電子可靠性工程的知識(shí)體系，包括器件選型認(rèn)證、可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)、生產(chǎn)和維護(hù)、失效分析和流程保障五個(gè)方面。學(xué)習(xí)后可以掌握如何通過物料的選型與認(rèn)證來保證物料的基本可靠性，了解
可靠性設(shè)計(jì)的14種方法，電子產(chǎn)品的器件失效分析，以及加工過程中的產(chǎn)品可靠性保證方法。這些技術(shù)構(gòu)成的全新電子可靠性工程大大超越了傳統(tǒng)可靠性的方法，使可靠性成為一種具有很強(qiáng)操作性的工程技術(shù)，
具有明顯的實(shí)用價(jià)值，對(duì)電子產(chǎn)品可靠性的改進(jìn)效果在短期內(nèi)就顯著可見。
目錄
1. 電子可靠性工程概述
2. 電子可靠性工程的基礎(chǔ)知識(shí)
3. 電子可靠性工程流程體系
4. 基本可靠性保證（物料選型與認(rèn)證）
5. 可靠性設(shè)計(jì)
6. 失效分析
7. 生產(chǎn)加工可靠性保證
開展電子可靠性工程工作的意義
中國(guó)現(xiàn)在是制造大國(guó)，還不是制造強(qiáng)國(guó)，為什么？
國(guó)內(nèi)電子廠家經(jīng)常面臨問題：由于產(chǎn)品問題多導(dǎo)致客戶滿意度下降；價(jià)格只是國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的幾分之一，利潤(rùn)低。
但是還是競(jìng)爭(zhēng)不過，競(jìng)爭(zhēng)力差，為什么？
作為消費(fèi)者，我們都喜歡買美歐日進(jìn)口產(chǎn)品，為什么？
重要原因是：我們的產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性差，國(guó)內(nèi)電子產(chǎn)品和國(guó)外企業(yè)的差距已經(jīng)不是功能性能的差距，而是質(zhì)量和可靠性上的差距。
質(zhì)量和可靠性差的主要原因是：設(shè)計(jì)水平低，缺乏硬件應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，缺乏電子可靠性系統(tǒng)工程方法。
我們認(rèn)為：僅靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心是無法根本提高設(shè)計(jì)水平的，zui主要的是缺乏一套完整的系統(tǒng)方法，“君子授人以魚，不如授人以漁。”
電子可靠性工程，就是幫助大幅提高可靠性的利器。它可以顯著降低器件失效率以及器件失效造成的影響，是提高產(chǎn)品可靠性的重點(diǎn)，也是zui容易產(chǎn)生效果的措施，投入一分可以獲得十分的效果。
目前國(guó)內(nèi)企業(yè)普遍沒有系統(tǒng)開展電子可靠性工程工作，也說明有很大的提升潛力。
深圳市易 瑞 來公司的主要技術(shù)專家，均有在國(guó)內(nèi)電子企業(yè)中從事多年可靠性技術(shù)的經(jīng)歷，通過和歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的*可靠性專家進(jìn)行學(xué)習(xí)交流，汲取國(guó)外的可靠性設(shè)計(jì)理念和技術(shù)方法，輔以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的大量成功實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在國(guó)內(nèi)推出了全新的實(shí)用電子可靠性工程技術(shù)！
在實(shí)踐中證明，只要全面采用易 瑞 來公司的電子可靠性工程技術(shù)，產(chǎn)品的可靠性一定會(huì)有大幅的提高，至少提高10倍以上，達(dá)到水平！
什么是電子可靠性工程
電子可靠性工程是保證器件在產(chǎn)品整個(gè)生命周期中可靠工作的系統(tǒng)工程。
簡(jiǎn)單地說電子可靠性工程就是通過保證使用可靠的器件和可靠地使用器件，避免器件失效，來保證電子產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。
建立電子可靠性工程流程體系，系統(tǒng)開展器件質(zhì)量可靠性認(rèn)證、電子可靠應(yīng)用設(shè)計(jì)以及對(duì)測(cè)試、驗(yàn)證、生產(chǎn)、市場(chǎng)上的失效器件進(jìn)行根原因分析。
市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要
對(duì)于設(shè)備如通信產(chǎn)品、汽車電子，只有采用電子可靠性工程的系統(tǒng)方法才能保證高可靠、高穩(wěn)定性的基本要求。
即使對(duì)于消費(fèi)級(jí)類的低端產(chǎn)品，采用電子可靠性工程的系統(tǒng)方法，質(zhì)量和可靠性在業(yè)界達(dá)到水平后，不但可以大大降低返修成本和售后服務(wù)成本，而且極大提升產(chǎn)品品牌價(jià)值，提升競(jìng)爭(zhēng)力。
國(guó)產(chǎn)手機(jī)2004年占有率比2003年大幅退步以及贏利能力較差的很大原因是返修率要遠(yuǎn)高于*公司。
電子可靠性工程主要內(nèi)容
電子可靠性工程的基礎(chǔ)知識(shí)
電子可靠性工程流程體系
基本可靠性保證
可靠性設(shè)計(jì)
失效分析
生產(chǎn)加工可靠性保證
通過正確的選型認(rèn)證來保證構(gòu)成產(chǎn)品的物料的基本可靠性
物料選型與認(rèn)證是一項(xiàng)產(chǎn)品工程，是硬件開發(fā)活動(dòng)的重要組成部分。產(chǎn)品一旦選用了某物料，其質(zhì)量、成本、可采購(gòu)性基本上60％都已固化，后期的一系列改進(jìn)、保障策略所達(dá)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(guī)格，如何識(shí)別不同廠家的物料優(yōu)劣，如何對(duì)物料廠家進(jìn)行認(rèn)證，如何監(jiān)控物料廠家的質(zhì)量波動(dòng)，這些專項(xiàng)技術(shù)，在公司都有專業(yè)的團(tuán)隊(duì)來進(jìn)行研究，并有系統(tǒng)化的流程來保障物料選用，而目前國(guó)內(nèi)廠家普遍比較薄弱，因此從物料選用開始，產(chǎn)品質(zhì)量就和業(yè)界公司拉開了差距，可以說是輸在了起跑線上。
易 瑞 來公司的專家按照器件類別進(jìn)行分工，可以幫助企業(yè)建立各類器件的認(rèn)證規(guī)范和選型指導(dǎo)，提升器件選用過程的效率和質(zhì)量。
通過正確合理的設(shè)計(jì)方法保證應(yīng)用可靠性
常用的可靠性設(shè)計(jì)方法有如下14種，在產(chǎn)品開發(fā)過程中，這些方面都要考慮到，包括借助相應(yīng)的仿真工具進(jìn)行分析，才能夠保證設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的可靠性。
1） 可靠性預(yù)計(jì)
2） fmea
3） 可靠性指標(biāo)論證、分配與冗余設(shè)計(jì)
4） 電應(yīng)力防護(hù)設(shè)計(jì)
5） esd防護(hù)設(shè)計(jì)
6） 容差分析
7） 降額設(shè)計(jì)
8） 升額設(shè)計(jì)
9） 熱分析和設(shè)計(jì)
10）信號(hào)完整性分析
11）emc設(shè)計(jì)
12）安全設(shè)計(jì)
13）環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)
14）壽命與可維護(hù)性設(shè)計(jì)
的大公司，對(duì)這些設(shè)計(jì)方法均有專業(yè)團(tuán)隊(duì)來保障，為了滿足國(guó)內(nèi)企業(yè)的需求，針對(duì)每種設(shè)計(jì)方法，深圳市易 瑞 來公司均有專家負(fù)責(zé)研究和追蹤業(yè)界的進(jìn)展，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，可以幫助企業(yè)建立自己的設(shè)計(jì)規(guī)范，幫助電子工程師迅速掌握這些方法并指導(dǎo)實(shí)踐。
在加工維護(hù)過程中保證不引入對(duì)器件的損傷（續(xù)）
在生產(chǎn)加工過程中，影響可靠性的zui主要的因素是esd、msd和焊點(diǎn)可靠性，這三方面的控制技術(shù)目前發(fā)展得較為成熟，也有對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，但是國(guó)內(nèi)很多廠家還做得不夠完善，如產(chǎn)品線的esd控制水平是多少，msd控制可以達(dá)到幾級(jí)潮濕敏感器件，影響焊點(diǎn)可靠性的主要因素是怎樣控制的？象msd控制不好引發(fā)的可靠性問題，往往是在產(chǎn)品到用戶手里半年以上才會(huì)大量暴發(fā)，esd損傷對(duì)器件的長(zhǎng)期可靠性的影響也很大，因此怎樣控制加工過
程，保證對(duì)不引入對(duì)器件的損傷需要引起重視。在產(chǎn)品維護(hù)保養(yǎng)過程中同樣要考慮可靠性問題，避免引入對(duì)產(chǎn)品的損傷。易 瑞 來科技在esd控制、msd控制、焊點(diǎn)可靠性等領(lǐng)域均有經(jīng)驗(yàn)豐富的專家，并和這些領(lǐng)域的專家有密切的合作關(guān)系，可以幫助企業(yè)建立或者完善內(nèi)部規(guī)范和操作指導(dǎo)書。
失效分析
通過對(duì)開發(fā)、測(cè)試、小批量試產(chǎn)，量產(chǎn)階段、用戶現(xiàn)場(chǎng)的器件失效分析，找到失效的根本原因和改進(jìn)措施，及時(shí)糾正和預(yù)防失效的發(fā)生。發(fā)現(xiàn)問題越早，解決問題的成本也就越低，因此即使是開發(fā)調(diào)試過程中出現(xiàn)的個(gè)別器件失效，也要進(jìn)行*的失效分析，明確失效機(jī)理，進(jìn)而采取對(duì)應(yīng)的解決措施以及預(yù)防措施。
易 瑞 來公司提供微電子器件和集成電路的失效分析專業(yè)服務(wù)，是國(guó)內(nèi)*家提供失效根本原因（root cause）分析服務(wù)的公司。現(xiàn)有失效分析人員擁有數(shù)十年工作經(jīng)驗(yàn)，擅長(zhǎng)元器件失效分析和器件應(yīng)用分析相結(jié)合的綜合分析
流程保障
電子產(chǎn)品可靠性工程是非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)南到y(tǒng)工程，需要、明確的流程來保證。可靠性保障流程主要有三個(gè)：
1） 選用可靠物料流程，包括物料選型，物料認(rèn)證，供應(yīng)商認(rèn)證，供應(yīng)商質(zhì)量控制等方面；
2） 產(chǎn)品開發(fā)中的可靠性設(shè)計(jì)流程，在產(chǎn)品開發(fā)過程中保證上文提到的14種方法的使用以及明確評(píng)審要求，通過可靠性設(shè)計(jì)來保證產(chǎn)品的可靠性。
3） fracas流程，通過對(duì)故障數(shù)據(jù)的分析處理，找出異常問題，啟動(dòng)根本原因分析，找到解決措施和預(yù)防措施，使所有問題都能夠閉環(huán)，以保證產(chǎn)品的可靠性。
2 電子可靠性工程基礎(chǔ)知識(shí)
2.1 質(zhì)量與可靠性的關(guān)系
2.2 可靠性發(fā)展的歷史
2.3 可靠性的層次
2.4 可靠性指標(biāo)
2.5 壽命周期費(fèi)用
2.6 可靠性數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
2.7 可靠性試驗(yàn)基礎(chǔ)
結(jié)論
電子可靠性只有從了解器件的失效物理機(jī)理，知道器件會(huì)怎么壞，才能做到“使用可靠的器件”和“可靠地使用器件”。
器件的一些參數(shù)如zui大值（amr）包含一些可靠性信息，器件應(yīng)在amr下使用，由于制造工藝偏差每個(gè)器件的amr存在一些差異，因此工藝能力對(duì)電子可靠性有重要影響，工藝技術(shù)成熟的電子可靠性較高，與供應(yīng)商合作，了解工藝動(dòng)態(tài)對(duì)“使用可靠器件”很有幫助。
容易獲得的電子可靠性數(shù)據(jù)如efr、lfr并不包含電子可靠性的全部特性，正確認(rèn)識(shí)器件的可靠性需基于器件的失效物理，而不是器件的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
對(duì)于電子產(chǎn)品，可靠性預(yù)計(jì)實(shí)際工程意義不大，有意義的是可靠性改進(jìn)。
3 電子可靠性工程流程體系
3.1 基本可靠性保證流程
3.2 產(chǎn)品開發(fā)過程中的可靠應(yīng)用流程
3.3 fracas流程
3.1.1 物料選型認(rèn)證流程
3.1.1 物料選型認(rèn)證流程
1 物料選型認(rèn)證團(tuán)隊(duì)運(yùn)作流程
2 新物料認(rèn)證流程
3 物料替代
4 定制件質(zhì)量控制流程
5 pcn 處理流程
6 物料問題處理流程
3.1.2 供應(yīng)商認(rèn)證和控制流程
1 供應(yīng)商認(rèn)證流程
2 供應(yīng)商品質(zhì)控制與改進(jìn)流程
3.2 產(chǎn)品開發(fā)過程中的可靠應(yīng)用流程
3. 3 fracas流程
1 器件失效數(shù)據(jù)搜集和分析流程
2 器件失效根原因分析流程
3 維護(hù)閉環(huán)流程
4 選用可靠的器件（物料選型與認(rèn)證）
4.1 什么是物料選型與認(rèn)證
4.2 新物料選用方法
4.3 物料選型與認(rèn)證流程
4.4 交付件和選型工具
4.5 供應(yīng)商認(rèn)證
4.6 物料品質(zhì)控制體系與方法
4.1 什么是物料選型與認(rèn)證
物料選型與認(rèn)證是一項(xiàng)產(chǎn)品工程，是硬件開發(fā)活動(dòng)的重要組成部分。
物料可用性、可采購(gòu)性、成本和供應(yīng)商支持能力滿足產(chǎn)品要求。
通過系統(tǒng)化的物料選型與認(rèn)證活動(dòng)，可以保證選用物料的可用性、可采購(gòu)性、成本和供應(yīng)商支持能力（包括技術(shù)和商務(wù)能力）。
4.1.1 物料選型與認(rèn)證的目的
4.1.2 物料選型與認(rèn)證的主要活動(dòng)
物料選型和認(rèn)證是密不可分的
產(chǎn)品系統(tǒng)工程。
主要包括:
物料選型方法
物料選型和認(rèn)證的流程體系
物料認(rèn)證報(bào)告包
供應(yīng)商認(rèn)證
供應(yīng)商品質(zhì)控制和改進(jìn)。
硬盤、晶振、電源模塊……
成果：
產(chǎn)品質(zhì)量大幅提高。
采購(gòu)價(jià)格大幅度降低。
4.1.3 案例
4.2 新物料選用方法
4.2.1 常用概念
4.2.2 選用原則和基本要求
4.2.3 選型要點(diǎn)
4.2.4 選型方法
1、物料型號(hào)
2、物料狀態(tài)
3、物料生命周期
4、物料指標(biāo)
4.2.1 常用概念
4.2.2 新物料選用基本原則和要求
物料選型基本要求：
（1）物料的技術(shù)性能、質(zhì)量指標(biāo)、使用條件、成本和供應(yīng)商應(yīng)滿足產(chǎn)品的要求，并符合本公司生產(chǎn)加工工藝要求；
（2）優(yōu)先選用經(jīng)實(shí)踐證明（內(nèi)部、行業(yè)、對(duì)手已大量使用）質(zhì)量穩(wěn)定、可靠性高、有發(fā)展前途且供應(yīng)渠道可靠、技術(shù)與商務(wù)支持強(qiáng)、交貨及時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)物料。盡量不要選用處于工程樣片階段的物料。
（3）應(yīng)從整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)角度考慮，zui大限度地壓縮物料的品種、規(guī)格及其生產(chǎn)廠家；
（4）通用物料必須有pin-pin替代物料，關(guān)鍵物料特別是量大或核心關(guān)鍵物料，必須有方案級(jí)替代。
4.2.3 物料選型考慮要素
物料技術(shù)品質(zhì)（可用性）考慮要素
物料選型時(shí)，不僅要仔細(xì)分析物料參數(shù)正常條件下是否滿足設(shè)計(jì)要求，而且要分析在應(yīng)用環(huán)境下存在的可能異常應(yīng)力對(duì)物料產(chǎn)生的影響，要考慮物料容差、容限、降額、應(yīng)力、物料成熟度等容易忽視的五個(gè)方面。
物料風(fēng)險(xiǎn)防范（可采購(gòu)性）考慮要素 物料成本考慮要素
4.2.4 關(guān)鍵物料選型方法
采用業(yè)界通用方法，由采購(gòu)和研發(fā)及其他相關(guān)利益體組成物料選型與認(rèn)證團(tuán)隊(duì)，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，相互配合，規(guī)避現(xiàn)有的弊端，共同作好選型。
4.3 物料選型與認(rèn)證流程
1 物料選型認(rèn)證團(tuán)隊(duì)運(yùn)作流程
2 新物料認(rèn)證流程
3 物料替代
4 定制件質(zhì)量控制流程
5 pcn 處理流程
6 物料問題處理流程
1 物料規(guī)格模板
2 優(yōu)選物料庫(kù)
3 選型規(guī)范和選型路標(biāo)
4 供應(yīng)商物料技術(shù)路標(biāo)
5 失效數(shù)據(jù)和可靠性
6 物料資料
7 物料認(rèn)證報(bào)告（含工藝報(bào)告）
8 物料信息庫(kù)
9 物料選型工具主要集成廠家
4.4 交付件和工具
物料選型工具主要集成廠家
（1）aspect公司；
（2）oracle公司
（3）ptc公司；
（4）innoveda公司
（5）cadence公司
（6）enovia公司
（7）patnavigator公司
（8）nitidus公司
（9）eds公司
（10）sdrc公司
（11）solid work公司
（12）i2公司
（13）selectron公司
（14）e3公司
（15）logility公司
（16）manugistics公司
物料選型工具主要集成廠家（續(xù)）
各廠家產(chǎn)品主要區(qū)別：
1、側(cè)重點(diǎn)不同：如物料管理、庫(kù)存管理、需求預(yù)測(cè)、供應(yīng)計(jì)劃、與eda工具集成；
2、物料管理：物料分類方法和標(biāo)準(zhǔn)、檢索方式；
3、供應(yīng)商評(píng)價(jià)方法
4、支持外部物料數(shù)據(jù)庫(kù)：是否支持，支持標(biāo)準(zhǔn)，是否能及時(shí)檢索和索取到數(shù)據(jù)。
5、支持物料信息維護(hù)和新物料引入工作流
6、輔助設(shè)計(jì)人員的物料選用。如對(duì)不同物料選型方案的成本、物料性能、可靠性的比較。方便查找和比較新物料。
7、數(shù)據(jù)集成能力，能否與各種erp、pdm和cad系統(tǒng)連接，共享數(shù)據(jù)；二次開發(fā)
4.5 供應(yīng)商認(rèn)證
1 供應(yīng)商調(diào)查
2 供應(yīng)商商務(wù)評(píng)審
3 供應(yīng)商技術(shù)質(zhì)量分析
4 供應(yīng)商考察和評(píng)估
5 建立供應(yīng)商表
4.6.1 物料品質(zhì)控制方法
4.6.2 供應(yīng)商質(zhì)量管理
4.6.3 供應(yīng)商失效分析
4.6 物料品質(zhì)控制體系與方法
供應(yīng)商失效分析
優(yōu)勢(shì)：供應(yīng)商一般都有較為完善的物料失效分析流程，失效物料原則上都要委托供應(yīng)商進(jìn)行分析，找到失效原因。
缺點(diǎn)：
1）當(dāng)供應(yīng)商證明自己的物料沒有問題或者是用戶的使用問題時(shí)，問題解決往往停滯。
2）供應(yīng)商有時(shí)會(huì)利用技術(shù)不對(duì)等進(jìn)行敷衍甚至推卸責(zé)任。
供應(yīng)商失效分析
對(duì)策：企業(yè)有自己的物料失效分析專家，并和業(yè)界建立廣泛的，可以評(píng)估供應(yīng)商失效分析結(jié)論的正確性，以配合供應(yīng)商或者專業(yè)的失效分析機(jī)構(gòu)開展失效分析。
5 可靠性設(shè)計(jì)
在本章中重點(diǎn)介紹電子產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)的常用方法，常用器件的應(yīng)用要點(diǎn)以及電子產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)的審查準(zhǔn)則。
5.1 可靠性設(shè)計(jì)方法
5.2 各類電子可靠應(yīng)用指南
5.3 可靠性設(shè)計(jì)檢視準(zhǔn)則
5.1 可靠性設(shè)計(jì)方法
5.1.1 可靠性預(yù)計(jì)
5.1.2 fmea
5.1.3 可靠性指標(biāo)論證、分配與冗余設(shè)計(jì)
5.1.4 電應(yīng)力防護(hù)設(shè)計(jì)
5.1.5 esd防護(hù)設(shè)計(jì)
5.1.6 容差分析
5.1.7 降額設(shè)計(jì)
5.1.8 升額設(shè)計(jì)
5.1.9 熱分析和設(shè)計(jì)
5.1.10 信號(hào)完整性分析
5.1.11 emc設(shè)計(jì)
5.1.12 安全設(shè)計(jì)
5.1.13 環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)
5.1.14 壽命與可維護(hù)性設(shè)計(jì)
5.1.1 可靠性預(yù)計(jì)
現(xiàn)有的可靠性預(yù)計(jì)軟件較多，主要方法：
元件計(jì)數(shù)法，應(yīng)力分析法，相似產(chǎn)品類比論證法等等
易 瑞 來科技的觀點(diǎn)：
可靠性預(yù)計(jì)的目的是可靠性改進(jìn)，預(yù)計(jì)的具體數(shù)值準(zhǔn)確性是多少并不重要，重要的是通過預(yù)計(jì)找到薄弱點(diǎn)，提出改進(jìn)措施，促進(jìn)增長(zhǎng)，切忌糾纏于具體數(shù)值的計(jì)算。
5.1.2 fmea
5.1.2.1 fmea分析的基本概念
5.1.2.2 sfmea
5.1.2.3 dfmea
5.1.2.4 pfmea
ca分析
fmea分析一般只能做定性的分析，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品可能存在的薄弱環(huán)節(jié)。但是在fmea分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸，做危害度（ca）分析的話，也是可以做定量評(píng)估的。
目前ca分析較多的應(yīng)用于具體的、比較小的模塊級(jí)的方案上，比如電源過壓保護(hù)電路，電源備份電路，電源接入濾波電路。具體操作方法參見教材《電子產(chǎn)品fmea/fmeca分析指導(dǎo)》。
5.1.3 可靠性指標(biāo)論證、分配與冗余設(shè)計(jì)
1 可靠性指標(biāo)論證
提出可靠性指標(biāo)，也是產(chǎn)品認(rèn)證的需要。
2 可靠性分配
3 冗余設(shè)計(jì)：器件或者單板基本可靠性無法滿足要求時(shí)采用。
5.1.4 電應(yīng)力防護(hù)設(shè)計(jì)
1 電過應(yīng)力來源、危害及防護(hù)措施分析
2 帶電插拔導(dǎo)致的電應(yīng)力防護(hù)需求分析
3 電源電路的電應(yīng)力要求
4 各類器件的電應(yīng)力需求
1 電過應(yīng)力來源、危害及防護(hù)措施分析
電過應(yīng)力（electrical overstress，eos）是主要指生產(chǎn)、測(cè)試、調(diào)試、使用過程中，因意外因素使元器件承受超過自身zui大負(fù)荷能力的電應(yīng)力（esd除外），通常有電壓/電流的瞬變/浪涌、過壓、過流、過功率等。電過應(yīng)
力會(huì)使器件性能降低，功能失效甚至損傷或燒毀器件。
eos是元器件在使用過程中zui常見的失效原因之一，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)超過60%的器件失效是由于eos/esd導(dǎo)致的。隨著微電子器件集成密度的提高和幾何尺寸的縮小，其承受電過應(yīng)力的
能力越來越低，也就更容易產(chǎn)生電過應(yīng)力失效。
因此，電子系統(tǒng)的電過應(yīng)力防護(hù)問題日益顯得突出和重要。
電過應(yīng)力的危害
通過掌握的器件關(guān)鍵要點(diǎn)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行電過應(yīng)力審查，是確保產(chǎn)品的可靠性的重要方法。
為便于硬件人員有效進(jìn)行電過應(yīng)力審查分析，我們開發(fā)了業(yè)界*的教材，從電過應(yīng)力的來源入手，詳細(xì)分析了各類電過應(yīng)力的危害以及防護(hù)措施，帶電插拔設(shè)計(jì)指導(dǎo)，并對(duì)各類器件的電應(yīng)力薄弱點(diǎn)整理和匯總，用于指導(dǎo)
在硬件開發(fā)過程中的電過應(yīng)力分析。
怎樣防止電過應(yīng)力
2 帶電插拔導(dǎo)致的電應(yīng)力防護(hù)需求分析
3 電源電路的電應(yīng)力要求
4 各類器件的電應(yīng)力需求
以上內(nèi)容略，詳細(xì)參見課程《電子產(chǎn)品電應(yīng)力防護(hù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》。
電過應(yīng)力
5.1.5 esd防護(hù)技術(shù)
esd防護(hù)技術(shù)提升是長(zhǎng)期和艱巨的過程。從多個(gè)大公司的發(fā)展歷程來看，主要分為以下三大階段：
1 基礎(chǔ)建設(shè)：該階段的主要任務(wù)就是針對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行esd防護(hù)整改，并建立全流程的esd控制管理體系。
2 全面發(fā)展：在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程中全面開展esd防護(hù)設(shè)計(jì)，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開始就構(gòu)筑高品質(zhì)和高可靠性。
3 高難技術(shù)突破：展開esd專項(xiàng)技術(shù)研究或者專項(xiàng)技術(shù)引進(jìn)，使esd防護(hù)控制技術(shù)達(dá)到業(yè)界*水平。
5.1.5 esd防護(hù)設(shè)計(jì)（續(xù)）
為什么產(chǎn)品常常被esd損壞？重要原因是產(chǎn)品的esd防護(hù)能力低，加強(qiáng)esd防護(hù)設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品的抗esd能力是
提高產(chǎn)品可靠性的有力措施。
《產(chǎn)品開發(fā)防靜電設(shè)計(jì)技術(shù)指導(dǎo)》課程簡(jiǎn)介：
介紹了產(chǎn)品開發(fā)需要采取的靜電防護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)要求，包括產(chǎn)品防靜電規(guī)格的確定、防靜電設(shè)計(jì)、測(cè)試驗(yàn)證和評(píng)估要求。對(duì)防靜電設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)論述，如靜電敏感器件的選用、防護(hù)電路的設(shè)計(jì)、單板工藝設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)
計(jì)、生產(chǎn)工藝及工序的設(shè)計(jì)等。
5.1.6 容差分析
為什么在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試通過的產(chǎn)品在市場(chǎng)上經(jīng)常出現(xiàn)故障？
環(huán)境變化（包括溫度、濕度、氣壓、機(jī)械應(yīng)力等。）和壽命影響（包括加電壽命aging和不加電壽命life）改變了器件應(yīng)力和器件強(qiáng)度的對(duì)比。
5.1.6 容差分析
?能否用三流的器件設(shè)計(jì)出*的產(chǎn)品？
如果充分了解該器件的強(qiáng)度（即參數(shù)容差范圍），即使是三流的器件，只要保證器件承受的應(yīng)力低于器件強(qiáng)度范圍，就可以大幅提高器件可靠性。
5.1.6 容差分析
zui壞情況電路分析（worst case circuit analysis,簡(jiǎn)稱為wcca）是目前主要的容差分析技術(shù)，也是目前實(shí)用、分析zui全面的可靠性技術(shù)。它確定在環(huán)境下器件參數(shù)發(fā)生的變化，分析這種變化引起的電路性能變化是否滿足該電路的規(guī)格要求，以及器件承受的應(yīng)力是否超過器件的額定zui大值。
wcca主要包括三個(gè)部分：
建立器件參數(shù)變化數(shù)據(jù)庫(kù)（wcdb）
zui壞情況電路性能分析（wcpa）
zui壞情況器件應(yīng)力分析（epsa）
分析方法有：敏感度分析（sa）、極值分析（eva）、和方根分析（rss）、蒙特卡羅分析（mca）。
5.1.6 容差分析
國(guó)外現(xiàn)在已經(jīng)將容差設(shè)計(jì)等可靠性技術(shù)從軍事航天領(lǐng)域應(yīng)用到商業(yè)領(lǐng)域，如：電信系統(tǒng)、電子器件、電氣、醫(yī)療，汽車電子、電梯等產(chǎn)品。
wcca已經(jīng)被fda接受為產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)驗(yàn)證工具。
很多對(duì)可靠性要求較高的公司都將wcca做為開發(fā)過程中必須項(xiàng)。
5.1.7 降額設(shè)計(jì)
1 元器件應(yīng)力降額導(dǎo)論；
2 降額的發(fā)展；
3 近20類器件的具體降額分析。
4 運(yùn)用仿真工具pspice對(duì)電路中的器件進(jìn)行降額。
5.1.7 降額設(shè)計(jì)（續(xù)）
? 降額設(shè)計(jì)是一種比較傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)。以前做降額設(shè)計(jì)時(shí)，先估計(jì)器件上的電壓、電流和功率，然后套用器件降額表，確定器件的降額系數(shù)。這種估計(jì)的方法取決于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，也主要是估計(jì)器
件上的靜態(tài)電應(yīng)力，無法準(zhǔn)確估計(jì)器件的瞬態(tài)應(yīng)力，可以說是一種“靜態(tài)”的方法，同時(shí)這種方法也比較耗費(fèi)時(shí)間。
5.1.7 降額設(shè)計(jì)（續(xù)）
? 但是根據(jù)我們的失效分析經(jīng)驗(yàn)，器件失效的主要原因是受到瞬態(tài)的過電應(yīng)力。所以我們新的降額設(shè)計(jì)主要是采用對(duì)電路的仿真方法，準(zhǔn)確分析電路中的各個(gè)器件的瞬態(tài)電應(yīng)力和器件的結(jié)
溫，然后直接在仿真軟件中設(shè)置器件的降額系數(shù)，直接輸出器件的應(yīng)力分析和降額情況。大大提高了降額設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和效率。
5.1.8 升額設(shè)計(jì)
通過對(duì)升額國(guó)標(biāo)的深入理解，以及對(duì)各種器件低溫可靠性的深入研究，可以對(duì)器件升額設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。
1 升額基礎(chǔ)理論；
2 升額的標(biāo)準(zhǔn)（iec62240）分析；
3 低溫設(shè)計(jì)方法；
4 研究案例。
5.1.9 熱分析和設(shè)計(jì)
器件應(yīng)用失效80％以上是由于器件溫度過高造成的，對(duì)硬件電路進(jìn)行熱設(shè)計(jì)是分析器件溫度，解決散熱問題的關(guān)鍵技術(shù)，我們有實(shí)力幫助硬件、結(jié)構(gòu)和熱設(shè)計(jì)工程師等提高熱設(shè)計(jì)能力，
大幅提高產(chǎn)品的可靠性。
5.1.9 熱分析和設(shè)計(jì)
電子可靠性工程中的熱設(shè)計(jì)和一般的熱設(shè)計(jì)不一樣，一般的熱設(shè)計(jì)主要是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的散熱通道進(jìn)行分析，對(duì)電路中的器件只是進(jìn)行穩(wěn)態(tài)的功耗假定。
而電子可靠性工程的熱設(shè)計(jì)主要是對(duì)其中的大功率器件的瞬態(tài)溫度進(jìn)行分析，看是否超過器件的溫度范圍。這種器件級(jí)的瞬態(tài)熱分析是當(dāng)前熱設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的發(fā)展，也是器件可靠性設(shè)計(jì)中的重要部分。
5.1.10 信號(hào)完整性分析
模擬電路仿真及應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)—pspice
數(shù)字電路時(shí)序仿真及應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)
如何建立器件仿真模型
74
5.1.11 emc設(shè)計(jì)
開發(fā)有專業(yè)課程，詳細(xì)介紹了電磁兼容（emc）較完整的知識(shí)體系，幫助電子行業(yè)工程技術(shù)人員提高在emc設(shè)計(jì)方面的專業(yè)技能，為企業(yè)培養(yǎng)的電磁兼容工程師。
加強(qiáng)產(chǎn)品在emc等方面的性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，順利通過產(chǎn)品的*，增強(qiáng)產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
si和emc分析
在復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)中往往要做si分析和emc分析的。隨著si和emc仿真工具日益發(fā)展，實(shí)用化程度大大提高，今天的si和emc分析已經(jīng)越來越多由傳統(tǒng)的測(cè)試試驗(yàn)方法轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎梅抡娣治龅姆椒āＲ酝咚匐娐吩O(shè)計(jì)一直是困擾設(shè)計(jì)人員的難題，往往只有資深的工程師憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析，如今憑借這些工具，即使年輕的工程師也有可能設(shè)計(jì)出高質(zhì)量、高可靠性的電路，充分體現(xiàn)出了可靠性技術(shù)發(fā)展的力量。
在si分析中現(xiàn)在又派生出了一個(gè)新的分支——pi（電源完整性分析），主要就是分析電源電路在高頻情況和必須考慮器件的分布參數(shù)時(shí)，其電平輸出性能變化。
這些都是電子可靠性工程中的重要組成部分。
5.1.12 安全設(shè)計(jì)
? dell筆記本電腦電源適配器召回案例
? 某單板起火案例
1 安全設(shè)計(jì)的意義
2 安全基本概念
3 pcb的安全設(shè)計(jì)
4 安規(guī)認(rèn)證
5 安規(guī)器件介紹
5.1.12 安全設(shè)計(jì)
電子產(chǎn)品發(fā)生燃燒事故將對(duì)供應(yīng)商的信譽(yù)造成重大影響。而燃燒產(chǎn)品的失效分析也是非常困難的，易 瑞 來科技在大量燃燒失效分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)出一整套產(chǎn)品燃燒后的分析方法和程序，并可以對(duì)防止燃燒事故發(fā)生的安規(guī)
設(shè)計(jì)方法進(jìn)行指導(dǎo)。
5.1.12 安全設(shè)計(jì)
安全設(shè)計(jì)主要關(guān)注的是電路中各器件的安全性選型、電路中pcb走線的爬電距離是否符合安全間距規(guī)范、器件在發(fā)生失效的情況下也不會(huì)輸出過高的電壓，以免引起內(nèi)部和外部電路的重大安全隱患，特別是不引
起明火等。
5.1.13 環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)
惡劣的環(huán)境會(huì)加速器件的性能退化，甚至?xí)?dǎo)致器件功能喪失，產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)應(yīng)用環(huán)境合理選擇器件或者采取保護(hù)措施，如選用抗硫化的器件，如設(shè)計(jì)防塵網(wǎng)，采用涂敷工藝等。
在這里的環(huán)境應(yīng)力主要考慮除溫度和震動(dòng)沖擊以外的環(huán)境應(yīng)力，溫度、振動(dòng)沖擊對(duì)電子可靠性影響較大，而潮濕、灰塵、鹽霧、氣壓等對(duì)電子可靠性的影響相對(duì)較小，但這些因素組合在一
起，可以產(chǎn)生難以預(yù)計(jì)的后果。
案例……
損失慘重！假如設(shè)計(jì)時(shí)能夠考慮到環(huán)境應(yīng)力可靠性設(shè)計(jì)，只要很小的成本即可避免。提供業(yè)界*的《環(huán)境應(yīng)力可靠性設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，內(nèi)有大量的案例和設(shè)計(jì)指導(dǎo)。
5.1.14 壽命與可維護(hù)性設(shè)計(jì)
《壽命與可維護(hù)性指導(dǎo)》給出需要在設(shè)計(jì)中重點(diǎn)關(guān)注的器件的具體壽命、影響壽命的主要因素和預(yù)防措施。
案例：電池、接插件、flash……
5.2 各類電子可靠應(yīng)用指南
器件專家團(tuán)可以對(duì)幾乎所有的電子器件提供可靠應(yīng)用指南和局部典型電路設(shè)計(jì)、分析。例如：
5.2.1 分類器件降額設(shè)計(jì)
5.2.2 開關(guān)電源設(shè)計(jì)和分析
5.2.3 存儲(chǔ)器可靠應(yīng)用指南
5.2.4 運(yùn)放可靠應(yīng)用指南
5.2.5 光藕可靠應(yīng)用指南
5.2.6 鎖相環(huán)可靠應(yīng)用指南
5.2.7 射頻器件可靠應(yīng)用指南
5.2.8 光器件可靠應(yīng)用指南
……
5.3 可靠性設(shè)計(jì)模板和檢視準(zhǔn)則
針對(duì)各類器件的可靠應(yīng)用要點(diǎn)，結(jié)合可靠應(yīng)用設(shè)計(jì)方法，總結(jié)出電子可靠性設(shè)計(jì)檢視準(zhǔn)則。
提供通用的電子產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)模板，用于指導(dǎo)產(chǎn)品開發(fā)。
6 失效分析
6.1 失效分析基礎(chǔ)
6.2 器件失效分析流程
6.1 失效分析基礎(chǔ)
1、失效分析的產(chǎn)生與發(fā)展
2、失效分析的目的和意義
3、失效分析的基本內(nèi)容
1、失效分析的產(chǎn)生和發(fā)展（續(xù)）
? 可靠性研究首先是從評(píng)價(jià)可靠性開始的，但研究重點(diǎn)現(xiàn)在已逐漸轉(zhuǎn)向如何提高可靠性方面。
? 可靠性研究更重要的是為了提高可靠性，所以失效分析和失效物理成為可靠性研究的重點(diǎn)。
? 可靠性預(yù)計(jì)發(fā)展到可靠性改進(jìn)。
器件失效分析是對(duì)失效器件進(jìn)行的分析，從材料、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、制造工藝和使用等方面，通過物理、化學(xué)的分析方法來確定失效模式，分析失效機(jī)理，定位失效原因，判斷失效性質(zhì)。
不僅僅是傳統(tǒng)的失效模式和機(jī)理的分析，而是根本原因（root cause）分析，找到根本原因，提出改進(jìn)措施，解決問題，更重要的是提出預(yù)防措施，在新產(chǎn)品開發(fā)中避免類似的問題發(fā)生。
2、失效分析的目的和意義
3、失效分析的基本內(nèi)容
? 失效情況調(diào)查；
? 失效模式鑒別；
? 失效特征描述；
? 假設(shè)失效機(jī)理；
? 證實(shí)失效機(jī)理；
? 提出糾正措施和新失效因素。
6.2 失效分析過程
1 解剖前的過程
2 解剖方法
3 解剖后的分析過程
4 編寫失效分析報(bào)告
1 解剖前的過程
失效情況調(diào)查，總結(jié)失效數(shù)據(jù)測(cè)試（功能測(cè)試、i-v曲線測(cè)試）外觀鏡檢調(diào)查失效環(huán)境，器件使用過程信息，器件失效率，器件失效的異常行為、異?，F(xiàn)象。
單板上測(cè)試器件功能是否正常；
搭建應(yīng)用電路測(cè)試器件功能；
i-v曲線測(cè)試。
模擬實(shí)驗(yàn)
失效模式分類
對(duì)于功能測(cè)試正常的器件，建議進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，確定是否存在使用問題，如偏置不當(dāng)，外圍電路錯(cuò)檢誤測(cè)，鍍電層源質(zhì)紋量波、太引大腳等的等銹。蝕情況；
引腳根部和密封處的機(jī)械損傷及密封縫的質(zhì)量；
污染和粘附物；
外觀標(biāo)志。
x-ray檢測(cè)檢測(cè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及金屬多余物超聲掃描檢測(cè)潮氣引起的塑封器件的內(nèi)部分層。
進(jìn)行失效模式分類，如開路、短路、參數(shù)退化、時(shí)好時(shí)壞、重測(cè)合格等。
2 解剖方法
解剖的目的是為了對(duì)元器件內(nèi)部進(jìn)行仔細(xì)檢查和測(cè)試。
解剖時(shí)應(yīng)根據(jù)封裝特點(diǎn)制定出開封方案，避免損傷器件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和破壞失效部位。
3 解剖后分析過程
光學(xué)顯微鏡檢查；
電分析；
掃描電鏡分析；
器件剖面分析；
材料成份分析；
模擬試驗(yàn)分析，用良品進(jìn)行模擬試驗(yàn)，判斷失效原因。
4 編寫失效分析報(bào)告
根據(jù)失效分析獲得的各種數(shù)據(jù)，可以證實(shí)失效機(jī)理，找出失效原因，制定防止失效再次發(fā)生的措施，并寫成失效分析報(bào)告，使成果共享。
7 生產(chǎn)加工可靠性保證
據(jù)rac的資料顯示，在生產(chǎn)加工過程中對(duì)器件的損傷造成的失效占器件失效的15％，而實(shí)際上國(guó)內(nèi)電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠家由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制的不規(guī)范，加工過程中造成的損失比例更大，如某公司曾經(jīng)因?yàn)閑sd問題導(dǎo)致的單板返修率就達(dá)到20％，造成巨額虧損。通過對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)建立完善的esd、msd控制體系，可以*避免該類問題的發(fā)生，對(duì)產(chǎn)品的可靠性提升起到重要作用。
7 生產(chǎn)加工可靠性保證
7.1 esd
7.2 msd
7.3 物料存儲(chǔ)及使用
7.1 esd
esd防護(hù)設(shè)計(jì)前面已經(jīng)簡(jiǎn)單介紹過，也有關(guān)于esd控制的精品課程。這里主要介紹esd的生產(chǎn)線控制技術(shù)和工程現(xiàn)場(chǎng)的注意事項(xiàng)。
7.1.1 esd防護(hù)的意義
減少損失
提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性
提高生產(chǎn)效率
提高產(chǎn)品生命周期和運(yùn)行穩(wěn)定性
靜電防護(hù)投入產(chǎn)出比*
7.1.2 電7.1.2 子產(chǎn)品esd防護(hù)方法
防護(hù)設(shè)計(jì)（電路、結(jié)構(gòu)、工藝） 生產(chǎn)制造esd控制 工程現(xiàn)場(chǎng)和用戶使用
7.2 msd
象靜電損害一樣，潮敏原因造成的器件失效或留下的質(zhì)量隱患也十分嚴(yán)重，要提高產(chǎn)品的質(zhì)量，我們必須象對(duì)待靜電一樣去看待和處理潮敏問題。但直到目前，“潮敏”在很多生產(chǎn)裝
配廠家并沒有得到應(yīng)有的關(guān)注。
從另一個(gè)角度來說，潮敏問題的改進(jìn)有很大的空間，某公司在完成潮敏整改項(xiàng)目后，因潮敏問題導(dǎo)致的器件失效減少90％，產(chǎn)品可靠性得到大幅的提升。
我們開發(fā)了業(yè)界*的潮敏改進(jìn)培訓(xùn)教材，從器件封裝結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)開始，到了解潮敏產(chǎn)生的機(jī)理和預(yù)防方法。通過對(duì)操作規(guī)范的理解和學(xué)習(xí)，結(jié)合業(yè)界公司的經(jīng)驗(yàn)，你能了解并掌握如何才能避免潮敏問題的
發(fā)生，并享受由此帶來的產(chǎn)品可靠性的大幅度提升。
7.2.1 潮敏操作改進(jìn)的目的和意義
1 器件封裝知識(shí)
2 潮敏原理和案例
3 潮敏標(biāo)準(zhǔn)
4 企業(yè)內(nèi)部的潮敏器件控制規(guī)范
5 潮敏失效分析方法
6 潮敏器件常用英文知識(shí)說明
7.2.2 潮敏控制教材的主要內(nèi)容
7.3 物料存儲(chǔ)及使用
以下規(guī)定了采購(gòu)件在存儲(chǔ)和使用過程需要遵循的通用要求和規(guī)定，對(duì)于存儲(chǔ)條件和期限是參照業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)制定的，企業(yè)可以根據(jù)自己的實(shí)際條件來驗(yàn)證要求是否合理，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。