本书针对电子产品的可靠性问题,从故障物理的角度,阐述产品在各种环境和载荷条件下的可靠性分析与风险评估方法,适用于各科研机构、大专院校相关专业人员进行教学与科研参考,同时也适用于从事电子产品设计、分析、试验以及可靠性和风险分析的工程师进行参考。
章 绪论 1.1 电子产品的可靠性问题 1.1.1 微电子业的兴起与发展 1.1.2 电子产品的分类 1.1.3随机故障与退化 1.1.4浴盆曲线 1.2 产品的可靠性与风险评价方法 1.2.1 可靠性分析 1.2.2 可靠性设计 1.2.3 可靠性试验 1.2.4 可靠性建模与风险评价 1.3 基于故障物理的可靠性与风险评价 1.3.1 基于统计的可靠性方法的问题 1.3.2故障物理研究和应用现状 1.3.3故障物理的核心思想和任务 1.3.4故障机理与物理模型 部分 电子产品的可靠性分析 第2章 故障模式、机理与影响分析 2.1 常见电子产品的故障机理 2.2故障机理与环境载荷、结构材料对应关系 2.3 FMMEA方法与FMECA方法的区别于联系 2.4 FMMEA的流程 2.4.1 环境与载荷分析 2.4.2 故障机理分析 2.4.3 影响与风险分析 2.5 FMMEA在电子产品可靠性中的作用 2.6 FMMEA的实例 第3章 电子产品的热分析与热设计 3.1 热引发的电子产品故障机理 3.1.1 过热烧毁 3.1.2 热疲劳 3.1.3 蠕变 3.1.4 热不稳定 3.2 基于Flotherm的热仿真分析 3.2.1Coffin-Mason热疲劳物理模型 3.2.2稳态热仿真流程 3.2.3基于仿真分析的设计改进 3.2.3热仿真案例——洗衣机程控电路板热分析 3.3 基于ANSYS的热疲劳耦合分析 3.3.1Deaurex热疲劳物理模型 3.3.2焊点热疲劳仿真 3.3.3热疲劳设计因素的敏感性分析 第4章 电子产品结构振动响应分析 4.1 振动引发的故障机理 4.1.1 典型的振动环境条件 4.1.2 冲击过应力 4.1.3 随机振动疲劳 4.1.4 正弦振动疲劳 4.2 基于ANSYS的结构振动仿真 4.2.1Steinberg结构振动疲劳模型 4.2.2 模态仿真 4.2.3 时域冲击仿真 4.2.4 随机振动仿真 4.2.5 案例分析——电子机箱的仿真与结构设计改进 4.3 电子产品结构可靠性设计 4.3.1 结构强度设计 4.3.2 防止低频激振 4.3.3 防止高频激振 第5章 基于EDA的容差和电应力分析 5.1 电载荷相关的故障机理 5.1.1 过电击穿与烧毁 5.1.2 电性能退化 5.1.3 大规模集成电路的电相关机理 5.2EDA仿真分析方法 5.2.1EDA仿真的作用和意义 5.2.2EDA仿真分析类型 5.2.3EDA仿真案例 5.3 容差分析 5.3.1 什么是容差 5.3.2 电子产品容差分析方法 5.3.3 基于EDA的电路容差分析 5.3.4 案例 第6章 电磁仿真分析与风险评估 6.1 电磁引发的故障机理 6.1.1 电磁干扰 6.1.2 静电放电 6.1.3 电磁环境引发的性能退化 6.2 基于CST的电磁兼容性的仿真 6.2.1 信号完整性仿真 6.2.2 电源完整性仿真 6.2.3 电磁场仿真 6.2.4 案例分析 6.3 电磁环境的电子产品可靠性评估 6.3.1 评估流程 6.3.2 案例分析 第7章 空间环境下可靠性分析与风险评估 7.1 空间环境下的故障机理 7.1.1 空间环境与高能带电粒子辐射效应 7.1.2 单粒子效应 7.1.3 总剂量效应 7.1.4 位移效应 7.2 空间热辐射仿真 7.3 空间粒子仿真 7.3.1 线性能量传递值的仿真 7.3.2 辐射剂量率的仿真 7.3.3 非电离能损值的仿真 7.4 空间环境下的可靠性评估方法 7.4.1 可靠性评估流程 7.4.2 案例分析 第二部分 基于故障物理的可靠性与风险评价 第8章 电子产品可靠性仿真分析 8.1 仿真分析的目的和作用 8.2 可靠性仿真分析的流程 8.3 可靠性仿真试验样本生成方法 8.3.1 任务组合生成过程 8.3.2 内因分散性与蒙特卡洛仿真 8.4 应力仿真分析与故障物理模型 8.5 故障物理及损伤分析 8.5.1 损伤的概念 8.5.2 损伤累加原则与方法 8.6 可靠性评估 8.6.1 竞争与累加 8.6.2MTBF的统计计算 8.7 可靠性仿真案例分析 第9章 故障机理建模与风险评估 9.1 故障机理的相关性 9.2 典型的故障机理相关关系 9.2.1 触发 9.2.2 加速与抑制 9.2.3 损伤累加 9.2.4 参数联合 9.3 故障机理的传播与隔离 9.3.1 储备系统中的传播 9.3.2 载荷共担效应 9.3.3 故障隔离 9.4 故障机理树 9.4.1 故障机理树的定义 9.4.2 故障机理树与二元决策图 9.4.3 故障机理树的仿真求解 9.5 系统建模案例