电路板可靠性分析.doc

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济南大学毕业论文
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毕业论文

题目电路板可靠性分析

学院机械工程学院
专业工业工程
班级工程0702
学生刘磊
学号20070407036
指导教师曲一兵

二〇一一年月日
济南大学毕业论文

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1前言
1.1课题背景与研究意义
1.1.1电路板可靠性分析的提出背景
生活中，人们在购买商品时会经常比较它们好用不好用，会不会频繁出故障，需不需要经常修理，这其实就是“可靠性”这一概念在生活中的反映。当可靠性问题尚未明确提出之前，人们虽没使用“可靠性”这一术语，但在很多时候都使用耐久性、寿命、稳定性等概念来表示产品的质量了。第二次世界大战时期，战争中武器系统频繁出现各种故障，引起了人们对可靠性问题的研究。
随着现代科学技术的巨大进步，各种电路系统的结构越来越复杂，功能也越来越庞大，因此，要完成既定的功能，其各部分工作时必须稳定可靠，否则系统就会失效，这就要求系统要具有极高的可靠性。近几十年来，各个国家都投入了大量的人力和物力进行可靠性方面的研究，也取得了不少成果。其中，电子产品的可靠性研究时间较长，也是应用比较广泛的一个方向。目前，我国深入开展可靠性工程的企业为数并不多，而电子产品在人们的实践活动中发挥着巨大作用，有着巨大的消费市场，其可靠性的高低将直接决定这些电子产品制造企业的命运。因此，对电子产品进行可靠性的研究具有重要的实用意义。而电路板又是电子产品的基本组件，所以要对电子产品进行可靠性分析，应从分析基本的电路板电路的可靠性开始。本论文正是基于以上背景，提出了“电路板可靠性分析”这一课题。
1.1.2电路板可靠性分析的研究意义
现代科技的巨大进步极大改变了人们的生活面貌，其中各种电子产品发挥了不可替代的作用。电子产品由于其广泛的使用市场，其质量的高低直接影响人们生活的方方面面，因而，提高电子产品的可靠性有重要的实用意义。本文通过对电路板可靠性的分析，归纳出电子产品可靠性分析的一般步骤，将对提高产品可靠性具有一定的指导意义。提高电路板的可靠性进而提高电子产品的可靠性有如下意义：
（1）电子产品可靠性是其质量的一项重要指标
产品的质量是衡量一个国家工业发展技术水平的重要标准之一。质量是一个全面的概念，现代质量管理的发展方向也是全面的质量管理，即TQC。现代的质量观点认为，产品质量是产品满足使用要求的特性总和，即适用性。适用性包括：性能、可靠性、安全性、适应性、经济性和时间性[1]10。可靠性是产品重要的质量指标之一，也是影响产品质量的活跃因素，已成为企业和军事部门之间竞争的关键点。因此，提高电路板的可靠性对于提高电子产品的质量具有重要作用。
（2）现代电子产品结构的复杂化和使用环境的严酷化，使可靠性问题更加突出
通常对于结构简单的产品来说，可靠性问题并不是很突出，但是随着现代科技的发展，电子产品的结构日趋庞大，可靠性问题也就更加严峻；另一方面，由于人类社会实践范围的扩大，各种电子产品都需要在严酷的环境下可靠地工作。因此，为使各种电子产品适应严酷的环境，必须提高它们的可靠性。
（3）电子产品全寿命周期费用的增长，迫切要求提高可靠性
全寿命周期费用包括购买费用、使用费用和报废处理费用，其中使用费用中主要是维修保障费用。如果产品的可靠性差，就必须经常维修，必然会导致高额的维修保障费用，进而增加了产品的全寿命周期费用，这也必然会增加企业的负担，因此，提高产品的可靠性就显得尤为重要了[1]12。
（5）电子产品的可靠性关系到国家和企业的经济利益
提高可靠性具有巨大的经济效益。微观方面，可以提高企业的经济效益。宏观方面，提高可靠性，有利于节约社会资源，有利于提高企业的市场竞争力，有利于保障社会效益和公众效益[1]13。
此外，产品可靠性的提高，可以防止重大事故的发生；还可以减少停机时间，提高产品的可用性,从而来避免不必要的经济损失。
1.2可靠性研究的发展及现状
1.2.1国外可靠性研究的发展及现状
（1）20世纪40年代是可靠性工程的萌芽阶段。第二次世界大战时期，由于德国V-1、V-2火箭的不可靠及美国运往远东的航空无线电设备有60％不能工作，引起了人们对可靠性问题的认识。美国研究发现主要原因是电子管的可靠性太差，于是在1943年成立了电子管研究委员会，专门研究电子管的可靠性问题。这标志着可靠性研究的起步[1]5。
（2）20世纪50年代是可靠性的兴起和形成阶段。朝鲜战争期间，由于美国的舰船设备只有33％能有效工作，美国军方及工业界开始了系统的可靠性研究。1952年，美国国防部成立了一个由军方、工业部门和学术界组成的“电子设备可靠性顾问委员会”（AdvisoryGrouponReliabilityofElectronicEquipment,AGREE）。