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基於失效機理的設計過程及優化建議

發布時間：2015-03-17 責任編輯：sherryyu

【導讀】一(yi)位(wei)網(wang)友(you)童(tong)鞋(xie)幾(ji)日(ri)改(gai)書(shu)，想(xiang)從(cong)另(ling)一(yi)個(ge)角(jiao)度(du)來(lai)思(si)考(kao)設(she)計(ji)與(yu)失(shi)效(xiao)機(ji)理(li)的(de)關(guan)係(xi)。將(jiang)分(fen)享(xiang)從(cong)幾(ji)個(ge)部(bu)分(fen)原(yuan)因(yin)來(lai)詳(xiang)細(xi)的(de)解(jie)釋(shi)失(shi)效(xiao)的(de)原(yuan)因(yin)，同(tong)時(shi)結(jie)合(he)自(zi)己(ji)的(de)實(shi)踐(jian)經(jing)驗(yan)分(fen)享(xiang)了(le)如(ru)何(he)優(you)化(hua)的(de)建(jian)議(yi)。值(zhi)得(de)大(da)家(jia)好(hao)好(hao)學(xue)習(xi)。

這幾日改書，想到從另一個角度來思考設計與失效機理的關係。

這張圖是貼片的厚膜&薄膜電阻失效機理圖，從中可以發現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）電阻貼裝以後在模塊使用過程中的問題；

3）電阻在自身生產過程的失效（這部分在圖上略去，可見鬆下給出的關係）；

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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力導致失效；

2）由於累積傷害引起的問題；

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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，可以把問題分成若幹層。

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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致器件失效，而表格裏麵體現不出問題；

2）缺少Level 2，使得整個邏輯推演上缺少一定的完整性；

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所以從整體上來看，我們可以發現硬件設計方法之中：

a）WCCA最壞情況分析：是用來防止過大應力造成直接損壞；

b）可靠性預測和降額設計：是為了累積損傷導致失效；

c）FMEA表格更多的是一種評審的工具，而不是直接產生結果的表格，如果隻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）構建元器件的失效機理圖；

2）根據失效機理圖，確認設計過程中的監控點（完成設計驗算or仿真和評審檢查清單）；

3）使用模塊級別的DV、PV數據來監控整個模塊的運行狀態，通過分析數據來提高驗算和仿真的精度。

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