电子产品可制造性设计

正文

研究电子产品可靠性的评价、预测、分析和提高可靠性的技术。电子产品包括电子元件、器件、设备和系统，1970年以后又包括了软件系统。可靠性工程应用概率论和数理统计方法研究产品故障时间分布、分布类型和分布参数，从而提出一系列评价产品可靠性特征的指标、计算和试验方法，解决产品在研制、设计、制造、试验和使用各阶段可靠性保证的工程应用问题。可靠性分析和预测是研究设备、系统可靠度和有效度的分析、预测理论和方法，以及应力条件等各种因素对产品可靠性的影响，对于电子元件、器件，是应用失效物理学对影响产品失效的物理、化学过程进行定性定量分析，确定这些过程与应力和时间等各种因素的依赖关系，并鉴定证实其失效模式和失效机理，为改进和提高产品可靠性提供依据。

发展过程第二次世界大战以后开始提出可靠性问题。当时,军事装备已大量采用电子产品,但由于产品不可靠,造成重大损失。因此,50年代初人们开始有组织地、系统地研究电子产品的可靠性问题。可靠性技术的发展，大致可分为四个阶段。①调查研究阶段(1950～1957年)：这一阶段主要对以电子管为重点的电子元件、器件进行现场数据收集和分析；研究寿命试验方法并成立专门的可靠性组织。②统计试验阶段（1957～1962年）：主要研制环境与可靠性试验设备；开展产品统计抽样寿命试验；制订电子产品可靠性标准和可靠性组织、管理规范；建立可靠性数据收集和交换系统。③可靠性物理研究阶段（1962～1968年）：这一阶段主要分析元件、器件失效机理；加强可靠性设计与工艺研究，建立高可靠元件、器件生产线；研究加速寿命试验的方法。④可靠性保证阶段(1968～)：这一阶段的特点是建立保证产品可靠性的管理制度,形成质量保证系统;建立电子元件、器件可靠性认证制度；发展可靠性试验技术和改进可靠性标准。

产品可靠性反映产品质量的综合性指标，是产品从出厂开始到工作寿命终结全过程的一种特性。它具有综合性、时间性和统计性的特点，有广义和狭义两种解释。广义可靠性是产品在其整个使用寿命周期内完成规定功能的能力，包括狭义可靠性和维修性；狭义可靠性是产品在某一规定时间内发生失效的难易程度。广义和狭义可靠性都是从使用角度提出的定性概念，并早已应用于工程实践。在实际需要和可靠性技术发展的条件下，50年代后期，以可靠性特征量表示产品可靠性高低的各种定量指标和方法开始应用于电子工程实践，制定出一系列可靠性标准，作为产品可靠性评价、考核的准则。可靠性特征量及其方法已为电子产品的研制、生产和使用等部门所采用。

用定量指标表示产品可靠性称为可靠度。它是产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率。所谓规定的条件是产品所处的环境条件和使用条件。所谓规定的时间是对产品规定的任何观察时间，包括连续使用、间断使用、储存和一次使用时间。按照产品的不同，时间参数可用周期、次数、里程或其他单位代替。所谓规定功能是规定产品的使命、用途、技术性能指标和失效判据。

对于可修复的产品,不仅有可靠度问题,同时也有发生故障后复原能力和修复速度的问题。与可靠度相应的是产品的维修度，即产品在规定时间内修复的概率。对于可修复产品用可靠度和维修度进行综合评价，就是产品的有效度。产品可靠性可按不同目的和要求采用相应的可靠性定量指标来表示。

①瞬时失效率λ(t)：产品在t时刻后单位时间内失效产品数相对于t时刻还在工作的产品数的比值,习惯上简称失效率。N为产品总数,n(t)为t时刻失效产品数，即

发展方向可靠性技术的发展主要决定于国家质量规划所提出的任务和要求。电子产品可靠性研究的方向是:①复杂系统的可靠性分析和评价;②高可靠元件、器件的可靠性保证和评价技术；③大规模集成电路可靠性评价和失效分析;④产品可靠性与环境、条件的关系;⑤可靠性数据收集和编制可靠性预计手册；⑥建立可靠性管理系统；⑦软件可靠性。

王威，工学博士，高级工程师，广东省电子学会SMT专业委员会资深专家委员，现任中国科学院长春光机所电装中心主任，在电子产品可靠性工程、电子产品可制造性设计和电子产品工艺可靠性设计等方面拥有丰富的实践经验。 2100433B

本书以提高电子产品可靠性为主线，从工艺角度系统介绍了包括设计、制造和使用维护在内的产品全寿命周期过程中各个环节和不同阶段的相关设计要求、设计方法和注意事项，内容涉及可制造性、可装配性、可测试性、可维护性等诸多方面。全书按照材料、零部组件、单机、整机的层次进行叙述，分为元器件与材料工艺选型、可制造性设计、结构设计与防护设计。与国内同类书籍相比，本书具有内容更全面、角度更新颖、案例更典型、实用性更强等特点。本书可作为电子产品结构设计师、电路设计师的参考手册，也可作为电装工艺师、产品质量工程师和检测工程师及电装操作人员的工作指导手册和培训教材，还可作为相关院校电子产品设计和工艺制造专业师生的参考和教学用书。