電子產(chǎn)品設計可靠性，你必須關(guān)心的事兒

　　你是否曾遇到過(guò)手機死機的麻煩，電熱水壺水沸騰后不能自動(dòng)斷電，電磁爐按鍵失靈怎么按都不關(guān)機的情況嗎?這些都涉及到電子產(chǎn)品可靠性問(wèn)題。電子產(chǎn)品設計可靠性是指電子產(chǎn)品在規定的條件下，在給定的時(shí)間內執行所要求的功能不出現失效的概率。一旦產(chǎn)品研制成功后，一般就認為產(chǎn)品設計已經(jīng)結束了。產(chǎn)品可靠性更關(guān)注下一步會(huì )發(fā)生什么，如何能改變提高產(chǎn)品可靠性。提高產(chǎn)品可靠性是提高產(chǎn)品完好性和工作成功性，減少維修和壽命周期費用的重要途徑，在產(chǎn)品研制過(guò)程中，深入開(kāi)展可靠性工程，對提高產(chǎn)品可靠性具有十分重要的意義。

　　電子產(chǎn)品設計可靠性從廣泛的意義上講就是產(chǎn)品可靠性工程，是指為了達到可靠性要求所進(jìn)行的一系列技術(shù)與管理活動(dòng)，它貫穿了產(chǎn)品的論證、方案、工程研制、生產(chǎn)和使用等壽命周期過(guò)程?？煽啃栽O計，可以避免不期望的缺陷及資源的配備，可以預計和預防性維修，為減少故障時(shí)間，降低總體時(shí)間成本和提高質(zhì)量，減少與產(chǎn)品缺陷責任相關(guān)傷害，甚至生命和重大財產(chǎn)損失?？煽啃栽O計工程管理分為六大步驟，如圖1，其中最關(guān)鍵的環(huán)節是可靠性設計。設計和開(kāi)發(fā)中的可靠性技術(shù)。

　　如何進(jìn)行產(chǎn)品可靠性設計，必須從五個(gè)方面進(jìn)行考察。下面我們來(lái)一一說(shuō)明。

1、產(chǎn)品使用因素。溫度、濕度、振動(dòng)、腐蝕、污染、產(chǎn)品可能承受的壓力、服務(wù)的嚴酷度、靜電釋放環(huán)境、射頻干擾、吞吐量并使其特征、應力強度分析等等這些都是產(chǎn)品使用的因素，必須考察。

2、設計失效模式分析。就實(shí)際情況而言，了解失效的潛在原因是防止失效的根本原因所在，要預知所有這些原因幾乎是不切實(shí)際的，所以還必須細考慮到所涉及的不確定性。在設計、開(kāi)發(fā)制造和服務(wù)過(guò)程中，可靠性工程方面的努力應該注重所有“可預計”和“可能未預計”的失效原因。以確保防止發(fā)生失效或使發(fā)生失效的概率最小。

3、失效模式和影響分析。失效模式和影響分析是指對系統進(jìn)行分析，以識別潛在失效模式、失效原因及對系統性能(包括組件、系統或者過(guò)程的性能)影響的系統化程序。此項分析應盡可能在開(kāi)發(fā)周期的早期階段成功進(jìn)行，以獲得消除或減少失效模式的最佳效費比。失效模式和影響分析可描述為一組系統化的活動(dòng)。目的是發(fā)現和評價(jià)產(chǎn)品過(guò)程中潛在的失效及后果;找到能夠避免或減少這些潛在失效發(fā)生的措施。它是對設計過(guò)程的更加完善化，以明確必須做什么樣的設計和過(guò)程才能滿(mǎn)足顧客的需要。

4、容差和最差案例分析。使用各種數學(xué)計算分析技術(shù)(如總和平方根、極值分析和統計公差)以使影響可靠性的變差特性化。主要分析產(chǎn)品的組成部分在規定的使用范圍內，其參數偏差和寄生參數對性能容差的影響，并根據分析結果提出相應的改進(jìn)措施。電路容差分析工作應用在產(chǎn)品詳細設計階段，已經(jīng)具備了電路的詳細設計資料后完成。電路性能參數發(fā)生變化的主要表現有性能不穩定，參數發(fā)生漂移，退化等，造成這種現象的原因有組成電路零部件參數存在公差，環(huán)境條件的變化產(chǎn)生參數漂移，退化效應。設計過(guò)程中要分析電路上下限工作條件，

5、最壞情況分析法。最壞情況分析法是分析電路組成部分參數最壞組合情況下的電路性能參數偏差的一種非概率統計方法。它利用已知零部件參數的變化極限來(lái)預計系統性能參數變化是否超過(guò)了允許范圍。最壞情況分析法可以預測某個(gè)系統是否發(fā)生漂移故障，并提供改進(jìn)方向，該方法簡(jiǎn)便，直觀(guān)。但分析的結果偏于保守。

　　產(chǎn)品設計成型后，還必須對產(chǎn)品進(jìn)行可靠性試驗，產(chǎn)品可靠性試驗是激發(fā)潛在失效模式，提出改進(jìn)措施，確定項目或系統是否滿(mǎn)足預先制定的可靠性要求的必須步驟?？煽啃栽囼灥幕驹砣鐖D2：

　　常見(jiàn)的可靠性試驗有：加速壽命試驗，高加速極限試驗、可靠性增長(cháng)試驗等。測試種類(lèi)分為功能測試、性能測試、回歸測試、環(huán)境負載測試、探索測試，壓力測試，實(shí)際響應測試等等。這些試驗是為了確定已通過(guò)可靠性鑒定試驗而轉入批量生產(chǎn)的產(chǎn)品在規定的條件下是否達到規定可靠性要求，驗證產(chǎn)品的可靠性是否隨批量生產(chǎn)期間工藝，工裝，工作流程，零部件質(zhì)量等因素的變化而降低。只有經(jīng)過(guò)這些，產(chǎn)品性能才是可以信任的，產(chǎn)品的質(zhì)量才是過(guò)硬的。