电子设计可靠性工程1_电子可靠性设计基础

电子可靠性工程方案设计电子可靠性工程是提高产品质量和可靠性，降低硬件生产故障率和市场失效率的系统工程。

您是否为电子产品生产直通率较低而烦恼，是否为市场返修率居高不下而束手无策？根据业界的分析，60%以上的生产故障是由于器件失效引起的，70%以上的市场返修也是因为器件失效引起的，而大多数公司对此却没有采用系统化的电子可靠性工程方法来解决，导致效率较低，产品质量可靠性不高。

其实按照系统的电子可靠性工程方法，通过选择合适的器件，有效地控制器件质量，合理应用器件，进行可靠性设计，达到业界领先的产品质量是可以实现的。

电子可靠性工程包含5个方面：一、通过正确的选型认证来保证构成产品的物料的基本可靠性物料选型与认证是一项产品工程，是硬件开发活动的重要组成部分。

产品一旦选用了某物料，其质量、成本、可采购性基本上60%都已固化，后期的一系列改进、保障策略所达到的效果只能占到40%，物料选型影响重大。

如何确定物料的规格，如何识别不同厂家的物料优劣，如何对物料厂家进行认证，如何监控物料厂家的质量波动，这些专项技术，在国际领先公司都有专业的团队来进行研究，并有系统化的流程保障物料选用，而目前国内厂家普遍比较薄弱，因此从物料选用开始，产品质量就和业界领先公司拉开了差距，可以说是输在了起跑线上。

二、通过正确合理的设计方法保证应用可靠性常用的可靠性设计方法有如下14种，在产品开发过程中，这些方面都要考虑到，包括做对应的仿真分析，才能够保证设计的产品的可靠性。

1可靠性预计2FMEA3可靠性指标论证、分配与冗余设计4电应力防护设计5ESD防护设计6容差分析7降额设计8升额设计9热分析和设计10信号完整性分析11EMC设计12安全设计13环境适应性设计14寿命与可维护性设计国际领先的大公司，对这些设计方法均有专业团队来保障，为了满足国内企业的需求，针对每种设计方法，深圳市易瑞来公司均有专家负责研究和追踪业界最新的进展，实践经验丰富。

电子产品可靠性设计与试验技术及经典案例分析课程背景――为什么我们的产品设计好了，到了用户（现场）却返修率很高？――如何为客户提供有力的可靠性指标证据？MTBF的真正含义是什么？――MTBF与可靠度、失效率、Downtime 的关系如何？提高可靠真的降低返修率？――为何功率管在没超额定功率时仍然烧毁？――塑封集成电路为何有防潮要求？――如何开展热设计？――如何开展降额设计？――如何开展电路可靠性设计，例如继电器用在电路中，是否有潜在通路？CMOS电路真的省电吗？――如何开展加速寿命试验？――如何权衡试验应力？对于企业领导和研发工程师而言，诸如此类的问题可谓太多，尽快明白可靠性的指标和基本原理，使设计人员掌握一些可靠性设计技能，是我们迫切需要研究和解决的重大课题。

目前很多企业工程师在这方面缺乏实践经验，很多相关知识都是网络和书籍上面了解，但是，一方面在解决实际问题时光靠这些零散的理论是不足的，另一方面，这些“知识”也有可能对可靠性的实质理解造成误解，为帮助企业以及研发人员解决在实际产品设计过程中遇到的问题与困惑，我们举办此次《电子产品可靠性设计与试验技术及经典案例分析》高级训练班，培训通过大量的实际产品可靠性案例讲解，使得学员可以在较短时间内掌握解决可靠性技术问题的技能并掌握可靠性设计的基本思路！同时对企业缩短产品研发周期、降低产品研发与物料成本具有重要意义！======================================================================================课程特色---系统性：课程着重系统地讲述产品可靠性设计和试验的原理，产品可靠性设计的主要方法，产品常见的故障模式及其预防方法，课程以大量的案例来阐述产品可靠性设计的思路与方法,以及可靠性工作重点、工作方法、解决问题的技巧。

---针对性：主要针对电子产品可靠性设计和测试项目，及各种典型产品出现的不同问题时候的解决思路与方法。

可靠性工程基本理论1可靠性（Reliability）可靠性理论是从电子技术领域发展起来，近年发展到机械技术及现代工程管理领域，成为一门新兴的边缘学科。

可靠性与安全性有密切的关系，是系统的两大主要特性，它的很多理论已应用于安全管理。

可靠性的理论基础是概率论和数理统计，其任务是研究系统或产品的可靠程度，提高质量和经济效益，提高生产的安全性。

产品的可靠性是指产品在规定的条件下，在规定的时间内完成规定功能的能力。

产品可以是一个零件也可以是一个系统。

规定的条件包括使用条件、应力条件、环境条件和贮存条件。

可靠性与时间也有密切联系，随时间的延续，产品的可靠程度就会下降。

可靠性技术及其概念与系统工程、安全工程、质量管理、价值工程学、工程心理学、环境工程等都有十分密切的关系。

所以，可靠性工程学是一门综合性较强的工作技术。

2可靠度（Reliablity）是指产品在规定条件下，在规定时间内，完成规定功能的概率。

可靠度用字母R表示，它的取值范围为0≤R≤1。

因此，常用百分数表示。

若将产品在规定的条件下，在规定时间内丧失规定功能的概率记为F，则R=1－F。

其中F称为失效概率，亦称不可靠度。

设有N个产品，在规定的条件下，在规定的时间内，有n个产品失效，则F=n/NR=(N-n)/N=1－F可靠度与时间有关，如100个日光灯管，使用一年和使用两年，其损坏的数量是不同的，失效率和可靠度也都不同。

所以可靠度是时间的函数，记成R（t），称为可靠度函数。

图5-1是可靠度函数R（t）和失效概率F（t）变化曲线。

图5-1可靠度3失效率（Failurerate）失效率是指工作到某一时刻尚未失效的产品，在该时该后，单位时间内发生失效的概率。

在极值理论中，失效率称为“强度函数”；在经济学中，称它的倒数为“密尔（Mill）率”；在人寿保险事故中，称它为“死亡率强度”。

失效率是衡量产品在单位时间内失效次数的数量指标；它也是描述产品在单位时间内失效的可能性。

电子设备的可靠性设计电子设备是现代社会必不可少的电子产品，从家庭电器到科学仪器，从智能手机到工业自动化控制系统，都离不开电子设备。

然而，由于电子设备通常需要长期运行，以及相关的物理、化学环境变化和故障风险等因素，因此电子设备的可靠性设计成为了现代工程领域的一个重要研究课题。

电子设备的可靠性设计，是指在电子设备设计阶段，通过优化设计方案、选择合适材料、严格测试和评估等手段，提高电子设备的质量、稳定性和可靠性，以达到减少故障风险、延长寿命、降低维修成本、提高利润等目的。

1. 电子设备可靠性可分为三个层次。

第一层是零部件层。

在零部件的选择上，可以采用高品质的产品，通过对不同品牌、型号的比较，选出最适合产品要求的零部件。

第二层是电路层。

在电路设计上要确保可靠性，除了对电路的可靠性进行可靠性分析以外，还可以对电路运行情况进行模拟，进行试验验证，确保设计的可靠性。

第三层是整机层。

在电子产品生产过程中，需要对产品进行单板组装、系统测试和维修等方面的措施，来提高整个系统的可靠性。

2.电子设备的可靠性设计可通过设计的各个环节加强。

在初期的电子产品设计时，可以通过充分的分析和测试来确定产品的使用环境，包括环境温度，电磁辐射和使用现场等。

在此基础上，可以选择合适的材料和组件进行设计和制造。

3.产品的测试过程也是电子设备可靠性设计中至关重要的一环。

在生产完成后，需要对电子产品进行精密检测和评估，对各项关键指标进行测试和分析，以找出潜在的问题，从而使产品具有可靠的性能和稳定的性能。

4.电子设备的可靠性设计需要建立完善的评估体系，及时发现产品的问题，并进行针对性处理。

在实际生产过程中，产品发现问题后，需要开展产品故障分析，及时采取相应的措施来消除故障影响，提高产品的可靠性。

5.电子设备的可靠性设计也需要建立健全的质量体系。

科学的设计和制造流程是提高产品可靠性的重要手段。

工艺控制、产品检测和检验、合格率统计等都是关乎产品性能的关键因素，需要严格把关。

电子电气工程中的电子设备可靠性技术电子设备在现代社会中扮演着重要角色，几乎涵盖了每个人的日常生活。

从智能手机到家用电器，从医疗设备到航空航天系统，电子设备的可靠性是确保其正常运行和长期使用的关键。

因此，电子电气工程师在设计和制造电子设备时，必须考虑到可靠性技术的应用。

1. 可靠性概念与指标可靠性是指电子设备在给定的时间和工作条件下，能够正常运行的能力。

为了衡量电子设备的可靠性，工程师们通常使用MTBF（平均无故障时间）和故障率这两个指标。

MTBF指的是设备在正常运行期间平均无故障的时间，而故障率则表示单位时间内设备发生故障的概率。

2. 可靠性设计原则在电子电气工程中，可靠性设计是确保电子设备在整个生命周期内保持高可靠性的关键。

以下是一些常见的可靠性设计原则：a. 系统化设计：从整体系统的角度出发，考虑设备与其他组件之间的相互作用和兼容性，以确保整个系统的可靠性。

b. 合理的电路设计：采用合理的电路设计方法，包括电源电路、信号处理电路和控制电路等，以提高电子设备的稳定性和可靠性。

c. 严格的质量控制：在制造过程中，严格控制原材料的质量和工艺的可控性，以确保电子设备的质量和可靠性。

d. 可靠性测试与验证：在设备制造完成后，进行可靠性测试和验证，以确保设备在各种工作条件下的可靠性。

3. 可靠性技术应用为了提高电子设备的可靠性，电子电气工程师可以采用以下可靠性技术：a. 电子元器件的选择：选择具有高可靠性和长寿命的电子元器件，如高质量的集成电路和稳定的电源模块。

b. 温度控制：在电子设备设计中，合理控制设备的工作温度，避免过高或过低的温度对设备可靠性的影响。

c. 电磁兼容性（EMC）：通过合理的电磁兼容性设计，减少电磁干扰和抗干扰能力，提高设备的可靠性。

d. 故障预测与容错设计：通过故障预测技术和容错设计，提前发现潜在故障点并采取相应措施，以确保设备的可靠性。

e. 可维护性设计：在电子设备设计过程中，考虑到设备的可维护性，包括易于维修、更换和升级的设计。

电路设计中的可靠性分析电路设计是现代电子领域中的重要工作之一，而其中的可靠性分析更是至关重要。

电路可靠性分析旨在评估电路设计的稳定性和可靠性，以确保电子设备在使用过程中的稳定运行和长期可靠性。

本文将介绍电路设计中的可靠性分析方法和其重要性。

一、可靠性分析的重要性电子设备的使用范围广泛，涵盖了从消费类产品到工业设备的各个领域。

无论是家用电器、通信设备还是航空航天器材，安全和可靠性都是至关重要的因素。

在电路设计中，可靠性分析能够帮助工程师了解电路在各种极端条件下的表现，预测电路的寿命和风险，从而提前采取措施进行优化和改进。

二、可靠性分析的方法1. 故障模式与影响分析（FMEA）故障模式与影响分析是一种常用的可靠性分析方法，通过识别潜在的故障模式和分析其可能的影响，从而制定相应的预防和修复策略。

该方法涉及到对电路的每个组件和子系统的故障模式进行评估，并评估故障对整个电路的影响程度。

2. 可靠性块图（RBD）可靠性块图是一种图形化的分析工具，用于描述系统结构和各个组件之间的关系。

通过构建可靠性块图，可以直观地了解电路中的故障传播路径和可能的故障点，从而有针对性地进行可靠性改进。

3. 误差树和事件树分析误差树和事件树分析是概率论和图论的应用，用于评估电路中各个组件故障的概率和可能的故障连锁反应。

通过对故障的概率和可能性进行建模和分析，可以确定关键组件和系统的可靠性指标，并指导设计改进。

4. 可靠性试验与评估可靠性试验与评估是通过对电路进行实际测试和数据分析，来评估电路可靠性的方法。

通过在不同环境条件下对电路进行寿命测试和性能评估，可以获取有关电路在实际使用中可能遇到的问题和可靠性特性的数据，为设计改进提供依据。

三、可靠性分析的实施步骤1. 确定可靠性目标和指标在进行可靠性分析之前，需要明确定义可靠性目标和指标。

这些目标和指标可以包括故障率、平均寿命、可修复性等。

明确的目标和指标能够帮助工程师有针对性地进行分析和改进。

电子产品可靠性要求在当今信息化社会中，电子产品已经成为人们日常生活中必不可少的一部分。

无论是手机、电脑还是家电产品，都已经深入到我们的生活中。

因此，电子产品的可靠性对用户来说至关重要。

本文将讨论电子产品的可靠性要求，并提出相应的规范、规程和标准。

一、可靠性的定义和重要性可靠性是指产品在一定时间内正常使用的能力，即产品在特定条件下能够不间断地运行而不出现故障的能力。

对于电子产品而言，可靠性显得尤为重要，因为一旦产品发生故障，不仅会给用户带来不便，还可能造成财产损失以及人身安全的威胁。

二、电子产品可靠性的影响因素电子产品的可靠性主要受到以下几个方面的影响：1.设计质量：产品的设计质量直接决定了其可靠性水平。

合理的设计能够减少潜在故障点，提高产品的可靠性。

2.材料质量：电子产品使用的材料质量直接影响产品的可靠性。

使用优质材料可以延长产品的使用寿命，降低故障风险。

3.制造过程：制造过程中的质量控制非常重要。

合格的工艺操作和严格的品质监管能够确保产品的可靠性。

4.环境因素：电子产品的工作环境也会对其可靠性产生影响。

例如，高温、高湿度的环境会加速产品的老化，增加故障风险。

5.使用条件：用户在使用电子产品时的操作是否规范、是否符合产品使用说明书的要求，也会直接影响产品的可靠性。

三、电子产品可靠性要求的规范和标准为了确保电子产品的可靠性，各行业已经制定了许多规范和标准。

以下是几个典型的例子：1.国际电工委员会（IEC）发布的“电子设备可靠性工程导则”（IEC 62380）是电子产品可靠性工程领域的重要参考标准，规定了产品设计、制造和测试的一般要求。

2.美国国防标准化计划办公室发布的“电子产品可靠性制造与管理指南”（MIL-HDBK-217）是军事电子产品可靠性的重要指南，对军用电子产品的可靠性设计、制造和测试提供了具体要求。

3.国际可靠性工程协会（IREC）发布的“可靠性设计学（REDS）”是可靠性工程领域的重要教材，对电子产品可靠性的理论与方法进行了全面的阐述。

电子系统的可靠性设计与分析电子系统在现代社会中扮演着重要的角色，涵盖了从家用电器到航空航天设备的各种应用。

然而，由于电子系统的复杂性和高度集成性，其可靠性成为了一个重要的考量因素。

本文将讨论电子系统的可靠性设计与分析，探讨如何提高电子系统的可靠性。

1. 可靠性设计的基本原则可靠性设计的基本原则是通过合理的系统设计和工程实践来确保电子系统的正常运行。

首先，合理的系统设计包括模块化设计、冗余设计和容错设计。

模块化设计将系统划分为多个功能模块，使得系统更易于理解、测试和维护。

冗余设计通过增加备用部件来提高系统的容错能力，即使某个部件发生故障，系统仍能正常运行。

容错设计则通过设计检测和纠错机制来提高系统的容错性能，例如使用校验码来检测和纠正数据传输中的错误。

其次，工程实践是可靠性设计的关键。

在电子系统的制造和组装过程中，必须严格遵守工程实践，包括正确的焊接、连接和封装等操作。

同时，对于关键部件的选择和测试也是至关重要的，必须确保它们符合规定的标准和性能要求。

2. 可靠性分析的方法除了可靠性设计，可靠性分析也是提高电子系统可靠性的重要手段。

可靠性分析的目的是评估系统的可靠性水平，并找出潜在的故障源。

常用的可靠性分析方法包括故障模式与影响分析（FMEA）、故障树分析（FTA）和可靠性块图（RBD）等。

故障模式与影响分析（FMEA）是一种系统性的分析方法，通过识别系统中的故障模式、评估其对系统性能的影响，并制定相应的纠正措施。

故障树分析（FTA）则是一种定性和定量分析方法，用于分析系统故障的可能性和影响。

可靠性块图（RBD）则是一种图形化的表示方法，用于描述系统中各个组件之间的关系和可靠性。

3. 可靠性增强技术除了可靠性设计和分析，还有一些可靠性增强技术可以进一步提高电子系统的可靠性。

其中之一是故障诊断技术，通过监测和分析系统的运行状态，及时发现和诊断故障，并采取相应的纠正措施。

另一个是故障容忍技术，即使在部分故障的情况下，系统仍能继续工作，以保证系统的可靠性和可用性。