電子產(chǎn)品可制造性設(shè)計

正文

研究電子產(chǎn)品可靠性的評價、預(yù)測、分析和提高可靠性的技術(shù)。電子產(chǎn)品包括電子元件、器件、設(shè)備和系統(tǒng)，1970年以后又包括了軟件系統(tǒng)?？煽啃怨こ虘?yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計方法研究產(chǎn)品故障時間分布、分布類型和分布參數(shù)，從而提出一系列評價產(chǎn)品可靠性特征的指標、計算和試驗方法，解決產(chǎn)品在研制、設(shè)計、制造、試驗和使用各階段可靠性保證的工程應(yīng)用問題?？煽啃苑治龊皖A(yù)測是研究設(shè)備、系統(tǒng)可靠度和有效度的分析、預(yù)測理論和方法，以及應(yīng)力條件等各種因素對產(chǎn)品可靠性的影響，對于電子元件、器件，是應(yīng)用失效物理學(xué)對影響產(chǎn)品失效的物理、化學(xué)過程進行定性定量分析，確定這些過程與應(yīng)力和時間等各種因素的依賴關(guān)系，并鑒定證實其失效模式和失效機理，為改進和提高產(chǎn)品可靠性提供依據(jù)。

發(fā)展過程第二次世界大戰(zhàn)以后開始提出可靠性問題。當(dāng)時,軍事裝備已大量采用電子產(chǎn)品,但由于產(chǎn)品不可靠,造成重大損失。因此,50年代初人們開始有組織地、系統(tǒng)地研究電子產(chǎn)品的可靠性問題。可靠性技術(shù)的發(fā)展，大致可分為四個階段。①調(diào)查研究階段(1950～1957年)：這一階段主要對以電子管為重點的電子元件、器件進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集和分析；研究壽命試驗方法并成立專門的可靠性組織。②統(tǒng)計試驗階段（1957～1962年）：主要研制環(huán)境與可靠性試驗設(shè)備；開展產(chǎn)品統(tǒng)計抽樣壽命試驗；制訂電子產(chǎn)品可靠性標準和可靠性組織、管理規(guī)范；建立可靠性數(shù)據(jù)收集和交換系統(tǒng)。③可靠性物理研究階段（1962～1968年）：這一階段主要分析元件、器件失效機理；加強可靠性設(shè)計與工藝研究，建立高可靠元件、器件生產(chǎn)線；研究加速壽命試驗的方法。④可靠性保證階段(1968～)：這一階段的特點是建立保證產(chǎn)品可靠性的管理制度,形成質(zhì)量保證系統(tǒng);建立電子元件、器件可靠性認證制度；發(fā)展可靠性試驗技術(shù)和改進可靠性標準。

產(chǎn)品可靠性反映產(chǎn)品質(zhì)量的綜合性指標，是產(chǎn)品從出廠開始到工作壽命終結(jié)全過程的一種特性。它具有綜合性、時間性和統(tǒng)計性的特點，有廣義和狹義兩種解釋。廣義可靠性是產(chǎn)品在其整個使用壽命周期內(nèi)完成規(guī)定功能的能力，包括狹義可靠性和維修性；狹義可靠性是產(chǎn)品在某一規(guī)定時間內(nèi)發(fā)生失效的難易程度。廣義和狹義可靠性都是從使用角度提出的定性概念，并早已應(yīng)用于工程實踐。在實際需要和可靠性技術(shù)發(fā)展的條件下，50年代后期，以可靠性特征量表示產(chǎn)品可靠性高低的各種定量指標和方法開始應(yīng)用于電子工程實踐，制定出一系列可靠性標準，作為產(chǎn)品可靠性評價、考核的準則?？煽啃蕴卣髁考捌浞椒ㄒ褳殡娮赢a(chǎn)品的研制、生產(chǎn)和使用等部門所采用。

用定量指標表示產(chǎn)品可靠性稱為可靠度。它是產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。所謂規(guī)定的條件是產(chǎn)品所處的環(huán)境條件和使用條件。所謂規(guī)定的時間是對產(chǎn)品規(guī)定的任何觀察時間，包括連續(xù)使用、間斷使用、儲存和一次使用時間。按照產(chǎn)品的不同，時間參數(shù)可用周期、次數(shù)、里程或其他單位代替。所謂規(guī)定功能是規(guī)定產(chǎn)品的使命、用途、技術(shù)性能指標和失效判據(jù)。

對于可修復(fù)的產(chǎn)品,不僅有可靠度問題,同時也有發(fā)生故障后復(fù)原能力和修復(fù)速度的問題。與可靠度相應(yīng)的是產(chǎn)品的維修度，即產(chǎn)品在規(guī)定時間內(nèi)修復(fù)的概率。對于可修復(fù)產(chǎn)品用可靠度和維修度進行綜合評價，就是產(chǎn)品的有效度。產(chǎn)品可靠性可按不同目的和要求采用相應(yīng)的可靠性定量指標來表示。

①瞬時失效率λ(t)：產(chǎn)品在t時刻后單位時間內(nèi)失效產(chǎn)品數(shù)相對于t時刻還在工作的產(chǎn)品數(shù)的比值,習(xí)慣上簡稱失效率。N為產(chǎn)品總數(shù),n(t)為t時刻失效產(chǎn)品數(shù)，即

發(fā)展方向可靠性技術(shù)的發(fā)展主要決定于國家質(zhì)量規(guī)劃所提出的任務(wù)和要求。電子產(chǎn)品可靠性研究的方向是:①復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性分析和評價;②高可靠元件、器件的可靠性保證和評價技術(shù)；③大規(guī)模集成電路可靠性評價和失效分析;④產(chǎn)品可靠性與環(huán)境、條件的關(guān)系;⑤可靠性數(shù)據(jù)收集和編制可靠性預(yù)計手冊；⑥建立可靠性管理系統(tǒng)；⑦軟件可靠性。

王威，工學(xué)博士，高級工程師，廣東省電子學(xué)會SMT專業(yè)委員會資深專家委員，現(xiàn)任中國科學(xué)院長春光機所電裝中心主任，在電子產(chǎn)品可靠性工程、電子產(chǎn)品可制造性設(shè)計和電子產(chǎn)品工藝可靠性設(shè)計等方面擁有豐富的實踐經(jīng)驗。 2100433B

本書以提高電子產(chǎn)品可靠性為主線，從工藝角度系統(tǒng)介紹了包括設(shè)計、制造和使用維護在內(nèi)的產(chǎn)品全壽命周期過程中各個環(huán)節(jié)和不同階段的相關(guān)設(shè)計要求、設(shè)計方法和注意事項，內(nèi)容涉及可制造性、可裝配性、可測試性、可維護性等諸多方面。全書按照材料、零部組件、單機、整機的層次進行敘述，分為元器件與材料工藝選型、可制造性設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計與防護設(shè)計。與國內(nèi)同類書籍相比，本書具有內(nèi)容更全面、角度更新穎、案例更典型、實用性更強等特點。本書可作為電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計師、電路設(shè)計師的參考手冊，也可作為電裝工藝師、產(chǎn)品質(zhì)量工程師和檢測工程師及電裝操作人員的工作指導(dǎo)手冊和培訓(xùn)教材，還可作為相關(guān)院校電子產(chǎn)品設(shè)計和工藝制造專業(yè)師生的參考和教學(xué)用書。