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基于失效機理的設(shè)計過程及優(yōu)化建議

發(fā)布時間:2015-03-17 責(zé)任編輯:sherryyu

【導(dǎo)讀】一位網(wǎng)友童鞋幾日改書,想從另一個角度來思考設(shè)計與失效機理的關(guān)系。將分享從幾個部分原因來詳細的解釋失效的原因,同時結(jié)合自己的實踐經(jīng)驗分享了如何優(yōu)化的建議。值得大家好好學(xué)習(xí)。
 
這幾日改書,想到從另一個角度來思考設(shè)計與失效機理的關(guān)系。
 
這張圖是貼片的厚膜&薄膜電阻失效機理圖,從中可以發(fā)現(xiàn)其失效有幾部分原因組成:
 
1)電阻在模塊貼裝過程中的問題=》模塊EOL可檢出;
 
2)電阻貼裝以后在模塊使用過程中的問題;
 
3)電阻在自身生產(chǎn)過程的失效(這部分在圖上略去,可見松下給出的關(guān)系);
基于失效機理的設(shè)計過程及優(yōu)化建議
如果我們按照模塊的失效機理來分析模塊的問題,確確實實可以將所有的失效問題分為兩類。
 
1)瞬間的最壞情況疊加引起的過應(yīng)力導(dǎo)致失效;
 
2)由于累積傷害引起的問題;
基于失效機理的設(shè)計過程及優(yōu)化建議
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電路模塊劃分各個模塊功能組,對整個汽車電子模塊而言,可以把問題分成若干層。
基于失效機理的設(shè)計過程及優(yōu)化建議
Level1 模塊功能的失效模式;
 
Level2 電路模塊的失效模式(Level 1的失效機理);
 
Level3 元器件的失效模式(Level 2的失效機理);
 
Level4 元器件失效機理。
 
因此,如果將模塊的DFMEA來表示的話,如果不做輔助的步驟,直接按照這個表格來填,那就有很多的缺陷了:
 
1)忽略了真正引起問題的地方,如器件的失效機理這個機理是作用在模塊上導(dǎo)致器件失效,而表格里面體現(xiàn)不出問題;
 
2)缺少Level 2,使得整個邏輯推演上缺少一定的完整性;
基于失效機理的設(shè)計過程及優(yōu)化建議
所以從整體上來看,我們可以發(fā)現(xiàn)硬件設(shè)計方法之中:
 
a)WCCA最壞情況分析:是用來防止過大應(yīng)力造成直接損壞;
 
b)可靠性預(yù)測和降額設(shè)計:是為了累積損傷導(dǎo)致失效;
 
c)FMEA表格更多的是一種評審的工具,而不是直接產(chǎn)生結(jié)果的表格,如果只有表格而沒有邏輯過程的傳遞
(Level4=>Level3=>Level2=>Level1,完整的分析鏈路),這個做的效果就不是很好了。
 
建議:
 
1)構(gòu)建元器件的失效機理圖;
 
2)根據(jù)失效機理圖,確認設(shè)計過程中的監(jiān)控點(完成設(shè)計驗算or仿真和評審檢查清單);
 
3)使用模塊級別的DV、PV數(shù)據(jù)來監(jiān)控整個模塊的運行狀態(tài),通過分析數(shù)據(jù)來提高驗算和仿真的精度。
 
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