一、電子設(shè)備可靠性問題的產(chǎn)生

現(xiàn)代電子設(shè)備，特別是軍用電子裝備越來越朝向輕、薄、短、小、高密度化、高自動化和高精度方向發(fā)展，其發(fā)展的主要技術(shù)矛盾在于：若不采取專門措施來提高其可靠性，那么設(shè)備越復(fù)雜、越精確，則其可靠性就越低。例如，一臺現(xiàn)代電子裝備系統(tǒng)由若干元器件及各種制造環(huán)節(jié)（工藝）集合而成，它們彼此間又是相互依賴的復(fù)雜系統(tǒng)。如果其中有一個元器件損壞或某一個制造環(huán)節(jié)不完善，那么整個系統(tǒng)就會失效?？梢娨粋€現(xiàn)代電子裝備系統(tǒng)工作的可靠性并不超過構(gòu)成系統(tǒng)中可靠性最小的元器件的工作可靠性及各制造環(huán)節(jié)的工藝可靠性。在第二次世界大戰(zhàn)末期（1944—1945年），特別是在朝鮮戰(zhàn)爭時期（1950—1952年），據(jù)美國相關(guān)資料報導(dǎo)，無線電通信設(shè)備有14%的時間，水聲設(shè)備有48%的時間，雷達(dá)設(shè)備約有84%的時間等是處于非工作狀態(tài)的；僅1949年就約有70%的海洋用無線電電子設(shè)備是處于非工作狀態(tài)的……因此，查明不可靠性的原因，提高無線電電子設(shè)備可靠性問題，在美國就已經(jīng)成為全國性的刻不容緩的事情。美國陸軍、海軍的數(shù)十個軍事部門大規(guī)模地進(jìn)行了設(shè)備的調(diào)查工作。也就是從這時開始，可靠性的統(tǒng)計研究方法得到了公認(rèn)。

二、電子設(shè)備可靠性的定義與數(shù)學(xué)描述

1.可靠性的定義根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 6583—1994的規(guī)定，產(chǎn)品的可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下、在規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定的功能的能力。電子設(shè)備或系統(tǒng)實際使用的可靠性叫做工作可靠性。工作可靠性又可分為固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是產(chǎn)品設(shè)計和制造者必須確立的可靠性，即按照可靠性規(guī)劃，從原材料和零部件的選用，經(jīng)過設(shè)計、制造、試驗，直到設(shè)備或系統(tǒng)出產(chǎn)的各個階段所確立的可靠性。使用可靠性是指已生產(chǎn)的產(chǎn)品，經(jīng)過包裝、運(yùn)輸、儲存、安裝、使用、維修等因素影響的可靠性。從現(xiàn)代觀點(diǎn)看，隨著微組裝工藝技術(shù)的不斷引入，可靠性包含了耐久性、可維修性、設(shè)計可靠性及工藝可靠性四大要素。

●耐久性：產(chǎn)品使用的無故障性或使用壽命長就是耐久性。例如，當(dāng)空間探測衛(wèi)星發(fā)射后，人們希望它能無故障地長時間工作，但從某一個角度來說，任何產(chǎn)品都不可能100%不會發(fā)生故障。

●可維修性：當(dāng)產(chǎn)品發(fā)生故障后，能夠很快、很容易地通過維護(hù)排除故障，就是可維修性。而像飛機(jī)、汽車都是價格很高而且非常注重安全可靠性的要求，這一般通過日常的維護(hù)和保養(yǎng)來大大延長它的使用壽命，這是預(yù)防維修。

●設(shè)計可靠性：這是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，由于人-機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性，以及人在操作中可能存在的差錯和操作使用環(huán)境的種種因素影響，發(fā)生錯誤的可能性依然存在，所以設(shè)計的時候必須充分考慮產(chǎn)品的易使用性和易操作性，這就是設(shè)計可靠性。

●工藝可靠性：高密度、微組件、微焊接技術(shù)在現(xiàn)代電子制造中越來越普遍。美國是世界上第二個發(fā)射衛(wèi)星的國家，就是這種提高國家威望的大事，也曾因為涉及焊接的一點(diǎn)小問題而受挫折。當(dāng)今國內(nèi)外電子產(chǎn)品由制造因素導(dǎo)致的失效中，約有80%是出自焊接質(zhì)量問題。而在焊點(diǎn)的失效中，面陣列封裝器件（如BGA、CSP、FCOB等）焊點(diǎn)的失效又約占整個焊接缺陷的80%左右。顯然解決面陣列封裝器件（如BGA、CSP、FCOB等）的焊點(diǎn)失效問題，是改善現(xiàn)代電子產(chǎn)品制造質(zhì)量和可靠性的重中之重，這就是工藝可靠性所面臨的挑戰(zhàn)。