浅析对元器件可靠性与失效分析

谢谢侬

可靠性研究如果是以可靠性测试（包括破坏性实验）为主要内容的模式，可能会有很多规范与流程。不过对于以失效分析为主要内容的模式，我认为程序会简单一点。主要是要制定出失效分析专案小组的工作流程。至于更多的流程，可以在实际工作中根据实际需要，逐步建立。另外，还可以借鉴别人的经验，甚至可以到有可靠性分析的供应商那里取经。另外表格方面，肯定要有比较专业的失效分析及改善报告。失效分析报告在不少国家甚至已经规范化了，可以结合企业的实际情况恰当修改。一份专业的失效分析报告，几乎可以把该考虑的内容都考虑进去了，别人拿到这种报告，基本上可以对分析的来龙去脉知道得一清二楚。
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% I7 N1 K# y* c, n6 f9 v# I数据方面，我认为有以下一些数据必须收集：
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关键性的可靠性测试项目和规范。即使可靠性实验不能全部做，也要挑取对产品影响最重要的一些项目来测试。这个主要是针对我司成品或半成品而言的测试。在必要时，要求供应商对其元件测试一些可靠性项目。
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* u1 k" \7 C" q3 B( `  n3 l收集公司产品的使用环境情况，为开发的可靠性设计提供依据。
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' ~* x0 W8 r  h( Q统计分析返修率高的元器件失效，或对生产影响比较严重的元器件失效。并为改善措施是否有效提供对比数据。如果人力资源充足，甚至可以对所有元件的失效率进行统计。

+ j2 b5 ^$ F3 |* b0 c7 z. T# m1 ?收集各种类型的元器件的失效率允许范围的数据。比如，某个元件，生产时失效率是万分之二，这个失效率能不能接受呢？如果把挑选过后的良品放出去，会有多大隐患呢？后续怎么跟踪呢？这些数据都必须收集。
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失效分析的资源配备

硬件方面，一般公司的情况，不足以配备非常完美的失效分析工具和可靠性设备。要根据失效分析的深度和广度来提出相应的配置。我个人的看法是，最基本的失效分析工具应该配备一个显微镜，以便从微观的方面，查清楚失效部位的物理表现。当然，对于显微镜的价位，如果过于昂贵，可以考虑暂时不买。另外，由于冷热循环最容易暴露质量问题，所以有必要时，可以考虑配置冷热循环试验设备。
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* N! w! |0 X6 U, X3 l“软件”方面，需要的支援。包括上层领导对可靠性的重视，还要像全员品质控制一样，使所有人员都有可靠性的意识。可靠性意识方面可以请外训或一些培训机构或失效分析机构来公司培训或开讲座。（开讲座未必一定要钱，如果是一些仪器销售公司，他们为了增加销售机会可能愿意来讲解可靠性方面的知识）。必要时公司和一些外界研究机构建立长期的合作关系。另外，失效分析很重要的一点是分析机器在客户那里的失效。对客户的使用情况和使用环境的信息越丰富，分析起来就越准确。这时，可能需要市场业务人员积极配合，并且有意识地收集相关信息反馈到开发部。必要时可靠性工程师还必须到现场收集信息。
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可靠性工程师的定位，以及刚设立可靠性工程师时如何上手
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技术方面，可靠性工程师主要是对失效得出专业的原因分析，把责任定位得非常准确，并提出有效的改善方案，同时，为筛选标准提供专业的理论或数据，为是否可以放行提供专业的理论或数据。有的工作可能与品质工程师重叠，但品质工程师做的可能会有广度，但深度不足。我认为两者主要还是在专业程度方面的区别，可以认为，可靠性工程师必须解决品质工程师解决不了的失效问题。开发工程师，而生产技术工程师，生产管理人员等，主要是为设计或工艺或人为引起的失效负责，并实施改善。如果设置可靠性工程师，我认为近期的工作重点，可以从解决影响生产的失效做起，这是最浅层面上的工作。如果们公司有不少反复发生的不良，问题没有根治，严重影响生产。可靠性工程师有义务去解决这些老大难问题。而考核可靠性工程师的主要标准我认为就是对这些问题的解决效果。更为长远的目标，可靠性工程师必须关注产品在外面的失效，解决其中比较严重的问题。鱼骨图是失效分析的最基本工具，不管表达方式是不是做成鱼骨图，但一定是按此思路来分析问题的。我认为并非一定要按人机料法环之类的归类，不同的环节的失效，鱼骨的主干是有所不同的。所以挂在鱼骨的主干上的相关人员及其责任也会有所不同。我个人倾向于采用灵活的鱼骨图，并且对鱼骨各支对本失效的影响程度作定性的分析。（对于“程度”这个词，比较难以量化。不过或许可以摸索出定量的方法出来）。



可靠性工程师最好应设在开发部的理由
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首先，从技术权威的角度来谈，由于开发部是技术权威，而可靠性工程师必须有技术权威作后盾。其次，解决问题的力度方面。如果可靠性工程师在其他部门，提出改善方案时，特别是与设计有关的问题时，推动开发改进比较难，但是如果把可靠性和失效分析的主要责任放在开发部时，自然会更积极解决问题。其三，如果把可靠性工程师放在其他部门，那么失效控制是后端控制的方式，而把可靠性工程师放在开发部，是源头控制的方式，当然成本更低。最后，说句不好听的话，把可靠性工程师放在品质部，处理问题有可能形式主义比较严重（从我个人的经验来看，品质部一般是形式主义比较严重的部门）。过于重视“政绩”和影响力，而更少从合适的角度考虑问题。而放在开发部，可靠性更像是一种内需，更看重实事求是。
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失效分析的一些其他想法

  k6 s0 Q& l/ z专业的可靠性实验设备、失效分析仪器以及元器件分解的工具材料种类很多，并且大多仪器非常昂贵。所以，不可能什么都配备。一个可靠性工程师必须考虑企业实际情况，选择成本允许而且是必须的工具。至于有的分析实验，可以到供应商处做，充分利用能够利用的资源。另外一些更复杂而且必要的分析，甚至可以和一些失效分析研究所合作。

Ｄ.H

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