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1、电子产品 对印制板质量可靠性的要求CPCA梁志立2011.08.1目次1.可靠性概述定义研究的意义浴盆曲线可靠性指标可靠性设计技术内容2.电子产品对印制板质量可靠性的要求2.1.质量可靠性关键指标2.2.PCB生产流程可靠性测试项目和要求2.3.电子产品对印制板质量可靠性要求2.4.综合案例2.5.智能手机、平板电脑PCB可靠性试验3.终端客户对PCB质量可靠性要求的几点趋势CAF无卤印制板PCB无铅化4.HDI、AnylayerHDI、IC载板21.“可靠性”概述1.1什么叫可靠性?（英文：Reliability）定义,国家标准的规定:产品的可靠性是指:产品在规定的条件下,在规定的时间完成规
2、定的功能和能力.可靠性问题的研究是因处理不可靠的问题,于第二次世界大战期限间发展起来的.可靠性设计的研究始于20世纪六十年代,首先应用于军事和航天、电子等工业部门，随后逐渐扩展到民用工业。“可靠性”指的是“可信赖的”，或“可信任的”。平常，我们说一个人是可靠的，就是说这个人说得到做得到；而一个不可靠人是指一个不一定能说到做到的人。是否做得到，要取决于这个人的意志、才能和机会。同样，一台电子产品，仪器设备，当人们要求他工作时，它就能工作，则说它是可靠的；而当人们要求它工作时，它有时工作，有时不工作，则称它是不可靠的。3(1)防故障和事故障发生,避免引发灾难性的事故.美国航天飞机“挑战者号”,一个
3、密封圈失效,起飞76秒后爆炸,7名宇航员丧失,13亿美元损失(1986.1.28)。90年代,美国UL发表文告,说中国的印制板在美国引起多次设备仪器起火,原因是中国的PCB厂使用的板材是非阻燃的,但是打上了UL标记.2011.07.23甬温线高铁动车组追尾，4节车厢坠桥，死40人，特大铁路交通事故，高铁火车可靠性受质疑。(2)提高产品的可靠性,能使产品费用降低,减少停机时间.GE公司分析,对发电、矿山、运输等连续作业的设备，即使可靠性提高1%，成本提高10%也是合算的。可靠性高，维修费、停机检查费用损失可大大减少。(3)改善企业信誉，培强企业竞争力，扩大市场客户，提高经济效益。产品的可靠性越高
4、，产品无故障工作时间越长。1.2.可靠性研究的意义4(1)可靠度:在规定的条件下,规定时间内完成规定的功能和能力的概率,即平均无故障时间.(2)平均维修时间:产品从发现故障到恢复功能所需要的时间.(3)失效率:产品在规定使用条件下,使用到某一时间,产品失效的概率.51.3.可靠性指标1.4.可靠性特性曲线浴盆曲线(1)早期失效期在试验和设计初期,由于产品设计制造中的错误,软件不完善,元器件筛选不够等原因,造成早期失效率高.(2)偶然失效期通过修正设计,改工艺,优化元器件,作整机试验,产品进入稳定失效期.(3)耗损失效期由于器件损耗,整机老化,维护等原因,产品进入耗损失效期.这就是可靠性特性曲线
5、逞“浴盆曲线”的原因.耗损失效期早期失效期偶尔失效期时间失效率61.5.电子产品可靠性设计的基本准则产品结构与电路尽量简便.尽量造用成熟的结构和典型的电路.结构简单化,积木化,插件化.采用新电路,新器件,注意标准化.采用新技术,充分关注继承性.尽量采用数字电路,集成电路.对性能指标,可靠性指标要综合考虑.尽量采用传统工艺和习惯的操作方法.不断采用新的可靠性设计技术.71.6.电子产品可靠性设计的技术内容(1)元器件限额设计降低在元器件上的工作应力(电、热、机械应力等）、限额条件和降额量值。(2)热设计10℃法则:环境温度提高10℃,元器件寿命降低1/2.(3)冗余化设计一台或多台相同单元(系统
6、)构成并联形式,当其中一台发生故障,其它单元(系统)仍在正常工作的设计技术.安全性,经济性高的场合,需特别考虑,例如程控电话总机交接系统,运行器的控制系统.8(4)电磁兼容设计即耐环境的设计,分二类:电子电路,设备,系统在工作时,由于相互干扰或受外界干扰,达不到预期的技术指标.设备系统虽没有直接受到干扰的影响,但不能通过电磁兼容的标准.如计算机设备超过电磁发射标准规定的极限值,或在电磁敏感度,静电敏感度上达不到要求.为达到电磁兼容状态,修改设计,屏蔽机箱,电源线滤波,信号线滤波,接地,电缆线改动等.(5)其它:软件可靠性设计,故障弱化设计,漂移设计……等.(PCB,在湿环境,盐雾环境下,绝缘电
7、阻产生下降,对电子产品性能产生影响)91.7.PCB设计布线时,可靠性方面注意问题(1)各级电路连接尽量缩短,尽可能减少寄生耦合,高频电路尤为注意.(2)设计各级电路应尽量按原理图顺序排列布置,避免各级电路交叉排列.(3)每级电路的元器件尽量靠近各级电路的晶体管和IC芯片,不应分布得太远,应尽量使各级电路自成回路.(4)各级均应采用一点接地,或就近接地,以防止电流回路造成干扰.大电流接地和沁电流回
