在人們贊嘆舶來電子品牌產品優質性能的時候,無疑觸痛了很多中國電子制造商的“內傷”,他們曾經或正在經歷返修率居高不下、產品利潤無法保證、品牌形象受到損害的痛苦煎熬,而對于某些要求高安全性、高可靠性的產品領域,由于“內功”不夠,他們還無法真正涉足,只能望洋興嘆。
盡管中國廠商在很多產品的先進性和新穎功能上已不輸給國際品牌,成本更是一貫優勢,但質量和可靠性往往相差一大截,整體上仍競爭不過別人。究其原因,除了設計水平和經驗還有待提高和加強之外,缺乏一整套電子可靠性系統工程方法是很重要的一個方面。
借用易瑞來科技公司的定義,電子可靠性系統工程是保證器件在電子產品整個生命周期中可靠工作的系統工程,通過使用可靠的器件和可靠地使用器件,避免器件失效,來保證產品的質量和可靠性。
這項工程主要涉及選型認證、設計應用、加工維護、失效分析和很好的流程保證這五個方面,其中選型認證又是首要的環節,因為它從一開始就對質量產生重大影響。并不是口碑好的國際領先半導體公司的器件就一定能保證質量穩定性,例如對于新的產品線,可能是通過收購一些小公司獲得,生產還不是很成熟,質量存在波動,或者廠房搬遷、工藝更新等都可能造成某些批次產品的質量穩定性。在選型時,如何對供應商進行認證和監控他們產品的質量波動應需要專業技術人員或研發部門參與并佐以系統的流程來進行,畢竟采購部門會更多地關注價格、供貨能力以及品牌。
合理選型之后,工程師在產品開發過程中應嵌入可靠性分析流程,合理采用可靠性設計方法,如故障模式影響及危害度分析(FMECA)、ESD防護設計、信號完整性和EMC設計、電應力防護設計、容差分析、降額和升額技術、瞬態熱分析等,并借助相應的仿真工具來保證設計的可靠性。另外,有專家指出,目前市面上的可靠性預計軟件大部分不實用,例如其器件失效率的庫很多是過時的,所以可能需要企業根據積累的經驗自己建立一些庫。
完成一項產品設計后,企業無論是自己生產還是外包生產,都要特別關注生產加工現場影響可靠性、導致器件損傷的因素,如ESD、MSD和焊點可靠性等,就這些因素的控制水平來看,國際廠商包括一些知名的EMS廠商目前做得很好,本土大多數生產線則還不夠完善。
另外,產品從開發、測試、小批量試產、量產到用戶現場應用,失效分析應貫穿整個過程,形成一個閉環系統。失效分析是一項細致活,需要反復不停地改進,這樣才能有效預防和及早發現問題,減少損失。
必須提高電子產品質量和可靠性的道理誰都懂,可有人會說,實施可靠性工程投入太大,企業還承受不起。的確,據稱某些國際知名公司專門設有可靠性研究團隊和專業實驗室,近百名博士、碩士上陣,高級軟硬件工具武裝,非一般公司能企及。但我想強調的是,從投入產出比來看可靠性工程非常值得去做,有實踐證明,投入一分甚至可以得到十分的效果。況且如今也開始出現一些本土第三方技術咨詢公司和機構,提供各種定制的服務,可優化這方面的投入成本。
培養工程師具有可靠性的意識,建立自己的設計規范和評審機制以及可靠性保障流程是電子企業的當務之急。
來源： 作者:Melody Zhao 《電子工程專輯》副執行主編
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