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1、电子元器件的可靠性应用,第1章 应用可靠性概念,主讲：庄奕琪,可靠性概念应用可靠性概念应用可靠性问题的严重性,本章概要,可靠性规定时间、规定条件下实现规定功能的能力（可靠性）规定数量的器件在规定时间和规定条件下失效的概率（失效率）规定时间平均寿命：元器件平均故障间隔时间（MTBF)：整机设备规定条件电应力：静电，浪涌，过电压，过电流，噪声温度应力：高温，低温，温度循环机械应力：振动，冲击，加速度气候应力：高湿度，盐雾，低气压，辐射,1.1 可靠性概念 什么是可靠性？,1.1 可靠性概念“浴盆”曲线,概念固有可靠性：器件制造完成时所具有的可靠性，取决于器件的设计、工艺和原材料应用可靠性：器件用于
2、整机系统时所具有的可靠性，与器件的工作与非工作条件有关比较应用可靠性固有可靠性：整机设计时采取了降额、冗余、容错等措施（“三类元件装出一类整机”）应用可靠性固有可靠性：整机装配时器件受到了不当应力或误操作的作用（“一类元件装出三类整机”）,1.2 应用可靠性概念 什么是应用可靠性？,1.2 应用可靠性概念 使用应力对器件可靠性的影响,1.3 应用可靠性问题 日益严重,统计数据（资料来源：航天部失效分析中心）在电子设备现场失效中，元器件失效约占50，其中元器件选用不当的又占3050。产生后果即时失效：影响整机装配的合格率及成本，比较直观潜在失效：影响整机寿命及环境适应能力，比较隐蔽,器件集成度对
3、外界应力敏感性（尺寸小，层次多）新器件类型多样化、应用复杂化使用者未能及时掌握使用方法,1.3 应用可靠性问题 产生原因,电子管,晶体管,集成电路,1.3 应用可靠性问题 尺寸缩小抗应力强度,元器件选择只考虑功能与性能指标，未考虑可靠性与质量指标企业提供的可靠性指标与实际产品不符不了解元器件的环境适应性、失效模式、质量保障水平元器件使用不了解元器件对使用环境的要求不了解元器件的应力容限不了解元器件的安装操作规范,1.3 应用可靠性问题 元器件使用不当的情况,器件制造方 提高器件对非常规的工作应力的抵抗力 提高器件对非常规的非工作应力的抵抗力 器件使用方 正确地选用器件 控制器件的工作条件：线路设计、结构设计、热设计等 控制器件的非工作条件：装配、储存、运输、测量等,1.3 应用可靠性问题 解决途径,1.3 应用可靠性问题 可靠性设计是关键,1.3 应用可靠性问题 易产生问题的器件,对外界应力敏感的器件CMOS电路：对静电、闩锁、浪涌敏感小信号放大器：对过电压、噪声、干扰敏感塑料封装器件：对湿气、热冲击、温度循环敏感工作应力接近电路最大应力的器件功率器件：功率接近极限值高压器件：电压接近极限值电源电路：电压和电流接近极限值高频器件：频率接近极限值,
