电子封装可靠性_基本概念复习

电子封装可靠性_基本概念复习
电子封装可靠性_基本概念复习

基本概念

可靠性

可靠性三要素

随机变量

随机变量的分布函数

随机变量的概率密度函数

上侧分位数

可靠度函数

失效分布函数(累积失效概率)

失效密度函数

失效率函数

可靠度,失效分布,失效密度,失效率之间相互关系

失效率单位

产品失效期分类

平均寿命

MTBF

MTTF

可靠寿命

指数分布的参数及其含义

寿命服从指数分布的产品的“永远年轻”特性

威布尔分布的三个参数及其含义

正态分布的两个参数及其含义

总体(母体)

样品

子样(样本)

统计量

参数估计

点估计

区间估计

置信区间

置信度

显著性水平

极大似然估计

五种寿命试验—(n,无,数)(n,无,时)(n,有,数)(n,有,时)(n,无,数)(n,部分有,时)

置信度与区间宽度,失效数与区间宽度

最佳线性无偏估计中的最佳,线性,无偏的含义

估计量的优良性准则,其含义

加速寿命试验

加速系数

加速应力水平选取

试验样品选取

测试周期

抽样检查

批量的选取与质量稳定性

计数抽样,计量抽样

接收概率曲线(抽样特性曲线)

第一类误判,及其概率

第二类误判,及其概率

理想抽样特性曲线

抽样参数对抽样特性曲线的影响

二次计数抽样检验程序(图)

计数序贯抽样程序(检验图)

统计假设检验步骤

皮尔逊检验

可靠性试验种类

失效率等级

维持试验与定级试验的区别

失效率、置信度、允许失效数和总试验时间的关系平均寿命抽样检验抽样特性曲线

可靠性增长试验

杜安可靠性增长模型

累计的MTBF

当前的MTBF

MTBF移动平均值方法(表中各项的含义)

各种可靠性基础试验的目的

可靠性物理

阳极氧化的应用

Al线电化学腐蚀

Ag的迁移机理及其预防措施

界限模型与耐久模型的区别

艾林模型加速系数

累积损伤模型

失效模式

失效机理

失效分析

失效分析流程

失效分析原则

(完整版)√MOS器件及其集成电路的可靠性与失效分析

MOS 器件及其集成电路的可靠性与失效分析(提要) 作者:Xie M. X. (UESTC ,成都市) 影响MOS 器件及其集成电路可靠性的因素很多,有设计方面的,如材料、器件和工艺等的选取;有工艺方面的,如物理、化学等工艺的不稳定性;也有使用方面的,如电、热、机械等的应力和水汽等的侵入等。 从器件和工艺方面来考虑,影响MOS 集成电路可靠性的主要因素有三个:一是栅极氧化层性能退化;二是热电子效应;三是电极布线的退化。 由于器件和电路存在有一定失效的可能性,所以为了保证器件和电路能够正常工作一定的年限(例如,对于集成电路一般要求在10年以上),在出厂前就需要进行所谓可靠性评估,即事先预测出器件或者IC 的寿命或者失效率。 (1)可靠性评估: 对于各种元器件进行可靠性评估,实际上也就是根据检测到的元器件失效的数据来估算出元器件的有效使用寿命——能够正常工作的平均时间(MTTF ,mean time to failure )的一种处理过程。 因为对于元器件通过可靠性试验而获得的失效数据,往往遵从某种规律的分布,因此根据这些数据,由一定的分布规律出发,即可估算出MTTF 和失效率。 比较符合实际情况、使用最广泛的分布规律有两种,即对数正态分布和Weibull 分布。 ①对数正态分布: 若一个随机变量x 的对数服从正态分布,则该随机变量x 就服从对数正态分布;对数正态分布的概率密度函数为 222/)(ln 21)(σμπσ--?=x e x x f 该分布函数的形式如图1所示。 对数正态分布是对数为正态分布的任 意随机变量的概率分布;如果x 是正态分布 的随机变量,则exp(x)为对数分布;同样, 如果y 是对数正态分布,则log(y)为正态分 布。 ②Weibull 分布: 由于Weibull 分布是根据最弱环节模型 或串联模型得到的,能充分反映材料缺陷和 应力集中源对材料疲劳寿命的影响,而且具 有递增的失效率,所以,将它作为材料或零件的寿命分布模型或给定寿命下的疲劳强 度模型是合适的;而且尤其适用于机电类产品的磨损累计失效的分布形式。由于它可以根据失效概率密度来容易地推断出其分布参数,故被广泛地应用于各种寿命试验的数据处理。与对数正态分布相比,Weibull 分布具有更大的适用性。 Weibull 分布的失效概率密度函数为 m t m t m e t m t f )/()(ηη--?= 图1 对数正态分布

可靠性工程每章基本概念及复习要点知识讲解

复习要点: ?可靠性 ?广义可靠性 ?失效率 ?MTTF(平均寿命) ?MTBF(平均事故间隔) ?维修性 ?有效性 ?修复度 ?最小路集及求解 ?最小割集及求解 ?可靠寿命 ?中位寿命 ?特征寿命 ?研究可靠性的意义 ?可靠性定义中各要素的实际含义 ?浴盆曲线 ?可靠性中常见的分布 ?简述串联系统特性 ?简述并联系统特性 ?简述旁联系统特性 ?简述r/n系统的优势 ?并-串联系统与串-并联系统的可靠性关系 ?马尔可夫过程 ?可靠性设计的重要性 ?建立可靠性模型的一般步骤 ?降额设计的基本原理 ?冗余(余度)设计的基本原理 ?故障树分析优缺点 广义可靠性:包括可靠性、维修性、耐久性、安全性。可靠性:产品在规定时期内规定条件规定的时间完成规定功能能力。耐久性:产品在规定的使用和维修条件下,达到某种技术或经济指标极限时,完成规定功能能力。安全性:产品在一定的功能、时间、成本等制约条件下,使人员和设备蒙受伤害和损失最小的能力 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 累积失效概率F(t):也称不可靠度,产品在规定条件下和规定时间内失效的概率 失效概率密度f(t):产品在包含t的单位时间内发生失效的概率 失效率λ(t):工作到t时刻尚未失效的产品,在该时刻t后的单位时间内发生失效的概率。基本:实验室条件下。应用:考虑到环境,利用,降额和其它因素的实际使用环境条件下。任务:元器件在执行任务期间,即工作条件下的基本 不可修产品平均寿命MTTF:指产品失效前的平均工作时间可修MTBF:指相邻两次故障间的平均工作时间,称为平均无故障工作时间或平均故障间隔时间维修性:在规定的条件下使用的可维修产品,在规定的时间内,按规定的程序和法进行维修时,保持或恢复到能完成规定功能的能力 维修度M(t):是指在规定的条件下使用的产品发生故障后,在规定的时间(0,t)内完成修复的概率。修复率μ(t):修理时间已达到某一时刻但尚未修复的产品在该时刻后的单位时间内完成修理的概率。平均修复时间MTTR:可修复的产品的平均修理时间,其估计值为修复

晶圆封装可靠性实验项目

可靠性试验项目 项目 参考标准 检测目的 预处理PRE JESD22-A113F 模拟贴装产品在运输、贮存直到回流焊上整机受 到温度、湿度等环境变化的影响。此试验应在可 靠性试验之前进行,仅代表产品的封装等级。 湿气敏感等级试验MSL IPC/JEDEC J-STD-020 确定那些由湿气所诱发应力敏感的非气密固态 表面贴装元器件的分类, 以便对其进行正确的封 装, 储存和处理, 以防回流焊和维修时损伤元器 件。 稳态湿热THT GB/T2423.3 JESD22-A101 评定产品经长时间施加湿度应力和温度应力作 用的能力。 温度循环TCT JESD22-A104 GB/T 2423.22 评定产品封装承受极端高温和极端低温的能力, 以及极端高温和极端低温交替变化的影响。 高温试验HTST GB/T 2423.2 JESD22-A103 评定产品承受长时间高温应力作用的能力。 低温试验LTST GB/T 2423.1 JESD22-A119 评定产品承受长时间低温应力作用的能力。 高压蒸煮PCT JESD22-A102 评定产品封装的抗潮湿能力。 高速老化寿命试验(u)HAST JESD22-A110 JESD22-A118 评定非气密性封装在(无)偏置条件下的抗潮湿能 力。

回流焊Reflow JESD22-A113 评定产品在回流焊接过程中所产生之热阻力及 效应。 电耐久BURN-IN GB/T 4587 评定器件经长时间施加电应力(电压、电流)和 温度应力(产品因负载造成的温升)作用的能力。 高温反偏HTRB GB/T 4587 JESD22-A108 评定器件承受长时间电应力(电压)和温度应力 作用的能力。 耐焊接热SHT GB/T 2423.28 JESD22-B106 评定产品在其焊接时的耐热能力。 可焊性Solderability GB/T 2423.28 EIA/IPC/JEDEC J-STD-002 评定产品的可焊性能力。 锡须生长 Tin Whisker Test JESD201 JESD22-A121 评定产品承受长时间施加温湿度应力作用下锡 须生长情况。 电性测试Electrical Test GB/T 4589.1 GB/T 4587 GB/T 4586 GB/T 4023 GB/T 6571 评定产品电性能力。主要针对分立器件产品测 试。

封装失效分析1

第二单元 集成电路芯片封装可靠性知识—郭小伟 (60学时) 第一章、可靠性试验 1.可靠性试验常用术语 试验名称 英文简称 常用试验条件 备注 温度循环 TCT (T/C ) -65℃~150℃, dwell15min, 100cycles 试验设备采用气冷的方式,此温度设置为设备的极限温度 高压蒸煮 PCT 121℃,100RH., 2ATM,96hrs 此试验也称为高压蒸汽,英文也称为autoclave 热冲击 TST (T/S ) -65℃~150℃, dwell15min, 50cycles 此试验原理与温度循环相同,但温度转换速率更快,所以比温度循环更严酷。 稳态湿热 THT 85℃,85%RH., 168hrs 此试验有时是需要加偏置电压的,一般为Vcb=0.7~0.8BVcbo,此时试验为THBT 。 易焊性 solderability 235℃,2±0.5s 此试验为槽焊法,试验后为10~40倍的显微镜下看管脚的 上锡面积。 耐焊接热 SHT 260℃,10±1s 模拟焊接过程对产品的影响。 电耐久 Burn in Vce=0.7Bvceo, Ic=P/Vce,168hrs 模拟产品的使用。(条件主要针 对三极管) 高温反偏 HTRB 125℃, Vcb=0.7~0.8BVcbo, 168hrs 主要对产品的PN 结进行考核。回流焊 IR reflow Peak temp.240℃ (225℃) 只针对SMD 产品进行考核,且 最多只能做三次。 高温贮存 HTSL 150℃,168hrs 产品的高温寿命考核。 超声波检测 SAT CSCAN,BSCAN,TSCAN 检测产品的内部离层、气泡、裂缝。但产品表面一定要平整。

安全的基本概念

安全的基本概念 1.什么是事故、事故隐患? 2.什么是危险(风险)、危险源与重大危险源? 3.什么是安全、本质安全? 4.什么是安全生产管理? 5.什么是安全生产标准化? 1.什么是事故、事故隐患、危险(风险)、危险源与重大危险源? ?事故 ●《现代汉语词典》:“生产、工作上发生的意外损失或灾祸。” ●国际劳工组织对职业事故定义:“由工作引起或者在工作过程中发生的事件, 并导致致命或非致命的职业伤害。” ●《生产安全事故报告和调查处理条例》的定义:“生产经营活动中发生的造 成人身伤亡或者直接经济损失的事件” ?事故隐患 ●隐患就是在某个条件、事物以及事件中所存在的不稳定并且影响到个人或者 他人安全利益的因素,它是一种潜藏着的因素,“隐”字体现了潜藏、隐蔽, 而“患”字则体现了不好的状况。 生产经营单位违反安全生产法律、法规、规章、标准、规程和安全生产管理制度的规定,或者因其他因素在生产经营活动中存在可能导致事故发生的物的危险状态、人的不安全行为和管理上的缺陷。 ?事故隐患分为一般事故隐患和重大事故隐患。 ?一般事故隐患,是指危害和整改难度较小,发现后能够立即整改排除的隐患。 ?重大事故隐患,是指危害和整改难度较大,应当全部或者局部停产停业,并经过一定时间整改治理方能排除的隐患,或者因外部因素影响致使生产经营 单位自身难以排除的隐患。 ?危险(风险) 危险是人们对事物的具体认识,必须指明具体对象:如危险环境、危险条件、危险状态、危险物质、危险场所、危险人员、危险因素等。 ●一般用危险度来表示危险的程度。 ◆在安全生产管理中,危险度用生产系统中事故发生的可能性与严重 性的结合给出。 即:R = f(F,C) 式中: R——危险度; F——发生事故的可能性; C——发生事故的严重性。 ?危险源 ?从安全生产角度,危险源是指可能造成人员伤害、疾病、财产损失、作业环 境破坏或其他损失的根源或状态。(这是客观存在的) ?重大危险源 ?广义上说,可能导致重大事故发生的危险源就是重大危险源。(企业一般 称重大风险源) ?《安全生产法》第一百一十二条:重大危险源,是指长期地或者临时地生产、 搬运、使用或者储存危险物品,且危险物品的数量等于或者超过临界量的单

1-3-半导体封装件的可靠性评价方法

1-3-半导体封装件的可靠性评价方法

半导体封装件的可靠性评价方法 Lunasus 科技公司,佐土原宽 Lunasus 科技公司细川丰 本章将依据半导体封装件可靠性评价的基本考虑方法,以故障机理为基础的实验条件介绍,并根据韦布图来解说可靠性试验下的(产品)寿命推导方法。 封装件开发及材料变化过程中的可靠性评价方法 为实现半导体封装件功能和电气特性的提高,在推动多引脚化的同时,也要发展高密度封装化下的小型、薄型化。最近,搭载多个芯片的SiP(System in Package,系统级封装)和芯片尺寸(与封装尺寸)非常相近的CSP(Chip Size Package,芯片级封装)已开始量产,封装件的构造多种多样。另外,为达成封装件低成本化和环保的要求,采用规格更高的封装件材料的开发正在活跃起来。但封装件构造的复杂化和新型材料的使用不能对制造品质和可靠性造成影响。这里将对新型封装件的开发和材料改变下的可靠性评价方法进行解说。 最近的半导体封装件多数属于树脂灌封型,对半导体单体的可靠性评价包括,高温保存(或动作)实验,耐湿性实验以及温度循环实验。另外,对于有可能要进行表面装配的高密度封装器型,需考虑焊接装配过程中的热应力情况,因此焊锡耐热性实验也是不可缺少的。这些可靠性试验,是对半导体封装件在实际使用过程中所预想发生的各种故障进行短时间评价的加速性实验方法。接下来需要先确定半导

体所发生的各种故障的主要加速原因是什么后才能进行实验。例如,对于树脂封装件来讲,湿度(水分)是造成硅芯片上金属线路受到腐蚀(图1)的主要原因之一,而温度可以加快水分浸入封装件内的速度,所以高温、高湿下的实验才有效果。与此同时,在电压也是故障主因的场合,有必要进行高温、高湿下的通电实验。 如上所述,对于封装件相关的各种故障,通过对机理的解析,找出加速实验的主要因子,设定合适的可靠性实验条件,这些就是可靠性评价的基础。 针对封装件构造的可靠性试验 正如开头所述,为实现封装件的高功能、高密度化,封装件的外观形状的主流是QFP(Quad Flat Package,四面扁平封装)和BGA

可靠性基本概念

可靠性基本概念 Ting Bao was revised on January 6, 20021

可靠性设计主要符号表

可靠性的概念 可靠性的经典定义:产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的能力 产品:指作为单独研究和分别试验对象的任何元件、设备或系统,可以是零件、部件,也可以是由它们装配而成的机器,或由许多机器组成的机组和成套设备,甚至还把人的作用也包括在内。在具体使用“产品”这一词时,其确切含义应加以说明。例如汽车板簧、汽车发动机、汽车整车等。 规定条件:一般指的是使用条件,环境条件。包括应力温度、湿度、尘砂、腐蚀等,也包括操作技术、维修方法等条件。 规定时间:是可靠性区别于产品其他质量属性的重要特征,一般也可认为可靠性是产品功能在时间上的稳定程度。因此以数学形式表示的可靠性各特征量都是时间的函数。这里的时间概念不限于一般的年、月、日、分、秒,也可以是与时间成比例的次数、距离。例如应力循环次数、汽车行驶里程。 规定功能:道德要明确具体产品的功能是什么,怎样才算是完成规定功能。产品丧失规定功能称为失效,对可修复产品通常也称为故障。怎样才算是失效或故障,有时很容易判定,但更多情况则很难判定。当产品指的是某个螺丛,显然螺栓断裂就是失效;当产品指的是某个设备,对某个零件损坏而该设备仍能完成规定功能就不能算失效或故障,有时虽有某些零件损坏或松脱,但在规定的短时间内可容易地修复也可不算是失效或故障。若产品指的是某个具有性能指标要求的机器,当性能下降到规定的指标后,虽然仍能继续运转,但已应算是失效或故障。究竟怎样算是失效或故障,有时要涉及厂商与用户不同看法的协商,有时要涉及当时的技术水平和经济政策等而作出合理的规定。 能力:只是定性的理解是比较抽象的,为了衡量检验,后面将加以定量描述。产品的失效或故障均具有偶然性,一个产品在某段时间内的工作情况并不很好地反映该产品可靠性的高低,而应该观察大量该种产品的工作情况并进行合理的处理后才能正确的反映该产品的可靠性,因此对能力的定量需用概率和数理统计的方法。 按产品可靠性的形成,可靠性可分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是通过设计、制造赋予产品的可靠性;使用可靠性既受设计、制造的影响,又受使用条件的影响。一般使用可靠性总低于固有可靠性。

半导体器件封装的可靠性研究

无锡工艺职业技术学院电子信息工程系 毕业设计论文 半导体器件封装的可靠性研究 专业名称应用电子技术 学生姓名 学号 指导教师鲍小谷 毕业设计时间2010年2月20日~6月12日

半导体器件是经过衬底制备、外延、氧化、光刻、掺杂、封装等工序做出来的。但要保证做出的产品在正式生产后可以让顾客使用,且安全可靠、经久耐用,就必须在研究发展期间就将可靠度设计于产品质量中,因此试验的工作是不可少的。 试验是评估系统可靠度的一种方法,就是将成品或组件仿真实际使用环境或过应力的情况下予以试验,利用过程中失效之左证数据来评估可靠度。当然佐证资料越多,对所估计的可靠度信心也越大,可是人们又不希望采用大量样本来进行试验。若不做试验或做某种程度的试验,就根本不知道产品可靠的程度。 本文主要介绍了可靠性试验在半导体器件封装中是怎样使用的,从而来突出可靠性试验在封装中起着很重要的作用。 关键词:半导体器件;封装类型;可靠性;试验 Abstract Semiconductor substrate after the preparation, epitaxy, oxidation, lithography, doping, packaging and other processes done. However, to ensure that products made after the official production for customers to use, and safe, reliable, and durable, it is necessary to research and development in reliability during the design will be in product quality, and therefore the work of test is indispensable. Trial is to assess the system reliability of the method is that simulation will be finished products or components of the actual use of the environment or the circumstances have to be stress test, using the process of failure data to assess the reliability of proof. Of course, the more supporting information, the reliability of the estimate the greater the confidence, but people do not want to adopt a large number of samples tested. Do not test or do some degree of testing, simply do not know the extent of product reliability. This paper introduces the reliability test in semiconductor devices is how to use the package, and thus to highlight the reliability test in the package plays a very important role. Key words: Semiconductor devices; Package type; Reliability; Trial

可靠性概念1

第一部分产品可靠性基本概念 编讲杨志飞 1 质量定义 为了某个目的而进行的单项具体工作叫“活动”。活动需要“资源”,资源包括人员、设施、设备、技术、资金和时间。 将输入转化为输出的一组关联的资源和活动称“过程”。 产品:ISO 9000定义为“活动或过程的结果”。产品可包括:硬件、流程性材料、软件、服务或它们的组合;产品可以是有形的(如组件或流程性材料),也可以是无形的(如知识或概念)或是它们的组合;产品可以是预期的(如提供给客户的)或非预期的(如污染物或不愿有的后果)。(国内曾经把产品定义为:是指任何元器件、零部件、组件、设备、分系统或系统,可以指硬件、软件或者两者的结合。) 硬件,是有形的、不连续的、具有特定形状的产品,通常由制造的、建造的和装配的零件、部件或(和)组件组成。 流程性材料,是由固体、气体、液体或由它们的组合所组成,经转换形成的产品(最终产品或中间产品),通常由管道、桶、袋、罐或以卷的形式交付。 软件,是通过支持媒体表达的信息所构成的一种智力创作。 服务,是为满足顾客的需要,供方和顾客之间接触的活动以及供方内部活动产生的结果。 整机:是指产品的部分内涵,即产品中设备以上的部分。 系统:能够完成某项工作任务的设备、人员及技术的组合。一个完整的系统应包括在规定的工作环境下,使系统的工作和保障可以达到自给所需的一切设备、有关的设施、器材、软件、服务和人员。 分系统:在系统中执行一种使用功能的组成部分。如数据处理分系统、制导分系统等。 请注意:组件多数可以看作整机,有时也当作元器件,在高度集成的器件中,往往包含了整机的模块,现代的部件往往也做成组件。因此很难划清它们的界线。 实体,是可以单独描述和考虑的事物,可以是某项活动和过程、某个产品、某个组织、体系或人或他们的任何组合。 特性,是帮助识别和区分各类实体的一种属性。属性包括物理、化学、外观功能或其它可识别的性质。其描述的量叫“特性参数”。 反映实体满足规定和潜在需要能力的特性之和叫“质量”。潜在需要是用户未在合同或定单中明确提出但实质上有的需要。质量是实体的一项最重要的特性,包括:性能、适用性、可信性、安全性、环境、经济性、美学。 可信性,是描述可用性和它的影响因素包括可靠性、维修性、维修保障性的集合性术语。 2故障定义 产品终止最终完成规定功能的能力的事件称“失效”。产品不能执行规定功能的状态叫“故障”。丧失功能的准则叫故障判据。 相对于给定的规定功能,有故障的产品的一种状态叫“故障模式”。形成故障的物理、化学(可能还有生物)变化等内在原因称为“故障机理”。 产品在规定的条件下使用,由于其本身固有的弱点而引起的失效,称为“本质故障”,不按规定条件使用产品而引起的失效称为“误用故障”。产品设计应包括减少误用故障的设计过程。 产品由于制造上的缺陷等原因而发生的故障称为“早期故障”;而由于偶然因素发生的故障称为“偶然故障”,一般在事前不能测试或监控,属于“突然故障”。产品由于老化、磨损、损耗或疲劳等原因引起的故障称为“耗损故障”。通过事前的测试或监控可以预测到的故障称为“渐变故障”。使产品不能完成规定任务或可能导致人或物重大损失的

1-3 半导体封装件的可靠性评价方法

半导体封装件的可靠性评价方法 Lunasus 科技公司,佐土原宽 Lunasus 科技公司细川丰 本章将依据半导体封装件可靠性评价的基本考虑方法,以故障机理为基础的实验条件介绍,并根据韦布图来解说可靠性试验下的(产品)寿命推导方法。 封装件开发及材料变化过程中的可靠性评价方法 为实现半导体封装件功能和电气特性的提高,在推动多引脚化的同时,也要发展高密度封装化下的小型、薄型化。最近,搭载多个芯片的SiP(System in Package,系统级封装)和芯片尺寸(与封装尺寸)非常相近的CSP(Chip Size Package,芯片级封装)已开始量产,封装件的构造多种多样。另外,为达成封装件低成本化和环保的要求,采用规格更高的封装件材料的开发正在活跃起来。但封装件构造的复杂化和新型材料的使用不能对制造品质和可靠性造成影响。这里将对新型封装件的开发和材料改变下的可靠性评价方法进行解说。 最近的半导体封装件多数属于树脂灌封型,对半导体单体的可靠性评价包括,高温保存(或动作)实验,耐湿性实验以及温度循环实验。另外,对于有可能要进行表面装配的高密度封装器型,需考虑焊接装配过程中的热应力情况,因此焊锡耐热性实验也是不可缺少的。这些可靠性试验,是对半导体封装件在实际使用过程中所预想发生的各种故障进行短时间评价的加速性实验方法。接下来需要先确定半导

体所发生的各种故障的主要加速原因是什么后才能进行实验。例如,对于树脂封装件来讲,湿度(水分)是造成硅芯片上金属线路受到腐蚀(图1)的主要原因之一,而温度可以加快水分浸入封装件内的速度,所以高温、高湿下的实验才有效果。与此同时,在电压也是故障主因的场合,有必要进行高温、高湿下的通电实验。 如上所述,对于封装件相关的各种故障,通过对机理的解析,找出加速实验的主要因子,设定合适的可靠性实验条件,这些就是可靠性评价的基础。 针对封装件构造的可靠性试验 正如开头所述,为实现封装件的高功能、高密度化,封装件的外观形状的主流是QFP(Quad Flat Package,四面扁平封装)和BGA(Ball

可靠性基本概念(doc 14页)

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可靠性的概念 可靠性的经典定义:产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的能力 产品:指作为单独研究和分别试验对象的任何元件、设备或系统,可以是零件、部件,也可以是由它们装配而成的机器,或由许多机器组成的机组和成套设备,甚至还把人的作用也包括在内。在具体使用“产品”这一词时,其确切含义应加以说明。例如汽车板簧、汽车发动机、汽车整车等。 规定条件:一般指的是使用条件,环境条件。包括应力温度、湿度、尘砂、腐蚀等,也包括操作技术、维修方法等条件。 规定时间:是可靠性区别于产品其他质量属性的重要特征,一般也可认为可靠性是产品功能在时间上的稳定程度。因此以数学形式表示的可靠性各特征量都是时间的函数。这里的时间概念不限于一般的年、月、日、分、秒,也可以是与时间成比例的次数、距离。例如应力循环次数、汽车行驶里程。 规定功能:道德要明确具体产品的功能是什么,怎样才算是完成规定功能。产品丧失规定功能称为失效,对可修复产品通常也称为故障。怎样才算是失效或故障,有时很容易判定,但更多情况则很难判定。当产品指的是某个螺丛,显然螺栓断裂就是失效;当产品指的是某个设备,对某个零件损坏而该设备仍能完成规定功能就不能算失效或故障,有时虽有某些零件损坏或松脱,但在规定的短时间内可容易地修复也可不算是失效或故障。若产品指的是某个具有性能指标要求的机器,当性能下降到规定的指标后,虽然仍能继续运转,但已应算是失效或故障。究竟怎样算是失效或故障,有时要涉及厂商与用户不同看法的协商,有时要涉及当时的技术水平和经济政策等而作出合理的规定。 能力:只是定性的理解是比较抽象的,为了衡量检验,后面将加以定量描述。产品的失效或故障均具有偶然性,一个产品在某段时间内的工作情况并不很好地反映该产品可靠性的高低,而应该观察大量该种产品的工作情况并进行合理的处理后才能正确的反映该产品的可靠性,因此对能力的定量需用概率和数理统计的方法。 按产品可靠性的形成,可靠性可分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是通过设计、制造赋予产品的可靠性;使用可靠性既受设计、制造的影响,又受使用条件的影响。一般使用可靠性总低于固有可靠性。 可靠度 可靠度是产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的概率,一般记为R。它是时间的函数,故也记为R(t),称为可靠度函数。

事故预警基础学习知识知识

第一节事故预警的基础知识 本节知识结构体系(要点)(概念要系统、联系、区别来记) 大纲要求: 一、了解事故预警的任务与特点 二、了解有关法律法规对事故预警的要求 三、熟悉事故预警管理过程 建立预警机制及其有关机制,能有效地辨识和提取隐患信息,提前进行预测警报,使企业及时、有针对性地采取预防措施,降低事故发生。事故预警机制已成为安全生产管理过程中的重要技术途径。 预警:指在事故发生前进行预先警告,即对将来可能发生的危险进行事先的预报,提请相关当事人注意。 预警机制:是指能灵敏、准确地告示危险前兆,并能及时提供警示,使机构能采取有关措施的一种制度,其作用在于超前反馈、及时布置、防风险于未然,最大限度地降低由于事故发生对生命造成的侵害、对财产造成的损失。 预警系统主要有两部分组成:预警分析系统和预控对策系统。 其中预警分析系统由四部分组成:1)监测系统;2)预警信息系统;3)预警评价指标系统;4)预测评价系统。 一、事故预警的目标、任务和特点(了解)P111 目标:通过对生产活动和安全管理进行监测与评价,警示生产过程中所面临的危害程度。 任务:是针对各种事故征兆的监测、识别、诊断与评价,及时报警,并根据预警分析的

结果对事故征兆的不良趋势进行矫正、预防与控制。 特点:5个 (一)快速性。即建立的预警系统能够灵敏快速地进行信息搜集、传递、处理、识别和发布。 (二)准确性。要对复杂多变的信息做出准确的判断。关系到整个预警的成败。 (三)公开性。即事故信息一经确认,就必须客观、如实地向企业和社会公开发布。公开影响事故发生的各种信息一是有利于社会监督,二是有利于企业及时采取有效措施,控制事故发生。 (四)完备性。预警系统应能全面收集与事故相关的各类信息,据此从不同角度、不同层面全过程地分析事故的发展态势。 (五)连贯性。要想使预警分析不致因孤立、片面而得出错误的结论,每一次的分析应以上次的分析为基础,紧密衔接,才能确保预警分析的连贯和准确。 二、建立事故预警的原则和要求4个(了解) 构建事故预警需要遵循及时、全面、高效和引导的原则。 (一)及时性原则 实行事故预警的出发点是“居安思危”,即事故还在孕育和萌芽的时期,就能够通过细致的观察和研究,防微杜渐,提早做好各种防范的准备。预警系统只有及时地监测出异常情况,并将它及时报告,才能及时采取有效措施,最大限度减少经济损失和人员伤亡。 (二)全面性原则 预警就是要对生产活动的各个领域进行全面监测,及时发现各个领域的异常情况,尽最大努力保证生命财产的安全,这是建立预警机制的宗旨。全面性原则主要体现在监测、识别、判断、评价和对策预警操作系统方面。

塑料封装可靠性问题浅析

塑料封装可靠性问题浅析 1、引言 塑料封装器件很容易由于多种原因而导致早期失效。这些缺陷产生的根源很多, 他们能够导致在塑封体各个部位产生一系列的失效模式和失效机理。缺陷的产生主要是由于原材料的不匹配、设计存在缺陷或者不完善的制造工艺。塑料封装器件同样也存在着非缺陷机理性失效, 比如PEM在空气中吸潮, 所吸收的潮气将会导致很多的问题出现, 包含在这一类失效中的就是所谓的磨损型失效机理。这些类型的失效在后面将会进行详细的论述。同时也将讨论避免产生缺陷的各种方法以及生产过程的优化和完善的设计。这些都是为了保证最后成品的质量和可靠性。 2、塑料封装器件的缺陷及其预防 有些缺陷很自然地归类于热机性能造成的, 而其他的缺陷通常和一些特殊的制成有关系, 比如芯片的制造、芯片的粘接、塑封、芯片的钝化、引线框架芯片基板的制造、焊丝或者后道成品包装。这些都将在下面的讨论中看到, 同时其中的某些缺陷在分类上还是相互交叉的。 2.1、热机缺陷 某些缺陷能够导致失效, 而这些缺陷都与热以及微观物质的移动有密切关系, 产生的主要原因就是环氧塑封料和不同接触界面材料的线膨胀系数不一致比如说, 当EMC固化时, 热收缩应力也随之产生这些应力将会导致巨大的拉伸和剪切应力, 作用于直接接触的芯片表面特别是在邑片的角部, 应力将会成几何级数增长, 很容易导致芯片薄膜钝化层或者芯片焊接材料以及, 芯片本身的破裂。这些应力同样也容易导致EMC和芯片/芯片基板/引线框架之间出现分层断裂以及分层将会导致电路断开、短路以及间歇性断路问题出现。同样它们也为潮气和污染源更容易进人塑封体内部提供了通路。 这些类型的缺陷可以通过以下措施来避免:在选择塑封料、引线框架、芯片焊接剂以及芯片钝化层的原材料时, 所有材料的线膨胀系数必须尽可能地相互匹配;芯片上部和下部塑封料的厚度应该尽可能地接近;尽量避免在设计和排版过程中出现边缘尖端以及尖角, 这样可以防止出现应力集中, 从而避免断裂的出现;最后, 提倡使用低应力塑封料以及低应力芯片焊接剂, 可以最大限度防止在封装的过程中出现多余应力。 2.2、芯片缺陷 芯片缺陷通常都是和半导体圆片制造以及塑料封装器件特有的缺陷(比如在应力作用下所产生的金属化分层以及钝化层破裂现象)有关系的。这里不再详细描述所有缺陷, 仅限于讨论对塑封体结构关系非常密切的缺陷以及塑封体独有的缺陷。 2.3、芯片粘接缺陷

可靠性设计的基本概念与方法

4.6 可靠性设计的基本概念与方法 一、结构可靠性设计概念 1.可靠性含义 可靠性是指一个产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力;而一个工业产品(包括像飞机这样的航空飞行器产品)由于内部元件中固有的不确定因素以及产品构成的复杂程度使得对所执行规定功能的完成情况及其产品的失效时间(寿命)往往具有很大的随机性,因此,可靠性的度量就具有明显的随机特征。一个产品在规定条件下和规定时间内规定功能的概率就称为该产品的可靠度。作为飞机结构的可靠性问题,从定义上讲可以理解为:“结构在规定的使用载荷/环境作用下及规定的时间内,为防止各种失效或有碍正常工作功能的损伤,应保持其必要的强刚度、抗疲劳断裂以及耐久性能力。”可靠度则应是这种能力的概率度量,当然具体的内容是相当广泛的。例如,结构元件或结构系统的静强度可靠性是指结构元件或结构系统的强度大于工作应力的概率,结构安全寿命的可靠性是指结构的裂纹形成寿命小于使用寿命的概率;结构的损伤容限可靠性则一方面指结构剩余强度大于工作应力的概率,另一方面指结构在规定的未修使用期间内,裂纹扩展小于裂纹容限的概率.可靠性的概率度量除可靠度外,还可有其他的度量方法或指标,如结构的失效概率F(c),指结构在‘时刻之前破坏的概率;失效率^(().指在‘时刻以前未发生破坏的条件下,在‘时刻的条件破坏概率密度;平均无故障时间MTTF(MeanTimeToFailure),指从开始使用到发生故障的工作时间的期望值。除此而外,还有可靠性指标、可靠寿命、中位寿命,对可修复结构还有维修度与有效度等许多可靠性度量方法。 2..结构可靠性设计的基本过程与特点 设计一个具有规定可靠性水平的结构产品,其内容是相当丰富的,应当贯穿于产品的预研、分析、设计、制造、装配试验、使用和管理等整个过程和各个方面。从研究及学科划分上可大致分为三个方面。 (1)可靠性数学。主要研究可靠性的定量描述方法。概率论、数理统计,随机过程等是它的重要基础。 (2)可靠性物理。研究元件、系统失效的机理,物理成固和物理模型。不同研究对象的失效机理不同,因此不同学科领域内可靠性物理研究的方法和理论基础也不同. (3)可靠性工程。它包含了产品的可靠性分析、预测与评估、可靠性设计、可靠性管理、可靠性生产、可靠性维修、可靠性试验、可靠性数据的收集处理和交换等.从产品的设计到产品退役的整个过程中,每一步骤都可包含于可靠性工程之中。 由此我们可以看出,结构可靠性设计仅是可靠性工程的其中一个环节,当然也是重要的环节,从内容上讲,它包括了结构可靠性分析、结构可靠性设计和结构可靠性试验三大部分。结构可靠性分析的过程大致分为三个阶段。 一是搜集与结构有关的随机变量的观测或试验资料,并对这些资料用概率统计的方法进行分析,确定其分布概率及有关统计量,以作为可靠度和失效概率计算的依据。

事故处理原则及方法

事故处理原则及方法 一、电力系统事故的基本概念 电力系统事故是指电力系统设备故障或人员工作失误,影响电能供应数量或质量并超过规定范围的事件。引起电力系统事故的原因是多方面的,如自然灾害、设备缺陷、管理维护不当、检修质量不好、外力破坏、运行方式不合理、继电保护误动和人员工作失误等等。 按照事故范围,可将事故分为两大类,一类是系统事故,另一类是局部事故。局部性事故是由于电力系统内个别元件发生故障,使系统内的频率,电压和潮流分布发生变化有时使局部系统发生震荡现象,这类事故使部分用户受到影响。系统性事故是由于电力系统失去了电源,如主要送电线路跳闸,主要发电厂全停等,使电力系统的频率,电压严重下降或使稳定破坏。此类事故影响很大,常常使电力系统的大部分发电厂解列,大量用户停电。 按事故原因可分变电事故和系统事故。变电事故包括误操作,保护误动、拒动,绝缘不良,所用电中断,直流中断,断路器故障、爆炸,短路,内部过电压,污闪,雷击,检修返工延期等;系统事故包括稳定破坏,系统解列,低频率,低(高)电压,误凋度,保护误动、拒动,通信失灵,远动故障等。 对于事故,应以预防为主,加强正常运行监督,及时消除缺陷,落实各种反事故措施,加强技术培训,进行反事故演习,提高处理事故的应变水平。

二、电气设备的不正常运行情况 电气设备电气设备的不正常运行情况有:变压器过负荷、油温过高、轻瓦斯动作、冷却器故障或启动;断路器SF6气压异常和操作机构的液压、气压异常或弹簧未储能;直流电压过高或过低、保险熔断、绝缘监察装置动作;交流电压断线、绝缘监察装置动作;自动装置动作;事故照明切换装置动作等。 三、事故处理的原则 电力系统发生事故时,运行人员在上级值班调度员的指挥下处理事故,并做到如下几点: 1、迅速限制事故发展,消除事故的根源,解除对人身和设备安全的威胁。 2、用一切可能的方法保持正常设备的运行和对重要用户及厂用电的正常供电。 3、电网解列后要尽快恢复并列运行。 4、尽快恢复对已停电的地区或用户供电。 5、调整并恢复正常电网运行方式。 四、事故处理的一般程序 1.记录时间,解除音响,检查表计指示和保护、自动装置及信号动作情况;检查动作和失电设备情况。若站用电失去,夜间可合上事故照明。在检查设备损害情况时,需要触及设备的导体部分或虽不触及其导体部分,但安全距离不符合要求,必须将设备改为检修状态后,方可进行。

可靠性的基本概念知识

可靠性的基本概念知识 一、可靠性 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称为可靠性。可靠性的概率度量称为可靠度。这里的产品指的是新版ISO)9000中定义的硬件和流程性材料等有形产品以及软件等无形产品。它可以大到一个系统或设备,也可以小至一个零件。产品终止规定功能就称为失效,也称为故障。产品按从发生失效后是否可以通过维修恢复到规定功能状态,可分为可修复产品和不可修复产品。如汽车属于可修复产品,日光灯管属不可修复产品。习惯上,终止规定功能,对可修复产品称为故障,对不可修复产品称为失效。可靠性定义中的“三个规定”是理解可靠性概念的核心。“规定条件”包括使用时的环境条件和工作条件。产品的可靠性和它所处的条件关系极为密切,同一产品在不同条件下工作表现出不同的可靠性水平。一辆汽车在水泥路面上行驶和在砂石路上行驶同样里程,显然后者故障会多于前者,也就是说使用环境条件越恶劣,产品可靠性越低。“规定时间”和产品可靠性关系也极为密切。可靠性定义中的时间是广义的,除时间外,还可以是里程、次数等。同一辆汽车行驶1万公里时发生故障的可能性肯定比行驶1千公里时发生故障的可能性大。也就是说,工作时间越长,可靠性越低,产品的可靠性和时间的关系呈递减函数关系。“规定的功能”指的是产品规格书中给出的正常工作的性能指标。衡量一个产品可靠性水平时一定要给出故障(失效)判据,比如电视机图像的清晰度低于多少线就判为故障要明确定义,否则会引起争议。因此,在规定产品可靠性指标要求时一定要对规定条件、规定时间和规定功能给予详细具体的说明。如果这些规定不明确,仅给出产品可靠度要求是无法验证的。 产品的可靠性可分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是产品在设计、制造中赋予的,是产品的一种固有特性,也是产品的开发者可以控制的。而使用可靠性则是产品在实际使用过程中表现出的一种性能的保持能力的特性,它除了考虑固有可靠性的影响因素之外,还要考虑产品安装、操作使用和维修保障等方面因素的影响。 产品可靠性还可分为基本可靠性和任务可靠性。基本可靠性是产品在规定条件下无故障的持续时间或概率,它反映产品对维修人力的要求。因此在评定产品基本可靠性时应统计产品的所有寿命单位和所有故障,而不局限于发生在任务期间的故障,也不局限于是否危及任务成功的故障。任务可靠性是产品在

安全生产基本概念93272

安全生产基本概念 1.安全 安全泛指没有危险,不出事故的状态,如汉语中有“无危则安,无缺则全”的说法。安全系统工程的观点认为,安全是生产系统中人员免遭不可承受风险伤害的状态。 系统工程中的安全概念,认为世界上没有绝对的安全,任何事物中都包含有不安全的因素,具有一定的危险性,当危险低于某种程度时,就可认为是安全的。 2.安全生产 根据现代系统安全工程的观点,安全生产是指在社会生产活动中,通过人、机、物料、环境的和谐运作,使生产过程中潜在的各种事故风险和伤害因素始终处于有效控制状态,切实保护劳动者的生命安全和身体健康。 安全生产是安全与生产的统一,其宗旨是安全促进生产,生产必须安全。搞好安全工作,改善劳动条件,可以调动职工的生产积极性;减少职工伤亡,可以减少劳动力的损失;减少财产损失,可以增加企业效益,无疑会促进生产的发展,而生产必须安全,则是因为安全是生产的条件,没有安全就无法生产。 3.安全生产管理 安全生产管理就是针对人们在生产过程中的安全问题,运用有效的资源,发挥人们的智慧,通过人们的努力,进行有关决策、计划、组织和控制等活动,实现生产过程中人与机器设备、物料、环境的和谐,达到安全生产的目标。 4.本质安全 狭义的本质安全是指通过设计等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性,即使在失误操作或发生故障的情况下也不会造成事故。 本质安全具体包括失误和故障两方面安全功能。这两种安全功能应该是设备、设施和技术工艺本身固有的,即在它们的规划设计阶段就被纳入其中,而不是事后补偿的。 (1)失误——安全功能,操作者即使操作失误,也不会发生事故或伤害,或者说设备、设施和技术工艺本身具有自动防止人的不安全行为的功能。 (2)故障——安全功能,设备、设施或生产工艺发生故障或损坏时,还能暂时维持正常工作或自动转变为安全状态。广义的本质安全(企业本质安全)是指企业以本质安全为目标,科学控制物的不安全因素、人的不安全行为,从而达到预防事故的目的,主要包括人、机、环、管四个方面的本质安全。企业实现本质安全管理,要求企业从与事故相关联的管理、人员、工艺设备和环境四各方面,制订严格的标准、规范和制度,建立科学、

安全基本概念

安全基本概念 安全是什么 安全,泛指没有危险、不出事故的状态。汉语中有“无危则安、无缺则全”的说法;安全的英文为safety,译作健康与平安之意;《韦氏大辞典》对安全的定义为:“没有伤害、损失或危险,不遭受危害或损害的威胁,或免除了危害、伤害或损失的威胁”。 生产过程中的安全,即生产安全,是指社会生产活动中,通过人、机、物、环的和谐运作,使生产过程中潜在的各种事故风险和伤害因素始终处于有效控制状态,切实保障劳动者的生命安全和身体健康,通俗的说就是“不发生工伤事故、职业病、设备或财产损失”。 系统工程中的安全概念,认为世界上没有绝对安全的事物,任何事物中都包含有不安全因素,具有一定的危险性。安全是一个相对的概念,是一种模糊数学的概念;危险性是对安全性的隶属度;当危险性低于某种程度是,人们就认为是安全的。 本质安全是什么 本质安全是指设备、设施或技术、工艺含有内在的能够从根本上防止发生事故的功能。具体包括两个方面的内容: ▲失误安全功能 指操作者即使操作失误,也不会发生事故或伤害,或者说设备、设施或技术、工艺本身具有自动防止人的不安全行为的功能。 ▲故障安全功能 指设备、设施或生产工艺发生故障或损坏时,还能维持正常工作或自动转变为安全状态。 上述两种安全功能应该是设备、设施或技术、工艺本身所固有的,即在它们的规划设计阶段就被纳入其中,而不是事后补偿的。 本质安全是安全生产中“预防为主”方针的根本体现,也是安全生产的最高境界。实际上,由于技术、资金和人们对事故的认识等原因,目前还不能完全做到本质安全,只能作为追求的目标。

什么是事故 事故广义的解释为意外的损失或灾祸。在生产过程中,事故是指造成人员死亡、伤害、职业病、财产损失或其他损失的意外事件。从这个解释中可以看出,事故是意外事件,是人们不希望发生的;同时,该事件产生了违背人们意愿的结果。 什么是事故隐患 事故隐患泛指可能导致事故发生的人的不安全行为、物的不安全状态和管理上的缺陷。 在生产过程中,人们凭着对事故发生与预防规律的认识,可制定生产过程中物的状态、人的行为和环境条件的标准、规章、规定、规程等。如果生产过程中物的状态、人的行为和环境条件不能满足这些标准、规章、规定、规程等,就可能发生事故。 事故隐患分类非常复杂,它与事故分类有着密切关系,但又不同于事故分类。本着尽量避免交叉的原则,综合事故性质分类和行业分类,考虑事故起因,可将事故隐患归纳为21类,即火灾、爆炸、中毒和窒息、水害、坍塌、滑坡、泄漏、腐蚀、触电、坠落、机械伤害、煤与瓦斯突出、公路设施伤害、公路车辆伤害、铁路设施伤害、铁路车辆伤害、水上运输伤害、港口码头伤害、空中运输伤害、航空港伤害和其他类隐患等。 什么是危险 根据系统安全工程的观点,危险是指系统中存在导致发生不期望后果的可能性超出了人们的承受程度。从危险的概念中可以看出,危险是人们对事物的具体认识,必须指明具体对象,如危险环境、危险条件、危险状态、危险物质、危险场所、危险人员、危险因素等。 什么是危险源 从安全生产的角度解释,危险源是指可能造成人员伤害、疾病、财产损失、作业环境破坏或其他损失的根源或状态。从这个意义上讲,危险源可以是一次事故、一种环境、一种状态的载体,也可以是可能产生不期望后果的人或物。 例如,液化石油气在生产、储存、运输和使用过程中,可能发生泄漏,引起中毒、火灾或爆炸事故,因此,充装了液化石油。气的储罐就是危险源。又如,原油储罐的呼吸阀已经损坏,储罐储存了原油后,有可能因呼吸阀损坏而发生事故,因此,损坏的原油储罐呼吸阀就是危险源。 我国的安全生产方针是什么 “安全第一、预防为主、综合治理”是我国的安全生产方针。 ▲安全第一是指树立观念、明确认识; ▲预防为主是指行为方式方法; ▲综合治理是指要求用系统安全的理念,标本兼治,重在治本。 即综合利用科技手段、法律手段、经济手段、必要的行政手段,从发展规划、行业管理、安全投入、科技进步、经济政策、教育培训、安全立法、激励约束、企业管理、监管体制、社会监督以及事故责任追究、违法违纪查处等方面人手,解决影响制约我国安全生

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