電子產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)分析方法(ppt)
電子產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)分析方法
電子產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)分析方法
電子元器件的選擇與使用(GJB546-88，電子元器件可靠性保證大綱 )
降額設(shè)計(jì)(GJB/Z35-93，元器件降額準(zhǔn)則 )
熱分析熱設(shè)計(jì)(GJBZ27-92，電子設(shè)備可靠性熱設(shè)計(jì)手冊(cè) )
環(huán)境應(yīng)力篩選(GJB1032-90，電子產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力篩選方法 )
電子元器件的選擇與使用
為什么要控制選擇與正確使用電子元器件

電子元器件的質(zhì)量等級(jí)

元器件的選擇控制
目的
原則
管理
元器件的正確使用
為什么要控制電子元器件的選擇與正確使用
電子元器件的質(zhì)量等級(jí)
電子元器件的質(zhì)量等級(jí)
半導(dǎo)體集成電路質(zhì)量系數(shù)等級(jí)
元器件的選擇與控制
目的
保證元器件的性能、質(zhì)量等應(yīng)滿足產(chǎn)品要求；
保證暢通的采購渠道、穩(wěn)定的貨源；
減少品種；
降低采購費(fèi)用；
正確的使用。

選擇控制的總原則
元器件的技術(shù)性能、質(zhì)量等級(jí)、使用條件等應(yīng)滿足產(chǎn)品要求；
優(yōu)先選用經(jīng)實(shí)踐證明質(zhì)量穩(wěn)定、可靠性高、有發(fā)展前途且供應(yīng)渠道可靠的標(biāo)準(zhǔn)元器件；
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)最大限度地壓縮元器件的品種、規(guī)格及其生產(chǎn)廠點(diǎn)；
要嚴(yán)格控制新研元器件的使用。
元器件的選擇與控制
元器件的控制大綱
建立元器件控制機(jī)構(gòu)
建立控制方案
控制策略：全面、重點(diǎn)，即廣度與深度
控制元器件的名稱與種類
規(guī)定選用的順序
元器件優(yōu)選清單(PPL)
QPL：Qualified Product List 經(jīng)過質(zhì)量鑒定合格的元器件清單(合格元器件清單)
PPL：Preferred Parts List 優(yōu)選元器件品清單
制定降額準(zhǔn)則、熱設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及其他使用指南
元器件篩選
對(duì)轉(zhuǎn)承制方元器件選用要求及控制
對(duì)選用非優(yōu)選元器件的控制程序
PPL清單
QPL清單
元器件的選擇與控制
國產(chǎn)電子元器件的優(yōu)選順序
按國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）、國家軍用標(biāo)準(zhǔn)（GJB）、“七專”技術(shù)條件（QZJ）、電子工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)（SJ）執(zhí)行
“七專”產(chǎn)品
推薦品種
保留品種
適用品種
國外電子元器件的優(yōu)選
國外已形成了一系列的軍用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
《國外元器件質(zhì)量等級(jí)、命名標(biāo)志及選購指南》
問題
忽視檢測(cè)
概念模糊，選擇不當(dāng)：“軍用溫度范圍”當(dāng)“軍品”
要求不明，采購不當(dāng)
渠道混亂，受騙上當(dāng)
元器件的正確使用
使用中存在的問題
對(duì)元器件的性能掌握不夠。
測(cè)試不當(dāng)或測(cè)量?jī)x器接地不當(dāng)而燒毀電路。
調(diào)機(jī)不當(dāng)，造成損傷
靜電損傷值得注意
措施
降額使用
熱設(shè)計(jì)
抗輻射設(shè)計(jì)
防靜電設(shè)計(jì)
操作過程中的問題
儲(chǔ)存與保管的問題
元器件的正確使用
抗輻射設(shè)計(jì)
航天器中使用的元器件：外空間的各種輻射
核爆炸環(huán)境：高能中子和射線
防靜電設(shè)計(jì)
制造過程(人的靜電防護(hù))
儲(chǔ)存
運(yùn)輸過程
操作過程中的問題
安裝的機(jī)械損傷
儲(chǔ)存與保管的問題
存儲(chǔ)環(huán)境
降額設(shè)計(jì)
降額設(shè)計(jì)概念與目的
降額設(shè)計(jì)就是使元器件或設(shè)備工作時(shí)承受的工作應(yīng)力適當(dāng)降低于元器件或設(shè)備的額定值；
降低基本故障率、提高使用可靠性的目的（例子：陶瓷電源）；
降額主要因素：電應(yīng)力和溫度
降額設(shè)計(jì)的關(guān)鍵：降額的程度與效果；
降額等級(jí)
Ι 級(jí)降額：最大適用于故障危及安全、導(dǎo)致任務(wù)失敗 和造成重大經(jīng)濟(jì)損失的情況；
Π級(jí)降額：適用于故障使任務(wù)降級(jí)和增加不合理的維修費(fèi)用；
Ш級(jí)降額：適用于故障對(duì)任務(wù)完成影響很小和少量的維修。
降額設(shè)計(jì)原則
降額準(zhǔn)則的制定與實(shí)施
降額準(zhǔn)則說明
降額設(shè)計(jì)原則
降額設(shè)計(jì)原則
各類元器件均有一個(gè)最佳的降額范圍，在此范圍內(nèi)應(yīng)力變化對(duì)其故障率影響較大。過度的降額也不可取，增加元器件的數(shù)量；降額到一定程度后，可靠性的提高是很微小的；過度降額反而有害：大功率晶體管在小電流下，大大降低放大系數(shù)而且參數(shù)穩(wěn)定性降低；繼電器的線包電流不僅不能降低，反而應(yīng)在額定值之上，否則影響可靠的接觸；
電應(yīng)力降額容易，對(duì)溫度降額，主要依靠熱設(shè)計(jì)；
降額提高可靠性，但要綜合考慮可靠性、體積、重量和費(fèi)用等問題；
根據(jù)設(shè)計(jì)、可靠性等的需要進(jìn)行，一般參照GJB/Z-35《元器件降額準(zhǔn)則》。
降額準(zhǔn)則的制定與實(shí)施
降額準(zhǔn)則的制定
在工程型號(hào)中制定降額準(zhǔn)則，指導(dǎo)降額設(shè)計(jì)；
參照GJB/Z-35制定降額準(zhǔn)則
根據(jù)可靠性需求、以往的經(jīng)驗(yàn)或相似型號(hào)的降額準(zhǔn)則確定
元器件的種類及其在不同重要性要求下的降額等級(jí)；
系統(tǒng)/分系統(tǒng)及其要求的降額等級(jí)；
確定具體的參數(shù)應(yīng)力；
編制降額準(zhǔn)則初稿；
廣泛征求意見，修改降額準(zhǔn)則初稿；
確定正式的“降額準(zhǔn)則”；
降額準(zhǔn)則的制定與實(shí)施
可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的實(shí)施
將準(zhǔn)則作為“總師”的規(guī)范文件下發(fā)執(zhí)行；
設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)，熟悉準(zhǔn)則；
對(duì)照與自己設(shè)計(jì)部分相關(guān)的準(zhǔn)則，進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定參數(shù)的應(yīng)力值；
設(shè)計(jì)人員自查其設(shè)計(jì)對(duì)準(zhǔn)則的“符合性”：
不符合的條款，說明理由“為什么不符合”，并報(bào)上一級(jí)設(shè)計(jì)主管；
編制準(zhǔn)則符合性報(bào)告；
與可靠性預(yù)計(jì)相結(jié)合；
組織專家評(píng)審，進(jìn)行“符合性”檢查；
對(duì)“不符合”的條款，根據(jù)其對(duì)可靠性影響的程度，決策處理。
熱分析、熱設(shè)計(jì)
熱分析、熱設(shè)計(jì)的概念
熱分析：獲得產(chǎn)品的溫度分布
熱設(shè)計(jì)：采取相應(yīng)的溫度控制措施，控制電子設(shè)備的溫度
原因與目的
電子產(chǎn)品可靠性對(duì)溫度是非常敏感
提高可靠性
熱分析的內(nèi)容與手段
溫度
計(jì)算熱測(cè)
熱設(shè)計(jì)的方法
電路板布局
散熱措施
熱分析、熱設(shè)計(jì)—原因和目的
原因與目的
電子產(chǎn)品可靠性對(duì)溫度是非常敏感，如圖所示，但溫度生高時(shí)，器件故障率迅速增大；電路板變形
合理溫度布局，控制溫度，提高可靠性

熱分析、熱設(shè)計(jì)—熱分析的內(nèi)容與手段
熱分析的內(nèi)容
結(jié)點(diǎn)溫度：元器件PN結(jié)溫度，一般是元件的最高溫度；
殼溫度：元器件的殼的外表面的溫度；
電路板溫度：連續(xù)的二維溫度分布，各點(diǎn)的溫度是厚度方向的平均值；
電路板溫度梯度：沿著長(zhǎng)度方向的溫度變化率，也是二維的；
熱分析手段
計(jì)算：解析法（傳熱方程的解析解）和數(shù)值法（利用計(jì)算機(jī)求解溫度分布，如BETAsoft-Board軟件）；
熱測(cè)設(shè)備測(cè)量
熱分析、熱設(shè)計(jì)—熱設(shè)計(jì)的方法
電路板布局
在滿足約束條件下，合理元器件布局，將功率大的器件分散放置，減少或消除熱應(yīng)力集中點(diǎn)，從而降低溫度；
散熱措施
散熱原理
熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射
熱設(shè)計(jì)
元器件溫度控制：熱降額、導(dǎo)熱膠、冷板設(shè)計(jì)
電路板：使用耐熱高的印刷板，增加厚度利于導(dǎo)熱和自然散熱
機(jī)箱：自然冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷、冷板設(shè)計(jì)、散熱器

熱分析、熱設(shè)計(jì)—示例(熱分布)
熱分析、熱設(shè)計(jì)—示例(溫度剃度分布)
元器件的篩選(GJB1032-90)
元器件篩選的概念與目的
元器件篩選：在產(chǎn)品出廠前，有意將環(huán)境應(yīng)力施加到產(chǎn)品上，使產(chǎn)品的潛在缺陷加速發(fā)展成早期故障，并加以排除，從而提高產(chǎn)品的可靠性;通過試驗(yàn)剔除不合格或有早期失效的產(chǎn)品。
元器件的篩選
元器件的篩選
元器件的篩選
元器件的篩選的方法
元器件篩選方法分類
非破壞性試驗(yàn)：對(duì)好的器件無損傷
破壞性試驗(yàn)；試驗(yàn)后器件損壞，不能使用
非破壞性試驗(yàn)項(xiàng)目（GJB597、GJB33）
內(nèi)/外部目檢（封帽前）：封裝前后目視檢查有無問題；
老練篩選：根據(jù)失效率特征（浴盆曲線），使器件在一定的溫度下工作一段時(shí)間；（時(shí)間和溫度）
溫度循環(huán)：高低循環(huán)環(huán)境下放置一段時(shí)間
檢漏：密封性檢查，氦質(zhì)譜細(xì)檢、氟油初檢
。。。。
破壞性試驗(yàn)
開帽目檢：打開封裝目視檢查
芯片剪切強(qiáng)度試驗(yàn)：
變頻振動(dòng)試驗(yàn)：變頻振動(dòng)循環(huán)環(huán)境下放置一段時(shí)間
注意的事項(xiàng)
耐環(huán)境設(shè)計(jì)(一)
耐環(huán)境設(shè)計(jì)(二)

電子產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)分析方法(ppt)