电子产品可靠性设计方法分析.ppt

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1、电子产品可靠性设计分析方法北京航空航天大学可靠性工程研究所北京现代青亚科技有限公司电子产品可靠性设计分析方法电子元器件的选择与使用(GJB546-88，电子元器件可靠性保证大纲)降额设计(GJB/Z35-93，元器件降额准则)热分析热设计(GJBZ27-92，电子设备可靠性热设计手册)环境应力筛选(GJB1032-90，电子产品环境应力筛选方法)电子元器件的选择与使用为什么要控制选择与正确使用电子元器件电子元器件的质量等级元器件的选择控制目的原则管理元器件的正确使用为什么要控制电子元器件的选择与正确使

2、用电子元器件是电子、电气系统的基础产品，是能够完成预定功能而不能再分割的电路基本单元，其自身的可靠性是十分重要的；设计人员注重元器件的功能与性能，不关心其“质量等级”；元器件的采购缺乏“质量等级”概念“，渠道不畅、不稳；元器件的使用：近一半的元器件失效并非由于元器件本身的固有可靠性不高，而是由于使用者对元器件选择不当或使用有误。航天部半导体器件失效分析中心的统计数字：返回质量等级：是指元器件装机使用之前，在制造、试验及筛选过程中其质量的控制等级。它对元器件的失效率有很大的影响。目前，预计国外、国内元器

3、件失效率时，用质量系数πQ作为不同质量等级对元器件工作失效率影响的调整系数。国外电子元器件的质量等级电子元器件的质量等级电子元器件的质量等级半导体集成电路质量系数等级国内元器件的质量等级返回元器件的选择与控制目的保证元器件的性能、质量等应满足产品要求；保证畅通的采购渠道、稳定的货源；减少品种；降低采购费用；正确的使用。选择控制的总原则元器件的技术性能、质量等级、使用条件等应满足产品要求；优先选用经实践证明质量稳定、可靠性高、有发展前途且供应渠道可靠的标准元器件；在产品设计时，应最大限度地压缩元器件的品

4、种、规格及其生产厂点；要严格控制新研元器件的使用。元器件的选择与控制元器件的控制大纲建立元器件控制机构建立控制方案控制策略：全面、重点，即广度与深度控制元器件的名称与种类规定选用的顺序元器件优选清单(PPL)QPL：QualifiedProductList经过质量鉴定合格的元器件清单(合格元器件清单)PPL：PreferredPartsList优选元器件品清单制定降额准则、热设计准则及其他使用指南元器件筛选对转承制方元器件选用要求及控制对选用非优选元器件的控制程序继续PPL清单优选清单格式返回QPL清

5、单元器件的选择与控制国产电子元器件的优选顺序按国家标准（GB）、国家军用标准（GJB）、“七专”技术条件（QZJ）、电子工业部标准（SJ）执行“七专”产品推荐品种保留品种适用品种国外电子元器件的优选国外已形成了一系列的军用标准和规范《国外元器件质量等级、命名标志及选购指南》问题忽视检测概念模糊，选择不当：“军用温度范围”当“军品”要求不明，采购不当渠道混乱，受骗上当返回元器件的正确使用使用中存在的问题对元器件的性能掌握不够。测试不当或测量仪器接地不当而烧毁电路。调机不当，造成损伤静电损伤值得注意措施降

6、额使用热设计抗辐射设计防静电设计操作过程中的问题储存与保管的问题元器件的正确使用抗辐射设计航天器中使用的元器件：外空间的各种辐射核爆炸环境：高能中子和射线防静电设计制造过程(人的静电防护)储存运输过程操作过程中的问题安装的机械损伤储存与保管的问题存储环境返回降额设计降额设计概念与目的降额设计就是使元器件或设备工作时承受的工作应力适当降低于元器件或设备的额定值；降低基本故障率、提高使用可靠性的目的（例子：陶瓷电源）；降额主要因素：电应力和温度降额设计的关键：降额的程度与效果；降额等级Ι级降额：最大适用于

7、故障危及安全、导致任务失败和造成重大经济损失的情况；Π级降额：适用于故障使任务降级和增加不合理的维修费用；Ш级降额：适用于故障对任务完成影响很小和少量的维修。降额设计原则降额准则的制定与实施降额准则说明降额设计原则降额设计原则各类元器件均有一个最佳的降额范围，在此范围内应力变化对其故障率影响较大。过度的降额也不可取，增加元器件的数量；降额到一定程度后，可靠性的提高是很微小的；过度降额反而有害：大功率晶体管在小电流下，大大降低放大系数而且参数稳定性降低；继电器的线包电流不仅不能降低，反而应在额定值之上，

8、否则影响可靠的接触；电应力降额容易，对温度降额，主要依靠热设计；降额提高可靠性，但要综合考虑可靠性、体积、重量和费用等问题；根据设计、可靠性等的需要进行，一般参照GJB/Z-35《元器件降额准则》。降额准则的制定与实施降额准则的制定在工程型号中制定降额准则，指导降额设计；参照GJB/Z-35制定降额准则根据可靠性需求、以往的经验或相似型号的降额准则确定元器件的种类及其在不同重要性要求下的降额等级；系统/分系统及其要求的降额等级；确定具体的参数应力；编制降