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1、1 汽车电子点火模块可靠性保证大纲1内容和范围1.1内容本大纲提出了汽车电子点火模块的可靠性管理，可靠性目标分解，保证产品可靠性指标得以实现的方法和步骤。1.2范围本大纲适用于汽车电子点火模块的设计开发、生产和可靠性试验。2引用标准GB6833.1 电子测量仪器电磁兼容性试验规范总则GB6833.2 电子测量仪器电磁兼容性试验规范磁场敏感度试验GB6833.3 电子测量仪器电磁兼容性试验规范静电放电敏感度试验GB6833.4 电子测量仪器电磁兼容性试验规范电源瞬态敏感度试验GB6833.5 电子测量仪器电磁兼容性试验规范辐射敏感度试验GB6833.6 电子测量仪器电磁兼容性试验规范传导敏感度试
2、验GB6833.7 电子测量仪器电磁兼容性试验规范非工作状态磁场干扰试验GB6833.8 电子测量仪器电磁兼容性试验规范工作状态磁场干扰试验GB6833.9 电子测量仪器电磁兼容性试验规范传导干扰试验GB6833.10 电子测量仪器电磁兼容性试验规范辐射干扰试验GJB451-90 可靠性核可维修性术语3术语可靠性：产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。可靠度：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。可靠性管理：为确定和满足产品可靠性要求所必须进行的一系列组织、计划、协调、监督等工作。失效（故障）：产品丧失规定的功能。失效模式：失效的表现形式。失效机理failure m
3、echanism 引起失效的物理、 化学变化等内在原因。筛选：一种通过检验剔除不合格或有可能早期失效产品的方法。环境应力筛选：为发现和排除不良零件、元器件、 工艺缺陷和防止出现早期失效，在环境应力下所做的一系列试验。可靠性增长试验：为暴露产品的薄弱环节，并证明改进措施能防止薄弱环节再现而进行的试验。2 寿命试验：是为了证实受试的产品在某种规定条件(工作、使用、贮存) 下的寿命而进行的试验。使用寿命：在规定条件下，产品从开始使用到规定报废的工作时间、循环数和(或)日历持续时间。平局使用寿命：当所有试验样品都观察到寿命终了的实际值时，是指它们的算术中均值；当不是所有试验样品都观测到寿命终了的截尾试
4、验时是指受试样品的累积试验时间与失效数之比。4可靠性目标汽车电子点火模块产品（以下简称“产品”）按其工作性质和工作环境，应达到如下可靠性目标。储存环境温度：-50150工作环境温度：-40125工作电压范围：816V（对于额定工作电压为12V 的产品）抗温度变化能力：a.在温度为 -40和 125之间，按温度快速变化30min（升温或降温） 、温度恒定 90min（-40或 125）的周期， 产品处于额定工作状态（ Vcc=14V,f=50Hz ） ，经历 165 次温度循环（每次循环为2 个周期），产品性能无明显改变；b.在温度为 -40和 125之间，温度转换时间不大于15S， 恒温时间
5、60min （-40或 125） ，产品处于非工作状态，经历150 次冷热冲击，恢复后产品性能无明显改变。高温耐久性： 在温度 125下产品处于额定工作状态（ Vcc=14V,f=50Hz ） ，持续工作500小时而不损坏。负载开路承受能力：Vcc=14V、Ton=2.8mS、f=100Hz 、t=25 , 产品承受10 分钟开路试验而不损坏。抗振动能力：产品在X、Y、Z 三个方向各承受2 小时振幅为10mm 、频率为 0400Hz 的扫频震动而不损坏。抗冲击能力：产品在X、Y、 Z 三个方向各承受10 次 10g 的冲击而不损坏。密封性能：整体产品加热到125，置于10 25的水中放置24
6、小时，水不会渗透进产品密封框内部。抗腐蚀能力： 产品置于浓度为5% 、 恒定温度为355的盐水中120 小时，取出晾干后，产品性能无明显改变。抗油污能力：产品分别在无铅汽油、发动机油、变速箱油、刹车油、防冻液中浸渍10分钟，取出后在室温下放置2 小时，其电特性无明显改变。平局使用寿命：产品的平局使用寿命应不低于100，000 小时或 100，000 公里。5可靠性目标分解产品的可靠性由质量部门负责全面管理，由设计开发部门、器材采购部门及生产部门协同保证产品可靠性指标的全面落实。5.1设计开发部门产品的可靠性首先是设计出来的。设计的可靠性占整个产品可靠性权重的70%。设计开发部门应根据可靠性目标
7、，制定具体产品的可靠性指标和可靠性设计的具体要求。并将其贯穿于产品的系统设计、参数设计、容差设计、生产工艺的设计和生产过程控制的设计全过程。3 5.2器材供应部门优质合格的原材料、元器件，是生产高可靠性产品的保障。器材供应部门应根据可靠性目标和具体产品的可靠性指标的要求，制定采购计划， 建立采购程序，控制采购质量。使采购来的原材料和元器件满足可靠性设计的要求。原材料、元器件的采购应遵行以下原则。a. 原材料、元器件的技术参数、质量等级、使用条件应满足产品可靠性要求；b. 优先选用经实践证明质量稳定、可靠性高、信誉度好、标准的品牌器材；c. 优先选用型谱系列中推荐的元器件品种规格；d. 根据可靠
8、性设计要求编制优选原材料、元器件目录，实施定点采购；e. 未经鉴定确认的原材料元器件，不得用于产品生产；f. 新材料、新器件的采用，必须按新材料、新器件确认程序进行；g. 优选原材料、元器件目录应根据产品的开发进程和原材料、元器件质量变化的情况，按优胜劣汰的原则实施动态管理。5.3生产部门 高质量、高可靠性的产品终归是要生产制造出来的。生产部门应根据可靠性目标和具体产品的可靠性指标，制定生产的可靠性控制计划，将可靠性保证措施纳入正常的生产轨道。生产不仅要检验所设计的工艺流程和工艺文件的可行性和合理性，还要通过实践对工艺流程和工艺文件进行不断的完善和补充。生产过程中的人、机、法、料、环这五大要素
9、任何一个要素失控，都可能造成产品质量和可靠性的下降。生产部门应制定和实施这5 大要素的控制程序，使产品质量和可靠性得到切实保证。6实施方法和步骤6.1设计开发的可靠性设计设计开发的可靠性设计是产可靠性的最主要的环节。可靠性设计的内容很多，针对汽车电子点火模块要求功能单一、结构紧凑、 所占空间要小的特点主要包含简化设计、容差设计、降额设计、热设计和电磁兼容性设计等。6.1.1简化设计在保证控制功能的前提下模块电路的设计越简单越好。模块的可靠性是组成该模块所用原材料和元器件数量的函数。如果每个元器件的可靠度为 ，那么由 n 个元器件组装撑的模块，其可靠度就是（ ）n。随着元器件数量的增多，整个模块
10、的可靠性成指数规律下降。设单个元器件的可靠度为99.9%，模块电路由10 各元器件组组装而成，则整个模块的可靠度则为（ 99.9%）10=99.0%，可靠性明显下降。所以简化设计是可靠性设计的重要手段。6.1.2容差设计模块电路在系统设计和完成参数设计之后的一项重要设计就是容差设计。在保证模块电特性的前提下， 电路对元器件的容差越大越好。设计的容差越大，模块的电特性对器件参数的偏移越不敏感，受气候和环境条件变化的影响越小，产品的可靠性就越高。6.1.3降额设计汽车电子点火模块的工作环境十分恶劣，而对可靠性的要求又高，应采用元器件的降额设计。 降额设计就是有意识地把元器件工作室的热、电、机等各种
11、应力降到额定值以下，以提高元器件的可靠性，从而也间接提高了模块的可靠性。6.1.4热设计热设计的目的是要将模块工作室的温升控制在允许范围之内和最大限度地降低温度漂4 移对模块性能的影响。通常的热设计采用加装散热片、借助回转机构强制风冷、利用热敏器件进行温度补偿、采用适应宽温度范围的电路结构和降低温度梯度的合理布局。6.1.5电磁兼容性设计电磁兼容性设计的目的在于提高模块的抗电磁干扰的能力，使模块在恶劣的电磁环境中 能可靠稳定地工作。电磁兼容性设计通常采用的设计方法是：净化供电电源， 采用瞬变过应力保护设计，采用噪声容限大的电路结构，在混合电路中模拟地、数字地、信号地、功率地应分别单独连接后再综
12、合一点接地，采用屏蔽措施， 尽可能采用低频数字电路，工程设计要注意高低压隔离和尽量减少交叉耦合等。6.1.6设计开发中的可靠性试验模块在设计开发中应通过各种试验来验证可靠性设计指标是否达到产品可靠性要求。这里主要是指：高温模拟试验、低温模拟试验、高低温冲击模拟试验、潮热模拟试验、抗静电和电磁干扰模拟试验、器件参数拉偏模拟试验等适合进行的可靠性试验。6.2器材的控制器材采购部门应按可靠性设计要求制定器材采购计划。采购器材的品种、型号、规格和供应厂商由设计开发部门根据可靠性设计要求具体制定。6.2.1来料检验器材的来料检验必须严格按照设计开发部门制定的购进器材验收技术条件的要求进行。对于检验不合格
13、的器材要坚决拒收。同时要及时将该拒收器材的质量信息反馈给器材采购部门。 由器材采购部门与供应厂商联系退货、换货， 并将该器材的质量信息反馈给供应厂商，限期整改。6.2.2供应商的控制器材采购部门应编制合格器材供应单位名单，器材的采购应在这些合格器材供应单位中定点进行。合格器材供应单位名单应根据所供应的器材质量状况不断更新。对于新列入的合格器材供应单位应进行严格的资质审查。合格器材供应单位的资质至少每年要集中审查一次，对资质较差的合格器材供应单位采取末位淘汰制。6.2.3新器材的采用和控制新器材的代换、采用和控制，按新材料、新器件确认程序进行。6.2.4原材料、元器件的筛选对关重原材料、 元器件
14、应按可靠性设计要求对其性能参数进行测试分选和进行环境应力筛选，剔除参数偏离标称值较大、早期失效或有隐患的原材料、元器件。6.3生产过程控制6.3.1工艺流程和作业指导书合理性的检验和完善生产部门应通过生产试运行来检验技术部门制定的工艺流程和作业指导书的可行性和合理性。对于试运行中发现的不适应部分应及时向技术部门反映，并提出改进意见。技术部门应根据试运行的结果进一步审查工流程的走向和作业指导书的条款，对生产部门反映的意见结合实际作出必要的修改和完善。6.3.2首件检验首件检验的样品应经过温度循环、低温存储、高温存储、冲击试验、振动试验、电老炼、外部目检、电特性测试等项目筛选。首件检验必须检验以下
15、项目：外部目检、外形尺寸、25下电特性、 -40 下电特性、125下电特性、电磁兼容性试验、标志耐久性试验、稳态湿热试验、冲击试验、振动试验、寿命试验、有焰燃烧试验。5 6.3.3筛选正常生产过程中模块至少必须经过高温存储、电老炼、电特性测试等项目的筛选。6.3.4型式试验和周期性检验新产品或设计、工艺和关键原材料元器件有重大更改的产品，在批量生产前必须通过型式试验。批量生产的产品必须通过以年度为周期的周期性检验。型式试验的实验项目和周期性检验的检验项目在产品的详细规范中具体规定。7可靠性分析7.1产品的可靠性试验和可靠性分析产品的可靠性试验着重进行125下电特性、电磁兼容性试验、标志耐久性试
16、验、稳态湿热试验、冲击试验、振动试验、寿命试验。而电磁兼容性试验和寿命试验则是重中之重。根据可靠性试验结果和相关测试数据，对产品的可靠性指标进行可靠性分析，评价产品的可靠性水平，寻找提高产品可靠性水平的途径，制定改善产品可靠性水平的具体措施。7.2产品失效模式分析 对失效产品的失效机理（导致失效的物理、化学原因）要进行认真的剖析，找出失效原因，剔除有效的可靠性改进措施和可靠性管理途径，提高可靠性水平。8可靠性的持续改进产品可靠性的持续改进主要由以下两个方面决定：完善产品的可靠性设计；采用新器材和新技术提高产品的可靠性。8.1完善产品的可靠性设计随着汽车电气技术的发展和进步，对汽车电器的可靠性要求越来越高，可靠性设计技术也要不断发展和提高。设计开发人员要不断地探索完善可靠性设计技术和可靠性设计，使产品的可靠性水平提升到一个新的台阶。对完善可靠性设计的产品跟踪进行可靠性增长试验，以验证可靠性设计的正确性。8.2采用新器材和新技术提高产品的可靠性随着技术进步，EMC 新材料、新器件、新技术不断涌现，给可靠性设计技术提供
