封装可靠性与失效分析课件.ppt

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1、可靠性基础知识Reliabilityispossibility!可靠性的定义-名词解释生产率(Productivity)资源的利用效率，即产出与投入的比值。质量(Quality)产品符合顾客规定要求的程度。(经久耐用)可靠性（Reliability）产品在规定条件下、规定时间内完成规定功能的能力。“规定条件”：环境、负荷、工作方式、使用方法。环境：温度、湿度、气氛、粒子、机械运动……“规定时间”：贮存时间和使用时间，即寿命（实际上也是“规定条件”）“完成规定功能”：顾客要求的“全部”功能。产品失去规定的功能失效生产率质量可靠性1970~19

2、80s1990s2000s~可靠性和失效的数学定量描述可靠度：R（t）产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率：T：产品寿命，N：产品总数，且足够大。n（t）：从开始工作到t时刻的累积失效数。失效分布函数=累积失效概率：F（t）产品在规定的时间t以前累积失效的概率：失效密度函数f(t)理论上失效概率在时间上的分布。f(t)、F(t)和R(t)的关系失效率λ(t)Lambda(t)工作到某一时刻尚未失效的产品，在该时刻后，单位时间内发生失效的概率。失效率＝失效率函数N为产品的总数，且足够大；n(t)为N个产品从开始工作到t时刻的累积失效数

3、。失效分布函数F(t)、失效密度函数f(t）与失效率(t）的关系：若(t)=常数,则R(t)=e-,失效率愈低,可靠性愈高f(t)e-,F(t)1-e.失效率单位为%/（103小时），即每工作1000小时后产品失效的百分数。非特（Fit）：适用于半导体器件等高可靠性器件。1Fit=1×10-9/h=1×10-6/1000h典型的失效率曲线产品的失效率随时间而变化的规律可用失效率曲线表示，有时形象地称为浴盆曲线。递减型恒定型递增型Δ早期失效期：产品使用的早期，失效率较高且下降很快。主要由于设计、制造、贮存、运输等形成的缺陷，

4、以及调试、起动不当等人为因素所造成的。Δ偶然失效期：主要由非预期的过载、误操作、意外的天灾以及一些尚不清楚的偶然因素所造成。偶然失效期是能有效工作的时期，称为有效寿命。Δ耗损失效期：失效率上升较快，这是由于产品已经老化、疲劳、磨损、蠕变、腐蚀等所谓有耗损的原因所引起的。产品的寿命产品寿命：对不可修复的产品是“产品失效前的工作时间或工作次数”，或“无故障工作时间”。产品寿命往往研究的是某一批或某一类产品的“总体寿命”。所以在数学上常用的是平均寿命、中位寿命、特征寿命（统计学概念）。Δ平均寿命：某批产品寿命的算术平均值。MTTF（MeanTime

5、ToFailure），失效前平均工作时间：对于不可修复产品，其失效前工作或贮存的平均时间。MTBF（MeanTimeBetweenFailures），平均无故障工作时间(对于可修复装置)：对于可修复产品，为两次相邻失效间的平均工作时间，即平均无故障工作时间。Δ中位寿命t0.5：某批产品工作到刚好一半数量失效时的工作时间。R(t0.5)=F(t0.5)=50%产品的寿命的数学表征常用的失效分布1）    韦伯分布(Weibulldistribution)2）    正态分布（NormalDistribution）3）    指数分布（Expon

6、entialdistribution）4）    对数正态分布（Lognormaldistribution）*指数分布，对数正态分布是韦伯分布的特殊情况。韦伯分布分布函数：m为形状参数,为位置参数,t0为尺度参数。m通常在[1，7]间取值，通过改变m可以表示不同阶段的失效情况；也可以作为许多其他分布的近似，如，可将形状参数设为合适的值近似正态、对数正态、指数（m=1)等分布。正态分布（高斯分布、误差分布）：正态分布的标准差;：正态分布的平均值。标准正态分布μ=0,σ=1的正态分布可靠性试验方法可靠性试验简介为评价分析电子产品可靠性而进行

7、的试验称为：可靠性试验试验目的1.研制阶段用以暴露试制产品各方面的缺陷改善设计2.生产阶段为监控生产过程提供信息优化工艺3.对定型产品进行可靠性鉴定或验收实现量产4.暴露和分析产品在不同条件下的失效规律及失效模式和机理有针对性地加以改进以提高寿命5.为改进产品可靠性，制定和改进可靠性试验方案为用户选用产品提供依据对于不同的产品，考虑到不同的使用环境，可以选择不同的可靠性试验方法。手持电子产品的可靠性要求动态机械可靠性动态机械载荷便携跌落危险新功能（游戏、短信）键盘、按键的疲劳和弯曲重量减轻紧凑包封机械保护叠层封装封装体

8、质量，总体尺寸小型化互连尺度危险性（失效几率）动态机械载荷下的可靠性非常重要跌落、拉伸、剪切、弯曲、冲击和振动焊点：脆性断裂－－对应力集中更为敏感影响因