内容简介
《电子产品可靠性预计》从工程实用的角度介绍电子产品可靠性预计的必要性和基本概念,详细论述电子系统可靠性预计建模、可靠性预计的方法和程序,重点介绍元器件应力分析法和计数法,给出大量的应用实例,并结合典型的可靠性预计软件工具,说明如何实现电子产品的可靠性预计。
《电子产品可靠性预计》共分12章,内容包括可靠性预计的作用和意义;可靠性预计的常用方法、程序和一般要求;常用的产品寿命分布类型和可靠性模型的建立方法;元器件失效率预计所涉及的参数定义及其选取方法;用计数法和应力分析法进行可靠性预计的步骤和实例;电子产品非工作状态的可靠性预计;可靠性预计的准确性和局限性,分析影响可靠性预计准确性的因素;可靠性预计与其他可靠性工作的关系;可靠性预计软件工具的应用方法。
《电子产品可靠性预计》可供从事质量与可靠性工作的技术和管理人员参考,亦可作为电子产品可靠性预计技术培训教材,同时也可作为高等院校相关专业的参考书。
内页插图
目录
第1章 概论
1.1 可靠性预计的意义
1.2 可靠性预计的作用
第2章 可靠性预计的方法及程序
2.1 可靠性预计的主要方法
2.2 基于数理统计的可靠性预计的现实意义
2.3 可靠性预计标准的发展及其主要分类
2.4 元器件计数法和应力分析法可靠性预计程序
2.5 相似预计法的程序
2.5.1 相似产品法
2.5.2 相似电路法
2.6 上下限法预计程序
2.6.1 上限值的计算
2.6.2 下限值的计算
2.6.3 上下限值的综合计算
2.7 可靠性预计的一般要求
2.7.1 正确选用合适的标准
2.7.2 可靠性预计的反复迭代
2.7.3 可靠性预计报告
第3章 产品可靠性表征与寿命分布
3.1 产品的可靠性指标
3.1.1 常用的可靠性指标
3.1.2 产品的寿命特征量
3.2 可靠性指标间的相互关系
3.3 产品的寿命分布
3.3.1 指数分布
3.3.2 正态分布
3.3.3 对数正态分布
3.3.4 威布尔分布
3.4 浴盆曲线与失效率等级
3.4.1 失效率的单位
3.4.2 失效率的等级
3.5 维修度与有效度
第4章 电子设备及系统可靠性模型的建立
4.1 可靠性模型的组成
4.2 基本可靠性和任务可靠性
4.2.1 基本可靠性
4.2.2 任务可靠性
4.2.3 基本可靠性和任务可靠性预计结果的权衡
4.3 系统可靠性模型
4.3.1 串联系统
4.3.2 并联系统
4.3.3 循环工作的可靠性模型
4.3.4 表决系统(n中取r系统)
4.3.5 温储备系统
4.3.6 串联、并联系统可靠性的计算
4.3.7 冷储备系统
4.3.8 网络系统
4.3.9 共因故障模型
4.4 建立可靠性模型的程序和原则
4.4.1 建立系统可靠性模型的程序
4.4.2 确定产品定义
4.4.3 建立任务可靠性框图
4.4.4 建立相应的数学模型
4.4.5 可靠性预计时建模工作的注意事项
第5章 元器件失效率预计
5.1 国军标《电子设备可靠性预计手册分内容简介
5.1.1 GJB299C《电子设备可靠性预计手册》的新增内容
5.2 元器件失效率预计模型
5.3 元器件的质量等级与质量系数
5.3.1 元器件的质量等级
5.3.2 质量标记的正确采用与识别
5.4 应用环境分类与环境系数πE
5.5 微处理器失效率预计示例
5.5.1 计算示例
5.6 普通双极型晶体管失效率预计示例
5.6.1 半导体分立器件的额定值
5.6.2 电应力调整系数(C)和温度(T)的校正
5.6.3 电应力比的计算
5.6.4 计算示例
第6章 元器件计数法可靠性预计
6.1 所需信息及方法
6.2 计数法用的数据表
6.3 预计示例
第7章 元器件应力分析法的可靠性预计
7.1 应力分析法的应用范围
7.2 电子设备可靠性预计示例
第8章 电子产品非工作状态的可靠性预计
8.1 概述
8.2 术语和定义
8.3 一般程序
8.4 元器件非工作可靠性详细预计法
8.4.1 元器件非工作可靠性详细预计法的符号及数据表
8.4.2 预计示例
8.5 元器件非工作可靠性计数预计法
8.5.1 预计举例
第9章 特殊的可靠性预计
第10章 可靠性预计的准确性和局限性
第11章 可靠性预计与其他可靠性工作项目的关系.
第12章 可靠性预计软件工具的应用
前言/序言
可靠性是评价产品质量的重要指标之一,它是保证产品性能在实际使用中得到充分发挥的关键。产品的可靠性是设计、生产和管理出来的,可靠性预计是产品可靠性工作的重要环节,它为电子产品开展可靠性设计提供了一个卓有成效的定量分析手段,是“设计未来”的先导,是优选方案、改进设计,确保产品满足可靠性指标要求的有效途径。
可靠性预计是提高装备可靠性的重要手段,通过可靠性预计、分配、设计、分析等工作,促进了装备可靠性工程的实施。另一方面,出于市场竞争的需要,先进国家的电子产品大多都标有可靠性指标,此指标很多是可靠性预计结果或现场统计结果,因此,国外公司十分注重可靠性预计工作,例如美国贝尔公司还专门积累经验数据,研发了适用于该公司及通信行业的系列手册。
从我国航天工程实践来看,可靠性预计可以使设计方案得到优选,对预计中可靠性较差的设备或单板,采取加强可靠性的设计措施,以保证可靠性达到要求值。载人飞船是子样少、可靠性要求高的航天器,靠现场数据来评估其可靠性是难以达到要求值的。为了使工程总体有一个量化的概念,我们就利用可靠性预计技术,从单板到仪器设备,再到分系统,最后对整船进行可靠性预计,从中发现薄弱环节,加强可靠性设计并落实到图纸文件中,再经过试验验证措施的有效性,从而保证整船的可靠性。
本书从工程实用的角度介绍电子产品可靠性预计的必要性和基本概念,详细论述电子产品可靠性建模、可靠性预计的方法和程序,重点介绍元器件应力分析法和计数法,给出大量的应用实例,并结合典型的可靠性预计软件工具,说明如何实现电子产品的可靠性预计和可靠性改进。
本书内容充实、系统,理论与工程实践并重,注重预计过程的实际操作,为从事质量与可靠性工作的技术和管理人员提供实践指导,是产品设计、品质管理等技术人员必备的参考书。我相信,本书的出版,必将推动我国可靠性预计工作,也将对可靠性系统工程的发展起到推动和促进作用。
《数字之眼:窥探现代电子产品生存密码》 在这信息爆炸、技术飞速迭代的时代,我们的生活早已被各种精密复杂的电子设备所渗透。从清晨唤醒你的智能手机,到陪伴你工作的笔记本电脑,再到点亮夜晚的智能家居,这些“数字之眼”以其强大的功能和便捷性,重塑了我们的交流方式、工作模式乃至生活习惯。然而,在享受科技带来的便利的同时,我们是否曾停下脚步,去思考这些在精密设计和精湛工艺下诞生的电子产品,它们的“生命”有多长?它们在多大程度上能承受现实世界的“摧残”? 《数字之眼:窥探现代电子产品生存密码》并非一本专注于枯燥公式和理论计算的学术专著。它是一场深入现代电子产品“内在世界”的探索之旅,旨在揭示那些决定它们能否长久可靠运行的关键因素。我们将摆脱冰冷的参数表,用生动的故事、贴近生活的场景,以及深入浅出的剖析,带领读者一同解开电子产品“生存密码”的奥秘。 第一章:无处不在的“数字脉搏”——电子产品的诞生与使命 我们首先将回溯电子产品的起源,简要勾勒出从早期笨重的计算设备到如今玲珑精巧的智能终端的演变历程。这一章将聚焦于电子产品最核心的价值:它们是如何通过集成电路、传感器、通信模块等一系列复杂组件,构建起庞大而精密的“数字脉搏”,从而实现我们赋予它们的各种功能,并深刻理解它们在现代社会中不可或缺的使命。我们将探讨,为何用户对电子产品的期望不仅仅是“能用”,更是“好用”且“持久”。 第二章:潜伏的“隐形杀手”——理解电子产品面临的严峻考验 任何精密的机器都无法逃脱时间与环境的侵蚀。本章将聚焦于那些我们日常生活中可能忽视,但却对电子产品造成致命威胁的“隐形杀手”。我们会深入剖析: 温度的魔爪: 过高或过低的温度,以及剧烈的温差变化,如何加速元器件的老化,导致性能衰减,甚至引发内部短路。例如,夏天将手机遗忘在车内,或者冬天长时间暴露在严寒之中,对手机内部精密电路的影响。 湿度的侵袭: 水汽、潮湿环境,乃至意外的液体泼溅,是如何通过腐蚀金属触点、击穿绝缘层,导致电子产品“英年早逝”的。我们还会讨论防潮设计的重要性,以及一些简单有效的日常防护措施。 电力的“过山车”: 不稳定的电源、雷击产生的浪涌电流,以及频繁的电源开关,如何对电子产品内部的电源管理单元和敏感元器件造成不可逆的损害。 震动的“无情打击”: 机械振动、跌落冲击,如何导致焊接点的断裂、元器件的松动,甚至PCB板的物理损伤。我们将通过一些生活中的案例,例如不小心摔落手机,来理解其对产品内部结构的影响。 灰尘与污染的“窒息”: 微小的灰尘颗粒如何堵塞散热通道,导致过热;化学物质和腐蚀性气体如何侵蚀元器件表面,影响其电气性能。 第三章:“身体”的艺术——电子产品内部的结构与防护 电子产品的“生存能力”很大程度上取决于其内部的设计与构建。本章将带领读者走进电子产品的“身体”,了解其内部的精妙结构和防护策略: 材料的智慧: 从PCB基板的选择,到导电材料、绝缘材料的运用,我们将探讨不同材料的特性如何影响产品的散热、抗震动和耐腐蚀能力。 设计的匠心: 散热系统(风扇、散热片、导热硅脂)的设计如何有效控制温度; EMI/EMC(电磁干扰/电磁兼容)设计如何确保产品不受外部电磁波干扰,同时不干扰其他设备;结构加固设计如何提升抗震动和抗冲击性能。 元器件的“免疫力”: 探讨不同类型元器件(如电容、电阻、芯片)的自身耐受能力,以及如何通过筛选和优化设计来提高其“免疫力”。 第四章:“医生”的诊断——测试与验证的科学 再优秀的设计也需要严苛的检验。本章将深入介绍电子产品在上市前所经历的各种“体检”——测试与验证。我们将揭示: 环境模拟的“炼狱”: 高低温循环测试、湿热测试、盐雾测试等,如何模拟产品在极端环境下的表现,预测其长期可靠性。 加速寿命的“快进键”: 加速老化测试(如HALT/HASS)如何通过施加远超正常使用条件的应力,快速暴露产品的潜在缺陷,预测其在真实使用环境下的寿命。 性能与功能的“全方位体检”: 电气性能测试、功能性测试、用户体验测试等,如何确保产品在各种工况下都能稳定运行,满足用户需求。 软件的“守护者”: 软件Bug检测、稳定性测试、兼容性测试等,如何确保操作系统的稳定性和用户界面的流畅性,避免软件问题导致硬件失效。 第五章:“健康指南”——用户如何守护你的电子伙伴 理解了电子产品面临的挑战和制造商的努力,本章将回归到每一位用户。我们将提供一份实用的“健康指南”,帮助读者更好地保护和延长电子设备的使用寿命: 日常使用的小习惯: 如何正确充电、避免过度损耗;如何合理放置,减少震动和跌落风险;如何清洁,防止灰尘积累。 “绿色”使用环境的营造: 识别并规避对电子产品有害的环境因素,例如潮湿、高温、强磁场等。 软件的“及时更新”: 软件更新不仅仅是功能的增加,更是对系统稳定性和安全性的优化,有助于避免因软件漏洞引发的硬件问题。 “倾听”你的设备: 留意设备发出的异常声音、过热现象、性能下降等信号,及时采取措施。 “健康体检”的意义: 了解适时进行设备维护和检查的重要性。 第六章:“未来的脉搏”——技术革新与可靠性的持续追求 最后,我们将展望电子产品可靠性领域的未来。技术在不断进步,新的材料、新的设计理念、新的测试方法将层出不穷。本章将探讨: 新材料的应用: 例如更耐高温、更抗腐蚀的新型材料,如何进一步提升电子产品的可靠性。 智能化与自愈合: 未来电子产品是否能拥有更强的自诊断和自修复能力? AI在可靠性预测中的角色: 如何利用大数据和人工智能技术,更精准地预测产品的寿命和潜在故障。 可持续性与环保: 如何在追求可靠性的同时,兼顾产品的环保性和易于维修性。 《数字之眼:窥探现代电子产品生存密码》是一本写给所有对现代科技生活充满好奇、并希望延长心爱电子产品“生命周期”的读者的书。它不是一本教材,而是一次引人入胜的求知之旅,一次对我们身边无处不在的“数字之眼”的深刻理解。通过这本书,你将不仅能更好地保护你的设备,更能以一种全新的视角,去欣赏那些支撑起现代数字世界的精密工程和不懈努力。让我们一起,用智慧的“数字之眼”,去洞察那些赋予电子产品强大生命力的秘密。