【正文】 定量要求制定 可靠性模型建立 可靠性分配 可靠性預(yù)計(jì) 故障樹分析 （ FTA） 硬件故障模式影響和危害分析 （ FMEA//CA） 優(yōu)選元器件清單 （ PPL） 制定 可靠性設(shè)計(jì) （ 含降額設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 ） 總則制定 熱設(shè)計(jì) 電磁兼容性設(shè)計(jì) 1 健壯設(shè)計(jì) 1 耐環(huán)境設(shè)計(jì) 1 軟件可靠性設(shè)計(jì) 14 . 電子元器件及電路容差設(shè)計(jì) 15 . 潛在通路分析設(shè)計(jì) 2022/5/29 23 可靠性仿真技術(shù)的應(yīng)用 目前世界上有非常先進(jìn)的仿真技術(shù)： 熱仿真技術(shù)、 EMC/EMI仿真技術(shù)、 SI仿真技術(shù)、 PI仿真技術(shù)等 Apism仿真工具 (套件 ) 信號(hào)完成性分析 SI 電源完整性分析 (PI) 電磁兼容性分析 (EMI) 2022/5/29 24 可靠性仿真技術(shù)的應(yīng)用 ApsimSI:高性能信號(hào)完整性分析工具 ApsimSI是一個(gè)集成的軟件系統(tǒng)，可在布線前和布線后 進(jìn)行信號(hào)完整性分析和仿真 .是分析和校正的工具。設(shè)計(jì)人員用它可以進(jìn)行高速 數(shù)字電路和數(shù)模混合電路的信號(hào)完整性分析 ApsimSI 功能 可解決 PCB設(shè)計(jì)中 反射、串?dāng)_、傳輸時(shí)延、 地 /電層噪聲帶來(lái)的信號(hào)影響 . 2022/5/29 25 可靠性仿真技術(shù)的應(yīng)用 ApsimPI/EMI分析 ApsimRPATH是目前業(yè)內(nèi)唯一 的可以畫出回流路徑的仿真器， 主要用于解決 EMI問題。 3 、 對(duì)非常大而復(fù)雜的 P C B 模擬出隨頻率變化的阻抗 4 、在電源供電點(diǎn)或 IC 的電源腳在一定頻率范圍內(nèi)的阻抗預(yù)測(cè)，可以對(duì)去耦電容的有效性進(jìn)行評(píng)估。 獲得產(chǎn)品溫度場(chǎng)的主要途徑是：溫度測(cè)量和數(shù)字分析計(jì)算。所得數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。 ? 數(shù)字分析計(jì)算：主要應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，特別是產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期，尚無(wú)實(shí)物可測(cè)。需要專業(yè)熱設(shè)計(jì)工程師完成。給分析帶來(lái)很大方便。 可靠性仿真技術(shù)的應(yīng)用 熱仿真技術(shù) 2022/5/29 29 ? 1概述 ? 環(huán)境應(yīng)力篩選 (ESS）試驗(yàn)技術(shù) ? HALTamp。 （ 2 ）、為改善產(chǎn)品的使用完好性、提高使用成功 性、維修費(fèi)用及費(fèi)用提供信息。 最終目的 對(duì)產(chǎn)品作出接收、拒收或合格、不合格；發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品故障；判斷可靠性指標(biāo)。 t ?(t) 早期失效期 恒定失效期 耗損失效期 B C A 環(huán)境應(yīng)力篩選的原理 就是達(dá)到并完成浴盆 曲線中早期失效 的 C點(diǎn)（如圖所示）。這樣才 能更有效的析出產(chǎn)品缺陷。 下面分別介紹環(huán)境應(yīng)力篩選的“篩選強(qiáng)度”數(shù)學(xué)模型： 恒定高溫的篩選強(qiáng)度 SS=1exp[(R+)] 式中， SS—— 篩選強(qiáng)度 R—— 高溫與室溫（一般取 25℃ ）的差值 t—— 恒定高溫持續(xù)時(shí)間（ h） 2022/5/29 34 可靠性試驗(yàn)技術(shù) 環(huán)境應(yīng)力篩選 (ESS）試驗(yàn)技術(shù) 環(huán)境應(yīng)力篩選強(qiáng)度的計(jì)算 溫度循環(huán)的篩選強(qiáng)度 SS=1exp{(R+)[Ln(e+v)]3N} 式中： R—— 溫度循環(huán)的變化范圍（ ℃ ） V—— 溫變率（ ℃ /min） N—— 溫度循環(huán)次數(shù) 2022/5/29 35 可靠性試驗(yàn)技術(shù) 環(huán)境應(yīng)力篩選 (ESS）試驗(yàn)技術(shù) 環(huán)境應(yīng)力篩選強(qiáng)度的計(jì)算 美國(guó)國(guó)防部 D O D D M 的推薦條件是： 溫變率為 10 ℃ / m i n 溫度變化范圍是： Tu= 60 ℃ TL= 40 ℃ 即 R= 100 ℃ 溫度循環(huán)次數(shù) N =15 所以， SS = 1 e xp { 17 (1 00 + )0 .6[Ln( e + 10 )]3 15 } =1 13 = 99 .87% 可見其篩選度是相當(dāng)高的，產(chǎn)品的潛在缺陷在此設(shè)計(jì)試驗(yàn)條件下是可以被析出的。它的數(shù)學(xué)模型是： SS=1exp{(Grms) 即 ， PSD2= PSD1{Log2(f2/f1)} 這里 ， K是斜率 f1,f2— 對(duì)應(yīng)的頻率點(diǎn) 由以上模型可得出 ， Grms Grms=(A1+A2+A3)1/2 其中： Grms= t=20min 篩選度為： SS=1exp{() 2022/5/29 38 可靠性試驗(yàn)技術(shù) HALTamp。下面詳細(xì)介紹。在國(guó)際先進(jìn) 的知名公司被廣泛采用。 HALT技術(shù)的 主要性能指標(biāo) 溫度指標(biāo)可達(dá)： 100℃ ～ +200℃ ；溫變率 60℃ /min 振動(dòng)指標(biāo)為： 隨機(jī)振動(dòng)， 3軸 6自由度； Grms60g。HASS試驗(yàn)技術(shù) HALT技術(shù) 工作原理 Thermal Step Stress Test Combined Environment Stress Test Rapid Thermal Transitions Stress Test(以 60℃ /min) Vibration Step Stress Test HALT應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)階段，對(duì)以后的可靠性試驗(yàn)可節(jié)省大量的資源。這種分析技術(shù)對(duì)于飛行器、導(dǎo)彈部件、通信產(chǎn)品等高可靠性系 統(tǒng)是必不可少的，可在設(shè)計(jì)階段極大地改善并提高產(chǎn)品的耐環(huán)境設(shè)計(jì)能力。HASS試驗(yàn)技術(shù) 180 ( ℃ ) T e m pe r a t ur e V i br a t i on 160 140 120 50g 100 45g 80 40g 60 35g 40 3 0 g 20 25g 0 20g 20 1 5 g 40 10g 60 5g 80 1 5 m i n C om bi ne d E nvi r onm e nt S t r e s s T e s t T e m p e r at u r e V i b r at i on Min Temp: 70 ℃ Max Temp: +90 ℃ Max Vibration Level: 45Grms Rapid Thermal Transitions: 60℃ /min Cycle: 9 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 2022/5/29 41 可靠性試驗(yàn)技術(shù) HALTamp。HASS試驗(yàn)技術(shù) 評(píng)價(jià)產(chǎn)品的可靠性是以 MILHDBK217為依據(jù)的，他的預(yù)計(jì)方法 是以 ARRHENIUS模型進(jìn)行的。例如，振動(dòng)、沖擊、濕度等都是失效的共存原因。但是，這些原因可用 HALT和 HASS來(lái)成功地預(yù)測(cè)和清除故障。 總結(jié) 2022/5/29 43 可靠性試驗(yàn)技術(shù) 振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)試驗(yàn)技術(shù) 工作原理 數(shù)字式振動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)的工作原理圖： 振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體 功率放大器 電何放大器 PC 控制系統(tǒng) D / A A / D 試件 傳感器 2022/5/29 44 可靠性試驗(yàn)技術(shù) 振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)試驗(yàn)技術(shù) 振動(dòng)技術(shù)性能指標(biāo) 一臺(tái)技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)的振動(dòng)臺(tái) ,其功能資源是非常豐富的 .它應(yīng)包括以下環(huán)境模型 : (1).正弦定頻 (2).正弦掃頻 (3).寬帶隨機(jī) (4).寬帶 +窄帶 (5).寬帶 +正弦 (6).寬帶 +正弦 +窄帶 (7).沖擊響應(yīng)譜 (8).規(guī)定波形 (三角 ,梯形 ,半正弦 … ) 因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品的失效 模型來(lái)自各種各樣的環(huán)境，一般在生產(chǎn)定型和出產(chǎn)檢驗(yàn)中使用正弦掃頻和寬帶 + 窄帶即可完成。這種模型一般出現(xiàn)在飛行器遇到強(qiáng)大沖擊氣流時(shí)的環(huán)境。其實(shí) 1 4 項(xiàng)完全可以滿足我們產(chǎn)品的出產(chǎn) 檢驗(yàn)和目前客戶合同的要求 . 我們選擇更先進(jìn)的技術(shù)性能 , 主要是站在公司今后若干年內(nèi)和徹底而有效地解 決產(chǎn)品力學(xué)引發(fā)的故障 , 這樣一個(gè)遠(yuǎn)景目標(biāo)上來(lái)考慮的。 寬帶 +正弦模型； 沖擊響應(yīng)譜； 2022/5/29 46 可靠性試驗(yàn)技術(shù) 振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)試驗(yàn)技術(shù) 來(lái)料控制 g2/ H z 2/ H z 3 d B / o c t 3dB / oct 2 0 H z 8 0 H z 3 5 0 H z 2 0 0 0 H z 寬帶隨機(jī)振動(dòng)譜 來(lái)料控制一般用 環(huán)境應(yīng)力篩選 2022/5/29 47 可靠性試驗(yàn)技術(shù) 振動(dòng)試驗(yàn)技術(shù)試驗(yàn)技術(shù) 總均方根值： 1 .71G 試驗(yàn)時(shí)間 :15min 掃描次數(shù)：