电子产品可靠性设计分析方法

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,电子产品可,靠,靠性设计分,析,析方法,北京航空航,天,天大学可靠,性,性工程研究,所,所,北京现代青,亚,亚科技有限,公,公司,电子产品可,靠,靠性设计分,析,析方法,电子元器件,的,的选择与使,用,用(,GJB546-88,，电子元器件,可,可靠性保证,大,大纲),降额设计(,GJB/Z35-93,，元器件降额,准,准则),热分析热设,计,计(,GJBZ27-92,，电子设备可,靠,靠性热设计,手,手册),环境应力筛,选,选(,GJB1032-90,，电子产品环,境,境应力筛选,方,方法),电子元器件,的,的选择与使,用,用,为什么要控,制,制选择与正,确,确使用电子,元,元器件,电子元器件,的,的质量等级,元器件的选,择,择控制,目的,原则,管理,元器件的正,确,确使用,为什么要控,制,制,电子元器件,的,的选择与正,确,确使用,电子元器件,是,是电子、电,气,气系统的基,础,础产品，是,能,能够完成预,定,定功能而不,能,能再分割的,电,电路基本单,元,元，其自身,的,的可靠性是,十,十分重要的,；,；,设计人员注,重,重元器件的,功,功能与性能,，,，不关心其“质量等级,”,”；,元器件的采,购,购缺乏“质,量,量等级”概,念,念“，渠道,不,不畅、不稳,；,；,元器件的使,用,用：近一半,的,的元器件失,效,效并非由于,元,元器件本身,的,的固有可靠,性,性不高，而,是,是由于使用,者,者对元器件,选,选择不当或,使,使用有误。,航,航天部半导,体,体器件失效,分,分析中心的,统,统计数字：,返回,质量等级,：是指元器,件,件装机使用,之,之前，在制,造,造、试验及,筛,筛选过程中,其,其质量的控,制,制等级。,它,它对元器件,的,的失效率有,很,很大的影响,。,。,目前，预计,国,国外、国内,元,元器件失效,率,率时，用质,量,量系数,Q,作为不同质,量,量等级对元,器,器件工作失,效,效率影响的,调,调整系数。,国外电子元,器,器件的质量,等,等级,电子元器件,的,的质量等级,电子元器件,的,的质量等级,半导体集成,电,电路质量系,数,数等级,国内元器件,的,的质量等级,返回,元器件的选,择,择与控制,目的,保证元器件,的,的性能、质,量,量等应满足,产,产品要求；,保证畅通的,采,采购渠道、,稳,稳定的货源,；,；,减少品种；,降低采购费,用,用；,正确的使用,。,。,选择控制的,总,总原则,元器件的技,术,术性能、质,量,量等级、使,用,用条件等应,满,满足产品要,求,求；,优先选用经,实,实践证明质,量,量稳定、可,靠,靠性高、有,发,发展前途且,供,供应渠道可,靠,靠的标准元,器,器件；,在产品设计,时,时，应最大,限,限度地压缩,元,元器件的品,种,种、规格及,其,其生产厂点,；,；,要严格控制,新,新研元器件,的,的使用。,元器件的选,择,择与控制,元器件的控,制,制大纲,建立元器件,控,控制机构,建立控制方,案,案,控制策略：,全,全面、重点,，,，即广度与,深,深度,控制元器件,的,的名称与种,类,类,规定选用的,顺,顺序,元器件优选,清,清单(PPL),QPL：Qualified Product List,经过质量鉴,定,定合格的元,器,器件清单(,合,合格元器件,清,清单),PPL：Preferred PartsList,优选元器件,品,品清单,制定降额准,则,则、热设计,准,准则及其他,使,使用指南,元器件筛选,对转承制方,元,元器件选用,要,要求及控制,对选用非优,选,选元器件的,控,控制程序,继续,PPL清单,优选清单格,式,式,返 回,QPL清单,元器件的选,择,择与控制,国产电子元,器,器件的优选,顺,顺序,按国家标准,（,（GB）、,国,国家军用标,准,准（GJB,）,）、“七专,”,”技术条件,（,（QZJ）,、,、电子工业,部,部标准（SJ）执行,“七专”产,品,品,推荐品种,保留品种,适用品种,国外电子元,器,器件的优选,国外已形成,了,了一系列的,军,军用标准和,规,规范,国外元器,件,件质量等级,、,、命名标志,及,及选购指南,问题,忽视检测,概念模糊，,选,选择不当：,“,“军用温度,范,范围”当“,军,军品”,要求不明，,采,采购不当,渠道混乱，,受,受骗上当,返回,元器件的正,确,确使用,使用中存在,的,的问题,对元器件的,性,性能掌握不,够,够。,测试不当或,测,测量仪器接,地,地不当而烧,毁,毁电路。,调机不当，,造,造成损伤,静电损伤值,得,得注意,措施,降额使用,热设计,抗辐射设计,防静电设计,操作过程中,的,的问题,储存与保管,的,的问题,元器件的正,确,确使用,抗辐射设计,航天器中使,用,用的元器件,：,：外空间的,各,各种辐射,核爆炸环境,：,：高能中子,和,和射线,防静电设计,制造过程(,人,人的静电防,护,护),储存,运输过程,操作过程中,的,的问题,安装的机械,损,损伤,储存与保管,的,的问题,存储环境,返回,降额设计,降额设计概,念,念与目的,降额设计就,是,是使元器件,或,或设备工作,时,时承受的工,作,作应力适当,降,降低于元器,件,件或设备的,额,额定值；,降低基本故,障,障率、提高,使,使用可靠性,的,的目的（,例子：陶瓷,电,电源,）；,降额主要因,素,素：,电应力和温,度,度,降额设计的,关,关键：降额,的,的程度与效,果,果；,降额等级,级降额：最,大,大适用于故,障,障危及安全,、,、导致任务,失,失败 和造,成,成重大经济,损,损失的情况,；,；,级降额：适,用,用于故障使,任,任务降级和,增,增加不合理,的,的维修费用,；,；,级降额：适,用,用于故障对,任,任务完成影,响,响很小和少,量,量的维修。,降额设计原,则,则,降额准则的,制,制定与实施,降额准则说,明,明,降额设计原,则,则,降额设计原,则,则,各类元器件,均,均有一个最,佳,佳的降额范,围,围，在此范,围,围内应力变,化,化对其故障,率,率影响较大,。,。过度的降,额,额也不可取,，,，增加元器,件,件的数量；,降,降额到一定,程,程度后，可,靠,靠性的提高,是,是很微小的,；,；过度降额,反,反而有害：,大功率晶体,管,管在小电流,下,下，大大降,低,低放大系数,而,而且参数稳,定,定性降低；,继,继电器的线,包,包电流不仅,不,不能降低，,反,反而应在额,定,定值之上，,否,否则影响可,靠,靠的接触,；,电应力降额,容,容易，对温,度,度降额，主,要,要依靠,热设计,；,降额提高可,靠,靠性，但要,综,综合考虑可,靠,靠性、体积,、,、重量和费,用,用等问题；,根据设计、,可,可靠性等的,需,需要进行，,一,一般参照GJB/Z-35元器,件,件降额准则,。,降额准则的,制,制定与实施,降额准则,的,的制定,在工程型,号,号中制定,降,降额准则,，,，指导降,额,额设计；,参照GJB/Z-35制定,降,降额准则,根据可靠,性,性需求、,以,以往的经,验,验或相似,型,型号的降,额,额准则确,定,定,元器件的,种,种类及其,在,在不同重,要,要性要求,下,下的降额,等,等级；,系统/分,系,系统及其,要,要求的降,额,额等级；,确定具体,的,的参数应,力,力；,编制降额,准,准则初稿,；,；,广泛征求,意,意见，修,改,改降额准,则,则初稿；,确定正式,的,的“降额,准,准则”；,降额准则,的,的制定与,实,实施,可靠性设,计,计准则的,实,实施,将准则作,为,为“总师,”,”的规范,文,文件下发,执,执行；,设计人员,学,学习，熟,悉,悉准则；,对照与自,己,己设计部,分,分相关的,准,准则，进,行,行设计，,确,确定参数,的,的应力值,；,；,设计人员,自,自查其设,计,计对准则,的,的“符合,性,性”：,不符合的,条,条款，说,明,明理由“,为,为什么不,符,符合”，,并,并报上一,级,级设计主,管,管；,编制准则,符,符合性报,告,告；,与可靠性,预,预计相结,合,合；,组织专家,评,评审，进,行,行“符合,性,性”检查,；,；,对“不符,合,合”的条,款,款，根据,其,其对可靠,性,性影响的,程,程度，决,策,策处理。,返回,热,分,分,析,析,、,、,热,热,设,设,计,计,热,分,分,析,析,、,、,热,热,设,设,计,计,的,的,概,概,念,念,热,分,分,析,析,：,：,获,获,得,得,产,产,品,品,的,的,温,温,度,度,分,分,布,布,热,设,设,计,计,：,：,采,采,取,取,相,相,应,应,的,的,温,温,度,度,控,控,制,制,措,措,施,施,，,，,控,控,制,制,电,电,子,子,设,设,备,备,的,的,温,温,度,度,原,因,因,与,与,目,目,的,的,电,子,子,产,产,品,品,可,可,靠,靠,性,性,对,对,温,温,度,度,是,是,非,非,常,常,敏,敏,感,感,提,高,高,可,可,靠,靠,性,性,热,分,分,析,析,的,的,内,内,容,容,与,与,手,手,段,段,温,度,度,计,算,算,热,热,测,测,热,设,设,计,计,的,的,方,方,法,法,电,路,路,板,板,布,布,局,局,散,热,热,措,措,施,施,热,分,分,析,析,、,、,热,热,设,设,计,计,原,原,因,因,和,和,目,目,的,的,原,因,因,与,与,目,目,的,的,电,子,子,产,产,品,品,可,可,靠,靠,性,性,对,对,温,温,度,度,是,是,非,非,常,常,敏,敏,感,感,，,，,如,如,图,图,所,所,示,示,，,，,但,但,温,温,度,度,生,生,高,高,时,时,，,，,器,器,件,件,故,故,障,障,率,率,迅,迅,速,速,增,增,大,大,；,；,电,电,路,路,板,板,变,变,形,形,合,理,理,温,温,度,度,布,布,局,局,，,，,控,控,制,制,温,温,度,度,，,，,提,提,高,高,可,可,靠,靠,性,性,热,分,分,析,析,、,、,热,热,设,设,计,计,热,分,分,析,析,的,的,内,内,容,容,与,与,手,手,段,段,热,分,分,析,析,的,的,内,内,容,容,结,点,点,温,温,度,度,：,：,元,元,器,器,件,件PN,结,结,温,温,度,度,，,，,一,一,般,般,是,是,元,元,件,件,的,的,最,最,高,高,温,温,度,度,；,；,壳,温,温,度,度,：,：,元,元,器,器,件,件,的,的,壳,壳,的,的,外,外,表,表,面,面,的,的,温,温,度,度,；,；,电,路,路,板,板,温,温,度,度,：,：,连,连,续,续,的,的,二,二,维,维,温,温,度,度,分,分,布,布,，,，,各,各,点,点,的,的,温,温,度,度,是,是,厚,厚,度,度,方,方,向,向,的,的,平,平,均,均,值,值,；,；,电,路,路,板,板,温,温,度,度,梯,梯,度,度,：,：,沿,沿,着,着,长,长,度,度,方,方,向,向,的,的,温,温,度,度,变,变,化,化,率,率,，,，,也,也,是,是,二,二,维,维,的,的,；,；,热,分,分,析,析,手,手,段,段,计,算,算,：,：,解,解,析,析,法,法,（,（,传,传,热,热,方,方,程,程,的,的,解,解,析,析,解,解,）,）,和,和,数,数,值,值,法,法,（,（,利,利,用,用,计,计,算,算,机,机,求,求,解,解,温,温,度,度,分,分,布,布,，,，,如,如BETAsoft-Board,软,软,件,件,）,）,；,；,热,测,测,设,设,备,备,测,测,量,量,热,分,分,析,析,、,、,热,热,设,设,计,计,热,设