電子可靠性工程
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
電子可靠性工程的視頻教程
PCB/封裝建模：增強單元進一步提高電子產品結構可靠性仿真精度
在電子行業尤其PCB及封裝結構產品可靠性有豐富設計仿真經驗，負責Ansys中國CPS結構可靠性方案以及Ansys Sherlock國內技術支持；長期支持國內大型半導體、封裝、通訊企業的仿真設計工作。
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電子可靠性工程的實例教程
電子可靠性工程是提高產品質量和可靠性，降低硬件生產故障率和市場失效率的系統工程。
您是否為電子產品生產直通率較低而煩惱，是否為市場返修率居高不下而束手無策？根據業界的分析，60%以上的生產故障是由于器件失效引起的，70%以上的市場返修也是因為器件失效引起的，而大多數公司對此卻沒有采用系統化的電子可靠性工程方法來解決，導致效率較低，產品質量可靠性不高。
其實按照系統的電子可靠性工程方法，通過選擇合適的器件，有效地控制器件質量，合理應用器件，進行可靠性設計，達到業界領先的產品質量是可以實現的。
電子可靠性工程包含5個方面：
一、通過正確的選型認證來保證構成產品的物料的基本可靠性
物料選型與認證是一項產品工程，是硬件開發活動的重要組成部分。產品一旦選用了某物料，其質量、成本、可采購性基本上60%都已固化，后期的一系列改進、保障策略所達到的效果只能占到40%，物料選型影響重大。如何確定物料的規格，如何識別不同廠家的物料優劣，如何對物料廠家進行認證，如何監控物料廠家的質量波動，這些專項技術，在國際領先公司都有專業的團隊來進行研究，并有系統化的流程保障物料選用，而目前國內廠家普遍比較薄弱，因此從物料選用開始，產品質量就和業界領先公司拉開了差距，可以說是輸在了起跑線上。
二、通過正確合理的設計方法保證應用可靠性
常用的可靠性設計方法有如下14種，在產品開發過程中，這些方面都要考慮到，包括做對應的仿真分析，才能夠保證設計的產品的可靠性。
展開 確保汽車電子可靠性的最佳方法是故障物理(PoF)方法，該方法通過科學（物理、化學等）解釋故障機制，并評估實際工作條件下的使用壽命。該方法的四個關鍵流程分別是設計捕獲、生命周期特征化、載荷變換和耐久性仿真可靠性分析與風險評估。
Ansys Sherlock自動設計分析軟件是一款可靠性保障工具套件，在虛擬仿真環境下運行該工具，可以確保電子設計的實際使用壽命達到產品的預期使用壽命。
可靠性是衡量產品在預期使用壽命內的客戶環境下執行特定功能的能力。可靠性必須通過設計進行保障。汽車行業傳統的可靠性設計方法，例如MIL-HDBK-2.17F等經驗預測、行業規范和“測試”可靠性，都存在嚴重的局限性。更出色的可靠性設計方法離不開基于故障物理(PoF)算法的可靠性保障軟件。
汽車電子面臨的挑戰在于，需要確保在惡劣環境下超過15萬英里的行駛里程和長達10年的使用壽命，且不能發生過高故障率。惡劣環境條件包括不同區域氣候下熱循環引起的季節性變化、電磁噪聲、振動、沖擊、溫度和濕度。
此外，電子產品現已集成到現代汽車的各個方面如圖1所示，多處有它們的身影。
圖1：現代汽車中的電子產品
傳統的汽車或產品開發流程方法使用了一系列“設計-構建-測試-整改(DBTF)”可靠性增長方法，這是一種發現和解決問題的試錯方法，然而如今，這種方法已經不夠用了。本白皮書通過汽車設計與計算機輔助工程、故障物理方法流程等方面詳細介紹如何利用故障物理建模加速實現汽車電子可靠性。本文為白皮書節選，完整內容可在文末下載。
汽車設計與計算機輔助工程
汽車行業已從虛擬計算機輔助工程(CAE)工具中收獲了顯著效益。這是將車輛評估從道路轉移到實驗室，再到利用計算機實現車輛、子系統和組件級評估的直接結果。
展開 下載地址：電子設備可靠性熱設計指南徐維新
功能集成
Isograph 軟件集成了以下可靠性、維修性、綜合保障分析工作內容：
※ Reliability Prediction －可靠性預計
※ Maintainability Prediction －維修性預計（ MTTR 預計）
※ Reliability Block Diagram －可靠性框圖
※ FMEA / FMECA －故障模式、影響及危害性分析
※ Fault Tree Analysis －故障樹分析
※ Event Tree Analysis －事件樹分析
※ Markov Analysis －馬爾可夫過程分析
※ Reliability-Centred Maintenance －以可靠性為中心的維修工作分析
※ Hazop Analysis －風險性及可行性分析
※ Weibull Analysis －威布爾故障數據分析
※ LccWare －壽命周期費用分析
※ AvSim －高級仿真分析
項目集成
※ 系統、分系統、設備、部件、組件、元器件的統一分析和管理
※ 支持工程項目的分離與合并
※ 自動實現產品中各層次單元的數據傳遞關系
※ 最大限度地保證可靠性設計分析工作與產品研制狀態的一致性
數據集成
※ 通過數據共享和數據鏈接技術實現數據集成
※ 軟件內部的數據鏈接由系統自動實現
※ 軟件與外部接口的數據鏈接由用戶自由指定
展開 環境試驗與可靠性試驗雖然關系緊密，但它們在試驗目的、所用環境應力數量、環境力量值選用準則、試驗類型、試驗時間、試驗終止判據方面存在截然的不同之處。
01
試驗目的
環境適應性測試旨在評估產品能否適應特定的環境條件，確保其設計滿足合同規定的要求，并為產品的接受或拒絕提供依據。
另一方面，可靠性測試的目的是量化產品的可靠性水平，即產品在既定的環境條件下，于一定時間內成功執行其功能的可能性。
02
所用環境應力數量
在環境適應性測試中，根據GJB 150標準，共有19項測試項目；MIL-STD-810 D標準包含20項環境測試項目；而810F標準則擴展至24項測試項目。這些測試項目涵蓋了對產品影響較大的環境因素，如溫度、濕度、鹽霧、振動、沖擊、壓力、太陽輻射、沙塵、雨水等。被測試的產品應根據其預期的使用環境和可能受到的影響，選擇相應的測試項目，通常需要考慮10個以上不同的環境因素。
而可靠性試驗由于要進行綜合模擬，只將綜合環境應力（溫度，濕度，振動）與電應力結合進行試驗。可見，可靠性試驗所選用的環境應力數量比環境試驗少得多。
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傳統溫循分析后處理中，依賴人工提取關鍵區域的塑性應變或應變能密度數據，不僅效率低下，且易因主觀判斷導致風險評估偏差，難以滿足高可靠性電子封裝的工程需求。
<p class="ql-align-justify">在電子產品可靠性工程中，溫度循環（Thermal Cycling）測試幾乎是所有BGA、CSP、SiP等封裝形式必須經歷的“生死考驗”。</p><p class="ql-align-justify">為什么要做溫循測試？
引言：
UniVista EDMPro是一款融合電子系統研制流程、技術與管理實踐的差異化一站式電子設計數據管理平臺及應用解決方案。
多層次復合性管理、設計研發協同、可靠性與質量保障、知識管理是保證研發管理的關鍵需求；提升產品差異化能力、縮短上市周期、降低產品成本，是保持企業競爭力的基礎和核心。
EDMPro包含四款核心產品RMS（資源庫管理系統）、EDMS（電子設計過程管理與質量評審系統
在電子制造領域，灌封、點膠、底部填充等工藝是保障電子元件性能與壽命的關鍵環節。然而，傳統工藝常面臨材料用量難把控、空氣滯留影響質量、溫度適應性差等難題。如今，Altair Inspire? PolyFoam 帶來了一系列新功能，全方位破解行業痛點，為電子制造注入新活力。
灌封工藝新升級，防護更全面、仿真更精準
灌封工藝作為電子元件的“防護盾”，能將電子元件封裝在可固化的保護性液體中
<p><br></p><p>在電子制造領域，灌封、點膠、底部填充等工藝是保障電子元件性能與壽命的關鍵環節。然而，傳統工藝常面臨材料用量難把控、空氣滯留影響質量、溫度適應性差等難題。如今，Altair Inspire? PolyFoam 帶來了一系列新功能，全方位破解行業痛點，為電子制造注入新活力。</p><p><br></p><p><strong>灌封工藝新升級，防護更全面、仿真更精準</strong
在汽車電子芯片高可靠性要求下，Ansys 結構方案能緊扣 AEC-Q100、GMW3172 標準：芯片級通過溫度循環仿真焊球 / 引線疲勞，模組級模擬振動沖擊下焊點及連接器風險等。
借助Ansys多維度結構可靠性方案，精準對齊標準測試工況，定位失效原因及快速預測壽命。Ansys可以助力客戶設計階段完成可靠性驗證，加速車規級別可靠性認證，為自動駕駛、動力控制模塊提供車規級結構保障。
5月29
在電子信息技術飛速發展的今天，從日常使用的智能終端到關乎國計民生的關鍵設備，電子元器件的可靠性直接決定著整個系統的穩定性與安全性。北京沃華慧通測控技術有限公司深耕電子測試測量領域多年，憑借深厚的技術沉淀和豐富的實踐經驗，在其專業團隊看來，嚴格且全面的可靠性檢測項目是保障電子元器件質量的核心所在。那么，究竟有哪些檢測項目能讓電子元器件在復雜環境中穩定運行、可靠工作呢？
電子元器件可靠性檢測項目主要包括以下
環境試驗與可靠性試驗雖然關系緊密，但它們在試驗目的、所用環境應力數量、環境力量值選用準則、試驗類型、試驗時間、試驗終止判據方面存在截然的不同之處。
01
試驗目的
環境適應性測試旨在評估產品能否適應特定的環境條件，確保其設計滿足合同規定的要求，并為產品的接受或拒絕提供依據。
另一方面，可靠性測試的目的是量化產品的可靠性水平，即產品在既定的環境條件下，于一定時間內成功執行其功能的可能性
確保汽車電子可靠性的最佳方法是故障物理(PoF)方法，該方法通過科學（物理、化學等）解釋故障機制，并評估實際工作條件下的使用壽命。該方法的四個關鍵流程分別是設計捕獲、生命周期特征化、載荷變換和耐久性仿真可靠性分析與風險評估。
Ansys Sherlock自動設計分析軟件是一款可靠性保障工具套件，在虛擬仿真環境下運行該工具，可以確保電子設計的實際使用壽命達到產品的預期使用壽命。
