可靠性公式路标——请大侠指指路

zzs_821

7.整机的可靠性由什么决定？
是否可以这样认为：由每个元件的可靠性数据推算整机的可靠性，是一件事倍功半或者连半都算不上的事？
是否可以采用几条规则即可：
1.列出所有关键器件（我的定义：一个失效就会整机失效的器件），然后再按容易出问题的程度排序，一个一个关注每个器件的寿命模型。
2.修改容易失效处的设计，并通过用户反馈数据进行调整直到满意。
3.了解从采购到制作全部工艺过程现状（有文字说明的和没有文字说明的），以此为基础，对于每个改动要关注。

[本帖最后由angel8679于2007-8-3114:26编辑]

zzs_821

8.可靠性地图
路标可能让菜鸟明确方向，但将可靠性工作做好，可能需要一张地图。
高速公路——可能只有几个公式，再加上一些对于公式和参数解释
国道——哪些元件适用哪些公式
省道——针对元件的参数
广阔的田野——物理化学规律
驾驶技术——各种实验方法

请老鸟和大侠们组织大家编写这张地图吧。
如果有了纲，我也会把今后工作中的数据填进去，通过大家互相交流，就可以尽早驾御这些浩瀚的标准和数学符号，让国产装备的可靠性提上来！

简单的是好的，复杂的是不能用的！

zzs_821

原帖由338于2007-8-3109:22发表


整机可靠性我个人认为是主要依赖于元器件，当然不是全部，于可靠性相关的还有各器件的应力水平，及你后面说得工艺等各方面。




关于元器件模型，可以参考一下这个贴子：可靠性模型-台湾http://www...

谢谢338

angel8679

楼上真厉害的，不过我认为实际过程中一直涉及这些问题：
1.DFMEA就是包含关键器件，分析其失效模式以及做整个系统的影响。做可靠性预计是需要关注器件的寿命。不过不是很懂器件的模型?是指器件的寿命分布么？一般电子元器件都是按照指数分布来的
2。我们有FRACAS来进行故障记录分析，纠正措施
3。生产前，需要做PFMEA，CP，APQP，这个基本都是根据工序来制定的

zzs_821

请问哪里能找到缩略语表?

angel8679

你是指通常的可靠性术语么？

zzs_821

http://www.kekaoxing.com/design/otherdesign/200707/791_2.html
附件中是对一个FRACAS软件的介绍

[本帖最后由zzs_821于2007-9-208:51编辑]

zzs_821

SPC:StatisticalProcessControl，统计过程控制；
MSA:MeasureSystemAnalyse，测量系统分析
FMEA:FailureMode&EffctAnalyse,失效模式和效果分析
APQP:AdvancedProductQualityPlanning,产品质量先期策划
PPAP:ProductionPartApprovalProcess,生产件批准程序

来自:http://zhidao.baidu.com/question/24907051.html?si=5

[本帖最后由zzs_821于2007-9-208:59编辑]

zzs_821

来自:http://zhidao.baidu.com/question/28657665.html?si=3
Cpk——过程能力指数

CPK=Min[(USL-Mu)/3s,(Mu-LSL)/3s]
Cpk应用讲议
1.Cpk的中文定义为：制程能力指数，是某个工程或制程水准的量化反应，也是工程评估的一类指标。
2.同Cpk息息相关的两个参数：Ca,Cp.
Ca:制程准确度。Cp:制程精密度。
3.Cpk,Ca,Cp三者的关系：Cpk=Cp*(1-｜Ca｜)，Cpk是Ca及Cp两者的中和反应，Ca反应的是位置关系(集中趋势)，Cp反应的是散布关系(离散趋势)
4.当选择制程站别用Cpk来作管控时，应以成本做考量的首要因素，还有是其品质特性对后制程的影响度。
5.计算取样数据至少应有20~25组数据，方具有一定代表性。
6.计算Cpk除收集取样数据外，还应知晓该品质特性的规格上下限(USL，LSL)，才可顺利计算其值。
7.首先可用Excel的“STDEV”函数自动计算所取样数据的标准差(σ)，再计算出规格公差(T)，及规格中心值(u).规格公差＝规格上限－规格下限；规格中心值＝（规格上限+规格下限）/2；
8.依据公式：，计算出制程准确度：Ca值
9.依据公式：Cp=，计算出制程精密度：Cp值
10.依据公式：Cpk=Cp，计算出制程能力指数：Cpk值
11.Cpk的评级标准：（可据此标准对计算出之制程能力指数做相应对策）
A++级Cpk≥2.0特优可考虑成本的降低
A+级2.0＞Cpk≥1.67优应当保持之
A级1.67＞Cpk≥1.33良能力良好，状态稳定，但应尽力提升为A＋级
B级1.33＞Cpk≥1.0一般状态一般，制程因素稍有变异即有产生不良的危险，应利用各种资源及方法将其提升为A级
C级1.0＞Cpk≥0.67差制程不良较多，必须提升其能力
D级0.67＞Cpk不可接受其能力太差，应考虑重新整改设计制程。

zzs_821

来自:http://zhidao.baidu.com/question/28657665.html?si=3

FMEA(FailureModeandEffectAnalysis,失效模式和效果分析)是一种用来确定潜在失效模式及其原因的分析方法。
具体来说，通过实行FMEA，可在产品设计或生产工艺真正实现之前发现产品的弱点，可在原形样机阶段或在大批量
生产之前确定产品缺陷。
FMEA最早是由美国国家宇航局(NASA)形成的一套分析模式，FMEA是一种实用的解决问题的方法，可适用于许多工程
领域，目前世界许多汽车生产商和电子制造服务商(EMS)都已经采用这种模式进行设计和生产过程的管理和监控。
FMEA简介
FMEA有三种类型，分别是系统FMEA、设计FMEA和工艺FMEA，本文中主要讨论工艺FMEA。

1)确定产品需要涉及的技术、能够出现的问题，包括下述各个方面：
需要设计的新系统、产品和工艺；
对现有设计和工艺的改进；
在新的应用中或新的环境下，对以前的设计和工艺的保留使用；
形成FMEA团队。
理想的FMEA团队应包括设计、生产、组装、质量控制、可靠性、服务、采购、测试以及供货方等所有有关方面的代表。

2)记录FMEA的序号、日期和更改内容，保持FMEA始终是一个根据实际情况变化的实时现场记录，
需要强调的是，FMEA文件必须包括创建和更新的日期。
3)创建工艺流程图。
工艺流程图应按照事件的顺序和技术流程的要求而制定，实施FMEA需要工艺流程图，一般情况下工艺流程图不要
轻易变动。
4)列出所有可能的失效模式、效果和原因、以及对于每一项操作的工艺控制手段：

4.1对于工艺流程中的每一项工艺，应确定可能发生的失效模式.
如就表面贴装工艺(SMT)而言，涉及的问题可能包括，基于工程经验的焊球控制、焊膏控制、使用的阻焊剂
(soldermask)类型、元器件的焊盘图形设计等。
4.2对于每一种失效模式，应列出一种或多种可能的失效影响，
例如，焊球可能要影响到产品长期的可靠性，因此在可能的影响方面应该注明。
4.3对于每一种失效模式，应列出一种或多种可能的失效原因.
例如，影响焊球的可能因素包括焊盘图形设计、焊膏湿度过大以及焊膏量控制等。
4.4现有的工艺控制手段是基于目前使用的检测失效模式的方法，来避免一些根本的原因。
例如，现有的焊球工艺控制手段可能是自动光学检测(AOI)，或者对焊膏记录良好的控制过程。

5)对事件发生的频率、严重程度和检测等级进行排序：
5.1严重程度是评估可能的失效模式对于产品的影响，10为最严重，1为没有影响；
事件发生的频率要记录特定的失效原因和机理多长时间发生一次以及发生的几率。
如果为10，则表示几乎肯定要发生，工艺能力为0.33或者ppm大于10000。
5.2检测等级是评估所提出的工艺控制检测失效模式的几率，列为10表示不能检测，1表示已经通过目前工艺控
制的缺陷检测。
5.3计算风险优先数RPN(riskprioritynumber)。
RPN是事件发生的频率、严重程度和检测等级三者乘积，用来衡量可能的工艺缺陷，以便采取可能的预防措施
减少关键的工艺变化，使工艺更加可靠。对于工艺的矫正首先应集中在那些最受关注和风险程度最高的环节。
RPN最坏的情况是1000，最好的情况是1，确定从何处着手的最好方式是利用RPN的pareto图，筛选那些累积
等级远低于80%的项目。
推荐出负责的方案以及完成日期，这些推荐方案的最终目的是降低一个或多个等级。对一些严重问题要时常
考虑拯救方案，如:
一个产品的失效模式影响具有风险等级9或10；
一个产品失效模式/原因事件发生以及严重程度很高；
一个产品具有很高的RPN值等等。
在所有的拯救措施确和实施后，允许有一个稳定时期，然后还应该对修订的事件发生的频率、严重程度和检测
等级进行重新考虑和排序。
FMEA应用
FMEA实际上意味着是事件发生之前的行为，并非事后补救。
因此要想取得最佳的效果，应该在工艺失效模式在产品中出现之前完成。产品开发的5个阶段包括：
计划和界定、设计和开发、工艺设计、预生产、大批量生产。
作为一家主要的EMS提供商，FlextronicsInternational已经在生产工艺计划和控制中使用了FMEA管理，在产品的
早期引入FMEA管理对于生产高质量的产品，记录并不断改善工艺非常关键。对于该公司多数客户，在完全确定设计和
生产工艺后，产品即被转移到生产中心，这其中所使用的即是FMEA管理模式。

手持产品FMEA分析实例

在该新产品介绍(NPI)发布会举行之后，即可成立一个FMEA团队，包括生产总监、工艺工程师、产品工程师、测试工
程师、质量工程师、材料采购员以及项目经理，质量工程师领导该团队。FMEA首次会议的目标是加强初始生产工艺MPI
(ManufacturingProcessInstruction)和测试工艺TPI(TestProcessInstruction)中的质量控制点同时团队
也对产品有更深入的了解，一般首次会议期间和之后的主要任务包括：

1．工艺和生产工程师一步一步地介绍工艺流程图，每一步的工艺功能和要求都需要界定。
2．团队一起讨论并列出所有可能的失效模式、所有可能的影响、所有可能的原因以及目前每一步的工艺控制，并对这些
因素按RPN进行等级排序。例如，在屏幕印制(screenprint)操作中对于错过焊膏的所有可能失效模式，现有的工艺
控制是模板设计SD(StencilDesign)、定期地清洁模板、视觉检测VI(VisualInspection)、设备预防性维护PM
(PreventiveMaintenance)和焊膏粘度检查。工艺工程师将目前所有的控制点包括在初始的MPI中，如模板设计研
究、确定模板清洁、视觉检查的频率以及焊膏控制等。
3.FMEA团队需要有针对性地按照MEA文件中的控制节点对现有的生产线进行审核，对目前的生产线的设置和其他问题进
行综合考虑。如干燥盒的位置，审核小组建议该放在微间距布局设备(Fine-pitchPlacementmachine)附近，以方
便对湿度敏感的元器件进行处理。
4.FMEA的后续活动在完成NPI的大致结构之后，可以进行FMEA的后续会议。会议的内容包括把现有的工艺控制和NPI大
致结构的质量报告进行综合考虑，FMEA团队对RPN重新进行等级排序，每一个步骤首先考虑前三个主要缺陷，确定好
推荐的方案、责任和目标完成日期。

对于表面贴装工艺，首要的两个缺陷是焊球缺陷和tombstone缺陷，可将下面的解决方案推荐给工艺工程师：
对于焊球缺陷，检查模板设计(stencildesign)，检查回流轮廓(reflowprofile)和回流预防性维护(PM)记录；
检查屏幕印制精度以及拾取和放置(pick-and-place)机器的布局(placement)精度.
对于墓石(tombstone)缺陷，检查屏幕印制精度以及拾取和放置(pick-and-place)机器的布局(placement)精度；
检查回流方向；研究终端(termination)受污染的可能性。
工艺工程师的研究报告表明，回流温度的急速上升是焊球缺陷的主要原因，终端(termination)受污染是墓石
(tombstone)缺陷的可能原因，因此为下一个设计有效性验证测试结构建立了一个设计实验(DOE)，设计实验表明
一个供应商的元器件出现墓石(tombstone)缺陷的可能性较大，因此对供应商发出进一步调查的矫正要求。

5.对于产品的设计、应用、环境材料以及生产组装工艺作出的任何更改，在相应的FMEA文件中都必须及时更新。
FMEA更新会议在产品进行批量生产之前是一项日常的活动。

批量生产阶段的FMEA管理

作为一个工艺改进的历史性文件，FMEA被转移到生产现场以准备产品的发布。
FMEA在生产阶段的主要作用是检查FMEA文件，以在大规模生产之前对每一个控制节点进行掌握，同时审查生产线的有
效性，所有在NPIFMEA阶段未受质疑的项目都自然而然地保留到批量生产的现场。

拾取和放置(pick-and-place)机器精度是工艺审核之后的一个主要考虑因素，设备部门必须验证布局机器的Cp/Cpk，
同时进行培训以处理错误印制的电路板。FMEA团队需要密切监视第一次试生产，生产线的质量验证应该与此同时进行。
在试生产之后，FMEA需要举行一个会议核查现有的质量控制与试生产的质量报告，主要解决每一个环节的前面三个问题。

FMEA管理记录的是一个不断努力的过程和连续性的工艺改进，FMEA文件应该总是反映设计的最新状态，包括任何在生产
过程开始后进行的更改。

结语
使用FMEA管理模式在早期确定项目中的风险，可以帮助电子设备制造商提高生产能力和效率，缩短产品的面市时间。
此外通过这种模式也可使各类专家对生产工艺从各个角度进行检测，从而对生产过程进行改进。
所推荐的方案应该是正确的矫正，产生的效益相当可观。为了避免缺陷的产生，需要对工艺和设计进行更改。使用统计
学的方法对生产工艺进行研究，并不断反馈给合适的人员，确保工艺的不断改进并避免缺陷产生