電子可靠性工程的案例
電子可靠性工程概述
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 電子可靠性 | 利用故障物理建模加速實現汽車電子可靠性
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。
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 可靠性電子產品熱設計知識 附電子設備可靠性熱設計指南徐維新下載
下載地址：電子設備可靠性熱設計指南徐維新
[可靠性軟件介紹]可靠性、維修性和安全性工程設計分析Isograph
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的七大區別，附汽車電子環境與可靠性試驗條件清單！
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。
展開 Sherlock掀電子設計與可靠性革命，為電子系統保駕護航
Sherlock掀電子設計與可靠性革命，為電子系統保駕護航
“ANSYS產品組合中加入了DfR Solutions - Sherlock后，現可提供具備電子可靠性完整的端到端解決方案。Viasat 可靠性工程經理Jim Hunter表示：“DfR Solutions為用戶提供易用的解決方案，并重點增強了電子產品的機械可靠性，構建電子產品CAD裝配體在過去要耗時數周，而如今不到1個小時就能裝配完成并求解。”
時間要追溯到今年5月，ANSYS完成了對業界唯一自動化設計可靠性分析軟件Sherlock的開發商 DfR Solutions的收購。ANSYS全方位的多物理場解決方案與Sherlock精確的可靠性分析相結合，這將提供一個完整的設計師級套件，幫助客戶在設計周期的早期快速方便地分析電子故障，從而在開發過程中節省時間和資金成本。Sherlock到底如何確保電子系統和組件可靠性，又有著怎樣的突出表現，我們來看ANSYS軟件開發高級總監 Al Hancq 怎么說的？
當今世界，我們周圍的電氣組件數量不斷增加。
展開 《可靠性工程(安全工程技術叢書)》
I S B N： 750256758
開本： 小16開
印張： 1600.00
包裝： 平裝
字數： 378千
本書根據盡量滿足工程實際需要的原則，既系統地闡述了可靠性工程學的基本理論和方法，又結合工程實際提供了相關的資料和案例。內容包括有：可靠性主要指標與分布；系統可靠性；機械強度可靠性設計；典型機械零部件可靠性設計；概率有限元；故障模式影響分析與故障樹分析；可靠性試驗等。
本書是《安全工程技術叢書》中的一個分冊，可作為過程裝備與控制工程及其相近專業的本科和研究生教學的教材，也可作為從事過程裝備等等機械產品設計、制造、試驗、使用及管理的工程技術人員參考書。
展開 申請兌換《可靠性工程(安全工程技術叢書)》
《可靠性工程(安全工程技術叢書)》
作 者： 金偉婭 張康達
出 版 社： 化學工業出版社
出版日期： 2005年5月
CAEnet價：￥30元
郵費:￥5元
總價:￥35元
可用分兌換：
兌換要求及條件:請參考中國CAE聯盟網站書籍獎勵活動
兌換所需可用分：按照中國CAE聯盟網站書籍獎勵活動相關條款。
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如何提高電子產品的結構可靠性？
電子產品所在的新基建產業在中國有很大的發展潛力，例如受眾極為廣泛的消費電子行業、國家重點投入的半導體行業、5G產業等。電子產品性能要求高（包括小型化、規模化、集成化）、使用環境惡劣（受到溫度、振動、潮濕和粉塵等因素影響），這使得電子產品結構可靠性有很大挑戰，需要滿足功能可靠、滿足壽命需求等。
自電子行業高速發展以來，Ansys仿真解決方案就在幫助電子行業用戶提高其產品結構可靠性，電子產品具有高附加值、產品迅速升級換代、生命周期短、變更頻繁、上市時間短等高要求。Ansys在電子行業深耕多年，成熟可靠的電子產品解決方案可以提高電子產品可靠性，減少產品設計優化迭代次數，從而減少物理樣機測試次數，大大縮短電子產品上市時間，幫助企業快速占領市場和提高品牌認可度。
目前Ansys行業應用方案將集中在芯片、封裝、PCB等半導體行業結構可靠性、5G行業結構可靠性、消費電子產品結構可靠性上。未來會隨著市場熱點和客戶需求進行調整，增加行業內容。電子產品熱應力分析、濕應力分析、振動分析、跌落碰撞分析、多物理場耦合、多學科融合是本次應用方案主要考慮的方向。
展開 可靠性工程 /金偉婭, 張康達編著 推薦（有關ansys 計算可靠
可靠性工程 /金偉婭, 張康達編著 .--北京 :化學工業出版社 ,2005
249頁 :圖 ;26cm .--(安全工程技術叢書 ),圖 ;圖
ISBN:7-5025-6758-5 :CNY30.00
Ⅱ.①金偉婭 張康達 Ⅲ.①可靠性工程 Ⅳ.①TB114.3 /16
可靠性工程
可靠性工程，包括系統可靠性分析、設計、評價和使用，貫穿于從產品設計到產品退役的整個壽命周期。其主要內容為，運用系統工程的觀點和方法論叢設計、生產和使用等角度來研究產品的可靠性，并對產品可靠性進行控制，是一門綜合性的工程學科。
無鉛電子產品的長期可靠性
無鉛電子產品的長期可靠性
通用汽車的一位高級可靠性專家最近表示：“你知道無鉛帶來的問題嗎？沒有人能夠回答這樣一個簡單的問題：如果我所制造的無鉛產品的質量與用錫鉛的產品一樣，它們工作的時間能一樣長嗎？”
問題很簡單，答案也并不復雜。經過多年的研究和試驗，研究人員已經把影響無鉛產品長期可靠性的因素歸結到以下5個方面。
● 錫須
● Kirkendall空洞
● 無鉛焊料的機械震動
● 無鉛焊料的熱循環
● 導電陽極絲(CAF)
錫須
錫須是從元器件和接頭的錫鍍層上生長出來的，如果這些導電的錫須長得太長的話，可能連到其他線路上，并導致電氣短路。通過在器件引腳上使用90Sn10Pb鍍層已經有效地消除了錫須問題，但現在這個問題又冒了出來。
有些公司用鍍純錫的器件生產了大量的無鉛產品，已經發現使用過程中的錫須問題，并且在不到2年的時間內就會出現故障。雖然還不清楚實際的故障率，但證據顯示錫須故障并未使總體的產品返修率增加。由于在細引腳器件上鍍錫是最近三四年才有的事情，錫須對長期可靠性的影響還有待觀察。
如果你不是在設計可能會造成人身傷害的產品，元器件和連接器就要首先考慮是不是具有下面這些特點。
● 引腳間距小于1mm(有些公司采用的間距小于0.3mm)
● 可采用金屬外殼(例如通孔晶振或振蕩器)
● 受積壓的連接點(例如接頭彎曲的電路)
● 有焊縫(例如電解電容)
一旦確定了關鍵器件，你應該要求器件生產商提供基于iNEMI建議或JEDEC標準JESD22A121的認證測試。業界對故障的定義幾乎還是空白，所以你也許需要提出自己的標準。標準既可以是絕對數值，例如最大的晶須長度不能超過25、50或75μm，也可以是相對數值(如最小間距的1/3或1/2)。
展開 電子產品的機械可靠性分析
電子產品的機械可靠性分析：http://www.ansys.com/-/media/Ansys/zh-cn/file/PDF/2017-UGM-ysdjt/02.pdf
行業應用方案 | 電子行業中的結構可靠性
電子產品所在的新基建產業在中國有很大的發展潛力，例如受眾極為廣泛的消費電子行業、國家重點投入的半導體行業、5G產業等。電子產品性能要求高（包括小型化、規模化、集成化）、使用環境惡劣（受到溫度、振動、潮濕和粉塵等因素影響），這使得電子產品結構可靠性有很大挑戰，需要滿足功能可靠、滿足壽命需求等。
自電子行業高速發展以來，Ansys仿真解決方案就在幫助電子行業用戶提高其產品結構可靠性，電子產品具有高附加值、產品迅速升級換代、生命周期短、變更頻繁、上市時間短等高要求。Ansys在電子行業深耕多年，成熟可靠的電子產品解決方案可以提高電子產品可靠性，減少產品設計優化迭代次數，從而減少物理樣機測試次數，大大縮短電子產品上市時間，幫助企業快速占領市場和提高品牌認可度。
Ansys解決方案
目前Ansys行業應用方案將集中在芯片、封裝、PCB等半導體行業結構可靠性、5G行業結構可靠性、消費電子產品結構可靠性上。未來會隨著市場熱點和客戶需求進行調整，增加行業內容。電子產品熱應力分析、濕應力分析、振動分析、跌落碰撞分析、多物理場耦合、多學科融合是本次應用方案主要考慮的方向。
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