
01 可靠性工程-总体介绍
(2)提高系统或产品的可靠性，能使产品总费用降低。 (3)提高系统或产品的可靠性，能提高设备的使用率。 (4)提高系统或产品的可靠性，能提高企业信誉，提 高经济效益。
装备研制与可靠性工程
系统工程(System Engineering)
系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、 试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍 意义的科学方法[钱学森] 从整体出发合理开发、设计、实施和运用系统的工程技 术[中国大百科]
研制阶段划分 基线 系统工程管理 系统工程过程 综合工作组 寿命周期综合 寿命周期 规划
装备研制与可靠性工程
并行工程(Concurrent Engineering，CE)
并行工程是对产品及其相关过程（包括制造过程和 支持过程）进行并行一体化设计的一种系统化的工 作模式。这种工作模式力图使开发者从一开始就考 虑到产品全生命周期中的所有因素，包括质量、成 本、进度和用户需求。 [1988年， 美国防御分析研 究所(IDA)以武器生产为背景, 对传统的生产模式进 行了分析, 系统化地提出了并行工程的概念， R.I.Winner著名的R-338报告 ] 并行工程作为一种哲理，其中新技术不断更新：如 网络上的异地协同设计，虚拟现实技术在设计中的 应用，新的设计方法学等。
现代航天企业制造信息化技术
可靠性工程专题
述
——可靠性工程总体概
学习内容
可靠性研究与应用的目的和意义 装备研制与可靠性工程
1. 2.
3.
4.
可靠性工程的发展
可靠性工程的范畴与理论
5.
6.
可靠性工程特点
可靠性工程
可靠性概念
什么是产品可靠性？
电子系统可靠性与故障分析
随着电子系统在各个领域的广泛应用 ，其可靠性对人们的生产和生活具有 重要意义，直接关系到安全、经济和 社会的可持续发展。
可靠性指标
可靠度
电子系统在规定时间内正常工作的概 率。
故障率
电子系统在单位时间内的故障发生率 。
平均故障间隔时间
电子系统两次故障之间的平均时间。
平均修复时间
电子系统发生故障后，修复所需时间 的平均值。
根据矩阵分析结果，针对不同故障模 式制定相应的预防和应对措施，以提 高系统的可靠性和安全性。
03
故障树分析
故障树的建立
确定顶事件
首先明确系统或设备的失效模式，将其作为故障树的顶事件。
逐级分解
将顶事件作为一级子事件，分析其直接原因，逐级向下分解，直 到无法再分解或达到基本事件为止。
绘制故障树
将各级子事件按照逻辑关系连接起来，形成故障树。
冗余设计可以提高系统的可用性和可靠性，但也会增加系统的成和复杂 性。环境适应性设计
01
环境适应性设计是指在设计电 子系统时，充分考虑各种环境 因素对系统性能和可靠性的影 响。
02
环境适应性设计包括对温度、 湿度、压力、振动、辐射等环 境因素的适应性和耐受性设计 。
03
通过环境适应性设计，可以减 少环境因素对系统性能和可靠 性的影响，提高系统的稳定性 和可靠性。
系统可靠性评估
利用故障概率计算顶事件的故障概率，评估系统的可靠性水平。
敏感性分析
分析各基本事件概率变化对顶事件故障概率的影响程度，找出对系 统可靠性影响最大的因素。
04
可靠性设计技术
冗余设计
冗余设计是指通过增加系统组件的数量或增加系统的复杂度来提高系统的 可靠性。
可靠性工程知识点总结
可靠性工程知识点总结在可靠性工程中，有一些重要的知识点需要深入了解和掌握。
本文将对可靠性工程的一些关键知识点进行总结和介绍。
一、可靠性基础1. 可靠性定义可靠性是指产品或系统在规定条件下能够保持其功能的能力。
可靠性工程致力于提高产品或系统的可靠性，以确保其在使用过程中能够稳定可靠地运行。
2. 可靠性指标常见的可靠性指标包括：MTBF（Mean Time Between Failures，平均无故障时间）、MTTR（Mean Time To Repair，平均修复时间）、系统可靠度等。
这些指标可以帮助工程师评估产品或系统的可靠性水平，并进行改进和优化。
3. 可靠性工程的原则可靠性工程遵循一些基本原则，包括：从源头预防、持续改进、全员参与、数据驱动等。
这些原则可以帮助企业建立和维护高可靠性的产品或系统。
二、可靠性设计1. 可靠性设计思想可靠性设计是产品或系统的可靠性的根本保证。
它包括从设计阶段就考虑可靠性需求，选择可靠的零部件和材料，优化结构和工艺，提高系统容错性等。
可靠性设计思想是将可靠性纳入产品或系统整个生命周期的设计过程中。
2. 可靠性设计方法可靠性设计方法包括：FMEA（Failure Mode and Effect Analysis，故障模式与影响分析）、FTA（Fault Tree Analysis，故障树分析）、DFR（Design for Reliability，可靠性设计）等。
这些方法可以帮助设计人员分析和评估产品或系统的潜在故障模式和影响，并制定相应的改进措施。
3. 可靠性验证可靠性验证是验证产品或系统可靠性设计是否符合实际要求的过程。
它包括可靠性测试、可靠性评估、可靠性验证试验等。
可靠性验证可以帮助企业确认产品或系统的可靠性水平，并进行必要的改进和调整。
三、可靠性制造1. 可靠性制造要求可靠性制造是保证产品或系统在制造过程中能够保持设计要求的过程。
它包括制定严格的制造工艺和流程、选择合格的供应商和原材料、进行严格的工艺控制和巡检等。
电子可靠性工程咨询业务简介
中国现在是电子制造大国，还不是制造强国，为什么？众多国内电子厂家的产品功能很好，价格很低，但是还是竞争力差。
为什么？很多消费者都喜欢买美欧日的进口电子产品，为什么？重要原因：我们的产品质量和可靠性差！国内电子产品和国外领先企业产品的差距已经不是功能性能的差距，而是质量和可靠性上的差距。
质量和可靠性差的主要原因是：设计水平低，缺乏硬件可靠应用经验。
我们认为：仅靠个人经验和责任心是无法根本提高设计水平的，最主要的是缺乏一套完整的系统方法，“君子授人以鱼，不如授人以渔。
”电子可靠性工程，是帮助大幅提高产品质量可靠性的利器！电子可靠性工程主要包括器件选型认证、可靠性设计技术、生产和维护、失效分析和流程保障五大法宝，可靠性设计技术中更包括14种具体方法。
这些技术构成的全新电子可靠性工程大大超越了传统可靠性的方法，使可靠性成为一种具有很强操作性的工程技术，具有明显的实用价值，对电子产品可靠性的改进效果在短期内就显著可见。
我们是国内专业的可靠性技术服务公司。
我们的专家队伍都有在国内领先电子企业中从事多年可靠性技术的经历，通过和欧美发达国家的顶尖可靠性专家进行学习交流，汲取国外最新的可靠性设计理念和技术方法，辅以在产品设计中的大量成功实践经验，在国内率先推出了全新的实用电子可靠性工程技术！在实践中证明，只要全面采用易瑞来公司的电子可靠性工程技术，产品的可靠性一定会有大幅的提高，至少提高10倍以上，达到国际领先水平！我们矢志于在国内电子企业中全面推广电子可靠性工程技术，我们坚信这套方法将帮助国内电子企业大幅提高产品的可靠性，培养一大批电子设计人才，使我国的电子产品顺利走向世界，这是我们的理想，也是我们的使命。
我们坚信：国内电子产品也可以拥有很高可靠性，这不是遥远的梦想。
¾先进的设计理念和丰富实践经验的集合，对国内电子企业具有很好的引导作用。
¾显著降低器件失效率，大幅提高产品可靠性，我们在开发产品中应用电子可靠性工程，产品可靠性至少提高10倍以上。
我所认知的电子设备可靠性工程
我所认知的电子设备可靠性工程04091102班04091061 石坚摘要：说到到可靠性工程，由于这学期在学校开了个鸡排店，用到了油炸的机器，接触到了有关可靠性设计的部分。
所以选了电子设备可靠性工程这门选修课，以便进一步了解机器的可靠性设计，尤其是和我们专业有关的电子设备的可靠性。
可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。
任何产品不论是机械、电子，还是机电一体化产品都有一定的可靠性，产品的可靠性与实验、设计和产品的维护有着极大的关系。
通过自己的亲身经历，觉得可靠性是个很重要的参数，而随着社会的进步和科学技术的发展，人们对电子设备、电子器件的可靠性更是要求越来越高。
本文就电子元器件的可靠性，包括电子元器件在不同条件下的不同特征，元件失效的规律，发生故障的概率等做了简单的论述。
引言：可靠性的定义是系统或元器件在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
可靠性技术基于两个重要的理论基础：失效物理和概率统计，同时，它产生了两个重要的应用领域，即系统可靠性和元器件可靠性。
在元器件可靠性领域又进一步可分为元器件固有可靠性和使用可靠性。
前者主要研究元器件的设计和制造过程中的可靠性，后者侧重研究在电子系统研制过程中如何选好、买好、用好和管好元器件，防止、控制引入过应力而损坏可靠元器件和接收、使用可靠性不能满足要求得元器件。
根据电子行业界分析，60%以上的生产故障是由于元器件失效引起的，70%以上的市场返修也是因为器件失效引起的。
国内外地有关资料表明：在电子元器件的失效中，由于选择或使用不当等人为因素导致失效的比列高达失效数的50%以上。
一．提高电子产品的可靠性意义重大提高产品的可靠性，可以防止故障和事故的发生，尤其是避免灾难性的事故发生，从而保证人民生命财产安全。
1986年1月28日，美国航天飞机“挑战者”号由于1个密封圈失效，起飞76s后爆炸，其中7名宇航员丧生，造成12亿美元的经济损失；1992年，我国发射“澳星”时，由于一个小小零件的故障，使“澳星”发射失败，造成了巨大的经济损失和政治影响。
电子组装可靠性工程介绍
机械失效
一般而言，PCB一旦组装后，从机械
结构角度看，焊点成为电子组装组件最薄
弱的环节，因而PCB本身的机械失效很少
发生。
38
电化学失效
PCB要求：互连线本身的低阻抗、互连线 之间的高阻抗 量化要求：高的表面绝缘电阻SIR 问题：在一定的湿度条件下，特别是在离 子污染条件下，高温与偏压将加速表面绝 缘电阻的失效。 后果：窜扰，特别是对于模拟测量器件， 后果将更加严重。
说明： 1. 规定的工作条件：环境条件、负荷条件和 工作方式 2. 环境条件：气候环境与机械环境 3. 负荷条件：产品所承受的电、热、力等应 力条件 4. 工作方式：连续工作或间断工作，不工作
4
一、可靠性基础
可靠性：正常、失效－随机事件 概率：采用概率来表征产品可靠性的特征 量与特征函数，即用概率来表征产品完成 规定功能能力的大小。 可靠性量化定义－可靠度 可靠度
n(t ) F (t ) N
7
可靠度与累积失效概率之间的关系
R(t ) F (t ) 1
两者随时间的变化关系
8
（3）失效分布密度
概念：产品在规定条件在t时刻的失效概 率；一般用f（t）表示。 表达式： dF (t ) f (t ) F ' (t ) dt
F (t ) f (t ) dt
f
m
与PHT不一样的是还与频率、在高低温的保持时间 等密切相关，关键是焊点疲劳失效的主要变形机 理是蠕变； 当温度超过熔点温度（K）的一半，蠕变成为重要 的变形机理； 对于焊点即使在室温时已超过熔点温度的一半， 因此在热循环过程中蠕变成为主要的热变形疲劳 48 失效机理。
蠕变特性
N n(t ) R(t ) N
电子封装的可靠性工程
“电子封装的可靠性工程”课程介绍课程简介：伴随着电子产品的多功能化和小型化的发展趋势，电子封装扮演着越来越重要的作用。
但是由于电子封装是一个由多材料所够成的复杂系统，其在制造和使用过程中，经常会产生各种各样的质量和可靠性问题。
本课程将从电子产品的特征分析开始，讲述为什么电子封装会有失效产生? 怎么用不同的方法和手段来分析、检测和发现封装的可靠性和失效问题。
然后，课程会重点介绍在电子产品中从芯片封装到印刷线路版集成会出现的各种主要失效形式和相关机理，以及电子封装质量和可靠性检测的主要实验技术。
最后，课程会介绍如何进行电子封装的失效防护? 并通过例证的方式来讲解如何通过可靠性设计的方法来保证电子产品的短期工艺可制造性和长期使用可靠性。
适合培训人员本课程主要针对各类封装测试、表面安装、印刷线路版、代加工等公司和企业中的研发、质量管理、可靠性测试、工艺开发、和材料测试等人员。
芯片设计、材料供应、设备制造、和高校的研发人员也将能从此课程中受益。
本课程将涵盖以下主题：一、电子封装的可靠性性工程概述1. 什么是电子封装？2. 电子封装的作用和特点3. 电子封装产品的质量和可靠性问题4. 可靠性工程的基本概念二、电子封装的可靠性测试手段及数据分析方法1.为什么电子封装会出现失效？·封装设计的问题·加工制造的缺陷·材料选择的问题2.如何分析、检测和发现电子封装的失效？·理论分析方法·统计模拟方法·实验测试方法3.电子封装产品的可靠性测试手段和方法·加速试验的相关理论·加速试验方法选择的准则·传统的可靠性测试手段和方法4.可靠性实验数据的分析原理和方法·电子封装的可靠性定义·电子封装寿命的统计分析方法·可靠性加速模型三、电子封装产品的失效类型、特征和机理1.电子封装的失效类型、特征和机理概述2.电子元器件及其封装的主要失效类型、特征和机理·表面安装电子元器件的失效类型、特征和机理·脆性断裂特征和机理·爆米花失效特征和机理·引脚开裂失效特征和机理·塑封层失效特征和机理·非半导体器件的失效特征和机理·静电失效特征和机理３. 电子封装中内联接的主要失效类型、特征和机理·焊锡接点的缺陷·焊锡接点的疲劳失效·焊锡接点的蠕变失效·焊锡接点的晶须生长失效和机理·内联接的晶间化合物生长失效和机理·内联接的腐蚀失效和机理·内联接的电迁徙失效和机理４.印刷线路版的主要失效类型、特征和机理·材料相关的失效和机理·界面开裂失效和机理·信号/电源联接相关的缺陷、失效和机理·印刷线路版中穿孔相关的失效和机理四、关键的失效分析实验技术1.失效分析实验技术概述2.关键的缺陷检测技术·光学检测技术·X射线检测技术·声检测技术3.关键的微结构分析技术·冶金显微镜·电子扫描显微镜·X射线衍射仪4.关键的热性能分析技术·微分扫描热量仪·热机械分析仪·热重力分析仪5.关键的封装结构分析技术·投影云纹仪·云纹干涉仪·数字相关分析仪6.小结五、电子封装产品的失效防护与可靠性设计1.失效防护与可靠性设计的基本概念2.什么是电子封装产品的可靠性设计？3.热-机械失效问题的防护和可靠性设计方法4.电失效问题的防护和可靠性设计方法5.化学失效问题的防护和可靠性设计方法6.计算机辅助的虚拟可靠性设计方法7.有限元 (FEM) 分析方法概述8.例子1 –焊锡接点的失效防护和可靠性设计9.例子2 --双材料界面的失效防护和可靠性设计。
01可靠性工程概述
2、试验出来？
3、开展可靠性工程得来？
产品的可靠性构成
零部件、材料 RI 设计技术 可靠性 制造技术 30% 40% 10%
Ru 储存、运输、安装、维修 20%
可靠性工程的基本方法
1、系统论证，明确产品的可靠性目标 2、制定产品的可靠性保证大纲，规定产品的可靠性要求
3、进行产品的可靠性设计、分配
国内在70年代首先在电子领域开始应用可靠性 工程。随后核能、航空航天也开始大范围开展 可靠性工程，取得良好效果
理论方面，在复杂系统可靠性计算方面有所突 破。（NP困难）
船舶领域
“七五”期间开始立项研究，主要以数据收集为
主；
“八五”期间开始了专题研究，基本解决了船舶
总体可靠性模型问题；
4、根据设计结果进行可靠性预计 5、根据预计结果进行必要的设计改进 6、进行产品的可靠性设计评审 7、在生产过程中进行严格的控制 8、在产品的使用过程中应有严格的岗位培训制度和维护保养制度 9、建立尽可能完善的故障记录制度和数据收集及质量反馈网
三、可靠性工程发展史
概念萌芽于第二次世界大战末
理论成型于20世纪50年代，标志为1957年6月
活动时远离基地，要求自身有较强的保障能力；
活动时间长，任务剖面复杂；
是一个可维修系统；
自动化程度相对较低，人的因素不容忽视；
批量小、统计定量困难。
开展船舶可靠性工程的目的
舰船的预定作战能力能够正常发挥
需要时能够正常出航
执行任务过程中能够正常完成战术动作
六、船舶可靠性工程的研究方法
电子设计可靠性工程1_电子可靠性设计基础
Copyright by Yiqi Zhuang 2013 V1.0Copyright by Yiqi Zhuang 2013 V1.0车站列控中心轨道电路列车超速防护系统列车运行控制系统的构成个发送盒、2个接收盒和）中采集驱动单元的电源保险CAN 总线阻抗下降，造成轨道电路与列控中心的通信出现异常，发送器的状态在无码、检测码、绿黄码之列控中心未能采集到列车的占道状态，导致出现故障后轨道上实际有车占用时，仍然按故障前无车占用状态显示，使区间信号灯错误地显示绿灯，从而Copyright by Yiqi Zhuang 2013 V1.0Copyright by Yiqi Zhuang 2013 V1.01.1 可靠性概念可靠性：产品在规定时间内、规定条件下完成规定功能的能力，是产品质量的重要方面失效或故障：在规定时间内、规定条件下产品失去了规定的功能可修复产品（如电子整机，经更换元器件可以修复）为故障，不可修复产品（如电子元器件，只能更换，无法修复）为失效；短时间内失去规定功能的为故障（如电磁干扰），永久失去规定功能的为失效（如雷电引发烧毁）11Copyright by Yiqi Zhuang 2013 V1.0Copyright by Yiqi Zhuang 2013 V1.01.2 可靠性定量表征可靠度与失效概率 可靠度R(t)产品在t 时间内不失效的概率R(t)=P{τ>t} τ为产品的寿命 若N 个产品工作到t 时间有n(t)个失效，N(t)个未失效，则R(t)的估计值（实际的可靠性定量指标只能通过试验或现场观测得到其近似值，亦称观测值） R(0)=1（产品在刚投入使用时不会失效），R(+∞)=0（产品只要使用时间足够长，最终一定会失效）失效概率F(t)))(()()()(^t n N N tN N t n N t R >>=−=如可靠性可用定量的指标来表征。
我们无法准确预计产品在何时失效，只能得到产品在何时失效的可能性高低，故可靠性的定量表征指标均为概率筛选点寿命预报点工艺缺陷固有质量材料极限早期失效期：失效率较高且呈下降趋势，主要是由于设计错误、工艺缺陷、装配问题、管理不当等原因引起的，但可以通过筛选老化的方法来剔除部分早期失效的产品，提高出厂产品的可靠性偶然失效期：失效率较低且基本保持常数，是产品的最佳工作阶段。
电力电子系统可靠性概述课件
10.3 电磁兼容性概述
长 期 以 来 ， 电 磁 兼 容 性 EMC （ Electromagnetic Compatibility）设计问题在一般工业部门并没有引起
足够的重视，在电力电子技术领域也不例外。不少设计 工程师曾误认为EMC问题主要是军事、通信及有关部门 的事情，而事实证明并非如此。
所以，EMI已经成为许多电气与电子设备能否在应 用现场正常可靠运行的主要障碍之一。
电力电子系统可靠性概述
10.3 电磁兼容性概述
有鉴于此，世界各国对电气设备的电磁兼容性EMC 均制定了相应的标准，其中最有名的是欧洲经济共同体 于1989年颁布的《欧共体成员国关于电磁兼容法律性 指令》。该指令明确规定，从1996年1月1日起，所有投 放欧洲市场的电气、电子产品均需按照指令的要求进行 电磁兼容认证。欧洲电磁兼容指令也同样适用于电力电 子装置或系统。
② 强电与弱电电路或部件之间以及不同装置之间的干 扰耦合常属于传导耦合和近场辐射耦合，加之电力电子 装置的体积通常较为庞大、干扰频率较低，采用一般常 用的屏蔽措施也存在诸多困难。
电力电子系统可靠性概述
10.3 电磁兼容性概述
在EMC测量方面，由于电力电子系统体积庞大、功率 容量高，无论进行EMI或EMS测量，都存在很多实际困难。 近年来，与EMC有关的电力电子技术领域本身的工作，例如 软开关技术、功率因数校正技术、谐波抑制技Байду номын сангаас等，已 经取得了新的进展和举世瞩目的成就。
为了描述一个元件、装置或系统的可靠程度，必须 引入数量化的指标——可靠性指标。
电力电子系统可靠性概述
第10章 电力电子系统可靠性概述
10.1 可靠性的基本概念 10.2 常用的可靠性指标 10.3 电磁兼容性概述
《可靠性工程基础一》课件
03
可靠性设计与分析
可靠性设计原则与流程
可靠性设计原则
预防故障、简化设计、冗余设计、容错设计等。
可靠性设计流程
需求分析、功能分析、可靠性设计、测试与验证等。
可靠性建型等。
可靠性预计
基于失效物理模型的预计方法、基于失效模式的预计方法等。
可靠性分配与优化
可靠性管理系统的建立与实施
制定可靠性工作计划
明确可靠性目标、任务和措施，制定可靠性 计划、标准和规范。
建立可靠性管理机构
设立专门的可靠性管理机构，负责可靠性工 作的组织、协调和监督。
实施可靠性工程
将可靠性工程融入产品设计、制造和试验过 程中，确保产品可靠性的实现。
可靠性评审与改进
对产品的可靠性进行评审，发现问题及时采 取措施进行改进。
6. 对评估结果进行评审和 反馈。
加速寿命试验与数据分析
加速寿命试验
1
2
通过加大应力或加速环境因素，使产品在短时间 内失效，从而缩短测试时间。
3
适用于评估产品在极端条件下的性能和可靠性。
加速寿命试验与数据分析
• 需要选择合适的加速因子和测试 条件。
加速寿命试验与数据分析
01
数据分析
02 对试验数据进行整理、统计和解释，以得 出可靠性结论。
可靠性评估的方法与流程
要点一
模拟法
通过计算机模拟来预测产品可靠性。
要点二
工程评估法
基于工程经验和判断进行可靠性评估。
可靠性评估的方法与流程
01
流程
02
1. 明确评估目的和范围。
2. 选择合适的评估方法。
03
可靠性评估的方法与流程
3. 收集数据和信息。
电子设备可靠性工程
电子设备可靠性工程班级：040951学号:04095044姓名：戴家云摘要：电子设备可靠性直接影响着电子设备的质量。
因此,加强电子设备可靠性是设计、生产、使用电子设备的最基本保障。
当今电子产品的质量与可靠性已经成为热门普遍关注的焦点，不仅在国防、航天、航空等尖端技术领域备受青睐，在工业、民用家电等领域也同样为人们所重视。
这足以说明注重电子产品的质量与可靠性已深入人心，其身份地位已经可以和电子产品的功能与成本相提并论。
但是，怎样才能保证电子产品的质量也可靠性？本文从电子设备可靠性的历史发展、发展前景等方面介绍。
引言：电子设备可靠性工程是研究电子产品可靠性的评价、预测、分析和提高可靠性的技术。
电子产品包括电子元件、器件、设备和系统，1970年以后又包括了软件系统。
可靠性工程应用概率论和数理统计方法研究产品故障时间分布、分布类型和分布参数，从而提出一系列评价产品可靠性特征的指标、计算和试验方法，解决产品在研制、设计、制造、试验和使用各阶段可靠性保证的工程应用问题。
可靠性分析和预测是研究设备、系统可靠度和有效度的分析、预测理论和方法，以及应力条件等各种因素对产品可靠性的影响，对于电子元件、器件，是应用失效物理学对影响产品失效的物理、化学过程进行定性定量分析，确定这些过程与应力和时间等各种因素的依赖关系，并鉴定证实其失效模式和失效机理，为改进和提高产品可靠性提供依据。
可靠性反映产品质量的综合性指标，是产品从出厂开始到工作寿命终结全过程的一种特性。
它具有综合性、时间性和统计性的特点，有广义和狭义两种解释。
广义可靠性是产品在其整个使用寿命周期内完成规定功能的能力，包括狭义可靠性和维修性；狭义可靠性是产品在某一规定时间内发生失效的难易程度。
广义和狭义可靠性都是从使用角度提出的定性概念，并早已应用于工程实践。
在实际需要和可靠性技术发展的条件下，50年代后期，以可靠性特征量表示产品可靠性高低的各种定量指标和方法开始应用于电子工程实践，制定出一系列可靠性标准，作为产品可靠性评价、考核的准则。
电子可靠性工程技术实践
可靠性指标(4)
• 基本可靠n性指标(产品年平n均返修率)
Fs (Ni Fi ) / Ni
i 1
1
其中: Ni为典型配置中的第i中单板的配置数
Fi为第i种单板的年返修率
Fs为产品平均年返修率
n为产品的单元类型总数
Fi 1 t
λ为单板的失效率FITs t为1年的小时数 t=365Χ24=8760h
报告管理信息系统 (返修率)网上问题分析(重点与重
TL9000
大问题故障率)
(3)可靠性统计试验 晶振,芯片,硬盘
有选择使用
(4)可靠性仿真软件
业界很多,大多价值不大
电子产品可靠性数学基础
• 1 电子可靠性定量指标 • 2 器件失效分布 • 3 器件失效数据预计 • 4 加速寿命实验 • 5 电子可靠性数据来源
• 器件小时数:DH • 点估计:用样本的数据估计总体的一个可能取
值.MTTF的点估计值是DH.
• 区间估值:估计取值在某个区间的概率,区间为置
信区间,概率为置信度,对MTTF取左侧置信区间:
MTTF
2DH
CHIINV (1 ,2r 2)
CHIINV为Χ2(卡方)反函数.α为置信度,r为器件失 效数.
能力满足产品要求.
• 3 通过系统化的物料选型与认证活动,可以
保证选用物料的可用性,可采购性,成本和供 应商支持能力(包括技术和商务能力).
物料选型与认证的主要活动
• 物料选型和认证是密不可分的产品系统工
程.主要包括:
• 1 物料选型方法 • 2 物料选型和认证的流程体系 • 3 物料认证报告包 • 4 供应商认证 • 5 供应商品质控制与改进.
电子可靠性流程体系
电子设备可靠性工程第6章电子元器件的可靠性技术
共同完成验收试验，当合同中有DPA要求时，还应在验收时做规
定的DPA项目。
第六章 电子元器件的可靠性技术
4. 元器件筛选
元器件筛选是指专为剔除有缺陷的或可能引起早期失效 的或选择具有一定特性的元器件产品进行的筛选。这种筛选 一般都是在元器件产品的全部生产过程完成之后，对元器件 产品100%的进行筛选。它是一种对产品进行全数的非破坏 性检验，其目的是为了淘汰有缺陷的元器件和根据使用要求 筛去不符合要求的元器件。对于任何设计合理、工艺成熟的 生产线生产出来的产品也有可能还存在早起失效产品，它们 会致使整批产品的使用可靠性大大降低，通过筛选剔除掉早 期失效元器件，使得通过筛选的元器件从开始使用就进入失 效率低而恒定的时期，从而提高元器件批产品的使用可靠性。
第六章 电子元器件的可靠性技术
第六章 电子元器件的可靠性技术
6.1 6.2 元器件的使用可靠性控制 元器件的降额设计与动态设计
6.3
6.4
元器件的典型可靠性问题
电子元器件的失效分析技术
第六章 电子元器件的可靠性技术
晶体管的发明将人类历史带入又一次新的技术革命，尤
其是进入上世纪60年代以后，随着MOS晶体管和MOS集成 电路的出现，微电子工业将人类社会带入了一个高度集成的 数字时代。1965年，G. Moore 总结了集成电路发展的规律， 提出了著名的“摩尔定律”，即集成电路的集成度每3年增长4 倍。图6-1为Gorden Moore的原始预测草图。
第六章 电子元器件的可靠性技术
7. 元器件使用
设计人员在合理选择元器件的同时，应进一步采用一些 可靠性设计技术，提高元器件的使用可靠性。这些使用可靠 性设计包括降额设计、容差设计、热设计和电磁兼容防护设 计等，这部分内容将会在6.2和第7章中详细介绍。
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电子可靠性工程概述
上网时间: 2005年07月26日
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电子可靠性工程是提高产品质量和可靠性，降低硬件生产故障率和市场失效率的系统工程。
您是否为电子产品生产直通率较低而烦恼，是否为市场返修率居高不下而束手无策？根据业界的分析，60%以上的生产故障是由于器件失效引起的，70%以上的市场返修也是因为器件失效引起的，而大多数公司对此却没有采用系统化的电子可靠性工程方法来解决，导致效率较低，产品质量可靠性不高。
其实按照系统的电子可靠性工程方法，通过选择合适的器件，有效地控制器件质量，合理应用器件，进行可靠性设计，达到业界领先的产品质量是可以实现的。
电子可靠性工程包含5个方面：
一、通过正确的选型认证来保证构成产品的物料的基本可靠性
物料选型与认证是一项产品工程，是硬件开发活动的重要组成部分。
产品一旦选用了某物料，其质量、成本、可采购性基本上60%都已固化，后期的一系列改进、保障策略所达到的效果只能占到40%，物料选型影响重大。
如何确定物料的规格，如何识别不同厂家的物料优劣，如何对物料厂家进行认证，如何监控物料厂家的质量波动，这些专项技术，在国际领先公司都有专业的团队来进行研究，并有系统化的流程保障物料选用，而目前国内厂家普遍比较薄弱，因此从物料选用开始，产品质量就和业界领先公司拉开了差距，可以说是输在了起跑线上。
二、通过正确合理的设计方法保证应用可靠性
常用的可靠性设计方法有如下14种，在产品开发过程中，这些方面都要考虑到，包括做对应的仿真分析，才能够保证设计的产品的可靠性。
1.可靠性预计
2.FMEA
3.可靠性指标论证、分配与冗余设计
4.电应力防护设计
5.ESD防护设计
6.容差分析
7.降额设计
8.升额设计
9.热分析和设计
10.信号完整性分析
11.EMC设计
12.安全设计
13.环境适应性设计
14.寿命与可维护性设计
国际领先的大公司，对这些设计方法均有专业团队来保障，为了满足国内企业的需求，针对每种设计方法，深圳市易瑞来公司均有专家负责研究和追踪业界最新的进展，实践经验丰富。
三、在加工维护过程中保证不引入对器件的损伤
在生产加工过程中，影响可靠性的最主要的因素是ESD、MSD和焊点可靠性，这三方面的控制技术目前发展得较为成熟，也有对应得国际标准，但是国内很多厂家还做得不够完善，如产品线的ESD控制水平是多少，MSD控制可以达到几级潮湿敏感器件，影响焊点可靠性的主要因素是怎样控制的？象MSD控制不好引发的可靠性问题，往往是在产品到用户手里半年以上才会大量暴发，ESD损伤对器件的长期可靠性的影响也很大，因此怎样控制加工过程，保证对不引入对器件的损伤需要引起重视。
在产品维护保养过程中同样要考虑可靠性问题，避免引入对产品的损伤。
四、失效分析
通过对开发、测试、小批量试产，量产阶段、用户现场的器件失效分析，找到失效的根本原因和改进措施，及时纠正和预防失效的发生。
发现问题越早，解决问题的成本也就越低，因此即使是开发调试过程中出现的个别器件失效，也要进行彻底的失效分析，明确失效机理，进而采取对应的解决措施。
0
五、流程保障
电子产品可靠性工程是非常严谨的系统工程，需要高效、明确的流程来保证。
最主要的可靠性流程主要有三个：
1.选用可靠物料流程，包括物料选型，物料认证，供应商认证，供应商质量控制等方
面；
2.产品开发中的可靠性设计流程，在产品开发过程中保证上文提到的14种方法的使
用以及明确评审要求，通过可靠性设计来保证产品的可靠性。
3.FRACAS流程，通过对故障数据的分析处理，找出异常问题，启动根本原因分析，
找到解决措施和预防措施，使所有问题都能够闭环，以保证产品的可靠性。