电子产品结构与工艺(产品的可靠性)教案.doc

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1、广东华夏技工学校教 案编号：QD-751b-19 版本：A/0 流水号：课程名称电子产品的结构与工艺授课班级12中技应用电子课题产品的可靠性章节第三章第一节授课方式讲授法授课时间2014/3/9课时2授课教师吴奕钏作业课堂练习可靠性的三重含义是什么？课后作业可靠性的主要指标包括什么？作业提示了解清楚产品可靠性的概念内容分析1、可靠性的概念 2、电子产品可靠性的设计概念3、提高电子产品可靠性的途径教学重点电子产品可靠性的设计概念提高电子产品可靠性的途径教学难点提高电子产品可靠性的途径教学过程一、组织教学（教学常规检查、组织安排、明确目标任务）。（约5分钟）二、导入新课：通过实际生活例子提出相关问

2、题（约5分钟）三、课程实施：讲解电子产品可靠性的设计概念及提高途径等（约30分钟）四、学生理解检验：找学生回顾内容并回答问题。（约10分钟）五、学生进行课堂模拟演练。(约25分钟)六、教师总结：知识点，技能点，核心能力（约10分钟）七、布置作业（约5分钟）课后纪要知识1可靠性的概述 一、可靠性的概念可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。包括三层含义：1.产品的可靠性是以“规定的条件”为前提的。所谓“规定的条件”是指在规定的时间内产品使用时的应力条件及完成规定任务所规定的时间。规定条件不同，产品的可靠性不同。 2.产品的可靠性与“规定的时间”密切相关。一般说来，产品经过一

3、个老化时间后，有一个较长时间的稳定使用期，以后，随着时间的推移，稳定性逐渐下降，可靠性降低。时间越长，可靠性越低。 3.产品的可靠性是用完成“规定功能”来衡量的。产品只有完成规定的全部功能，才被认为是可靠的。二、可靠性的主要指标 1.可靠度R(t):可靠度是指产品在规定条件下、规定时间内完成规定功能的概率。 2.故障率F(t):故障率是指产品在规定的条件下和规定的时间内，失去规定功能 的概率。 3.失效率(t):失效率是指产品在规定的使用条件下使用到时刻t后，产品失效的概率。 4.平均寿命t:平均寿命是指产品正常工作的平均时间。 5.均维修时间MTTR:均维修时间是指产品从发现故障到恢复规定功

4、能所需要的时间。 知识2电子产品可靠性的设计原则一、简化设计方案具体做到以下几点： 1.产品结构和电路应尽量简便。 2.尽量选用成熟的结构和典型的电路。 3.结构要简单化、积木化、插件化。 4.尽量采用数字电路。 5.尽量采用集成电路。 6.逻辑电路要进行简化设计。 二、注意可靠性与经济性的关系在可靠性设计时，合理地确定可靠性指标，以总费用最低为设计原则。具体做到以下几点：1.对性能指标、可靠性指标要综合考虑， 避免盲目追求高性能、高指标。2.应尽量采用传统工艺和习惯的操作方法。 三、元器件的可靠性与产品的可靠性 1.元器件的可靠性a .普通电子元器件的失效规律 典型普通元器件失效曲线早期失效

5、期 偶然失效期 耗损失效期特性 ： 阶段项目 早期失效期偶然失效期耗损失效期定义 由于设计、制造上的缺陷而发生的失效叫早期失效，对应的失效期叫早期失效期 对早期失效经过修正设计、改进工艺、老化元器件、以及整机试验后，产品进入稳定的偶然失效期。也称随机失效期 经过偶然失效期后，产品由于器件耗损、整机老化以及维护等原因产品进入耗损失效期 特点 失效率高，随元件的工作时间的增加而失效率迅速降低失效率很稳定，而且较低。是一个常数，不随时间的变化而变化。失效率迅速上升，产品报废。使用要求 通过对原材料和生产工艺加强检验、质量控制和对元器件进行筛选老化，可以大大降低早期失效率。 电子设备的所有元器件和组件

6、都应工作在这一时期。它是元器件的使用寿命 电子产品的所有元件及器件都不应工作在这一时期。否则会带来很多隐患 b.半导体器件的失效规律与普通电子元器件失效规律的比较 阶段 名称 早期失效期 偶然失效期 耗损失效期 普通电子元器件 有（二者相同） 有（失效率为一常数） 有 半导体器件 有（二者相同） 有（失效率近似为一常数） 没有 元器件可靠性的表示一般元器件的可靠性通常用失效率表示，元器件工作在偶然失效期，其失效率为常数 。其可靠度为: 使用条件与元器件可靠性的关系使用条件包括工作环境条件和负荷条件,元器件所处的工作环境越恶劣，负荷越大其可靠性越低，失效率越高。2.产品的可靠性元器件是组成产品的

7、最小单元，所以元器件的可靠性直接影响着产品的可靠性，产品可靠性的提高，要着重提高基础件(或子系统)的可靠性。四、可靠性与可维修性可维修性是指产品零部件、元器件经维修使之可靠而采取的措施。 五、新技术的合理使用要提高电子产品的可靠性： 应不断采用新的可靠性设计技术。 如采用新电路，应注意标准化。 采用新技术要充分注意继承性。 知识3提高电子产品可靠性的途径一、元器件的合理选用与使用1.选用元器件应遵循以下原则： （1）综合考虑电性能指标和使用条件，使用条件不得超过元器件参数和环境条件，并留有余量。 （2）在满足产品功能的前提下，尽可能的压缩元器件的品种和数量，提高复用率。 （3）组成电子产品的所有元器件在组装之前都要按不同要求进行可靠性筛选。 （4）对于同类元器件，择优选用，并注意积累元器件在使用中的性能与可靠性方面的依据，作为以后选用的重要依据。2.电子元器件的合理使用 降额使用就是元器件在低于其额定值的应力条件下工作。即元器件的额定参数高于实际参数。 二、提高电子产品工作和使用的可靠性1.进行环境影响因素试验 （1）稳定性试验 （2）综合性试验 2.设计故障指示和排除装置。3.加强对环境防护措施的研究，提高结构设计水平。4.合理采用冗余系统（备份系统）。5.合理储存与保管。6.正确使用。7.定期检查与维修。