可靠性工程实践论坛-updated

2007.03.27可靠性工程实践论坛

－如何降低产品返修率本次论坛主题：降低产品返修率，提高产品市场竞争力，打造产品国际品牌

CONTENTS1.什么是返修率？如何降低返修率？30min2.降低返修率给企业带来的利益和效益是什么？30mim3.企业降低返修率应从哪里入手？30min4.产品返修率控制流程（1H)5.降低返修率应开展的具体工作－鱼骨图分析（30MIN）6.可靠性数据统计技术（1.5H）7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（2H）8.可靠性工程建设目标（10min）1.什么是返修率？如何降低返修率？广义地，在产品寿命周期内返修率应分为产品返修率和返工率两个层面。按照产品寿命周期划分，返工率主要是指产品详细设计阶段试制品还没有出来，对电路设计而言；而产品返修率是指试制品（样品）及小批量、批量生产直到客户现场的不良品。请看下面全寿命周期的返修率结构图解析：降低返修率应尽量在寿命周期前端进行，这也是我们解决返修率的基本指导思想之一。1.什么是返修率？如何降低返修率？定义：从某时刻开始，在Δt时间内返回的不良数与该时刻输出总量的比值称为现场返修率。现场返修率将是我们本次讨论的重点。例如：06年1月31日，出货量为10000pcs,在07年1月31日从现场共返回120pcs故障品，那么该产品1年的返修率为多少？解：年返修率＝120/10000＝1.2％

返修率可由下列三种计算方式获得：1.什么是返修率？如何降低返修率？

降低返修率应从下列几个方面考虑：(建立图片说明）

1.降低返修率是一项系统工程，需要从质量及可靠性体系建设总体考虑。2.返修率是一项质量指标，研发质量管理又是质量管理的重要内容，所以加强研发质量管理建设也是降低返修率的重要措施之一。3.可靠性是构成产品最核心的要素，任何产品没有可靠性就没有发展，所以全面开展可靠性工程工作是降低返修率的首要的也是最主要的措施。4.降低返修率应从质量和可靠性团队建设开始。5.降低返修率应从规范质量统计数据开始。6.对于新产品，降低返修率应从产品立项阶段开始介入有序的可靠性工作7.对于老产品，降低返修率应从失效分析工作开始，发现一个问题点经过失效模式定位，失效分析，提出纠正措施，然后反馈到上一个控制节点改进提高。8.降低返修率首先解决失效模式占第一第二位的问题点，以便达到最快的改进效果。9.材料选型控制也是降低返修率比较快捷的方法之一，应作为最初的切入点10.可靠性工程建设的基础工作也是不可忽视的，这是企业的内功建设，所以应逐步开展。比如可靠性试验工程等…

1.什么是返修率？如何降低返修率？

质量可靠性工程体系建设:ISO9000GJB450质量可靠性平台建设参与产品研制建立质量与可靠性工程技术并以文档形式固化降低返修率总体思路技术积累及基础建设架构建设体系建设基础建设是由下到上体系规划是上到下2.降低返修率给企业带来的利益和效益

（1）.降低返修率可以增强市场竞争力，建立良好的市场形象（2）.降低返修率可以给企业带来良好的利润（3）.降低返修率是公司品牌战略的核心价值观（4）.降低返修率可以有效减少FA团队的工作量（5）.降低返修率可以建立健全公司研发质量体系，促进管理系统化流程化（6）.可以减少由于产品质量问题对社会造成的经济和人身安全的损失（7）.降低返修率是成为国际品牌客户供应商的必要条件（8）.降低返修率可以降低研发和制造成本，达到真正意义上的Cost-down。2.降低返修率给企业带来的利益和效益

（1）.降低返修率可以增强市场竞争力，建立良好的市场形象

什么叫市场竞争力，这不是一句口号，在回答这个问题以前，我先介绍一下国际一流的通讯和电子公司Lucent,Nortel,Siemens,Intel,Cisco,Alcatel，IBM和华为技术等是如何选择自己部件供应商的，他们几乎有共同的认证流程：

1.以问卷形式考察供应商的质量可靠性体系及产品可靠性指标，其中返修率是最重要的一项质量指标。举例，给出Nortel问卷2.首次进行现场Audit3.送样及样品认证4.小批量及批量现场使用返修率数据统计跟进5.每年进行一次现场Audit6.对于返修率低的部件供应商，系统商将列入优选供应商行业。

2.降低返修率给企业带来的利益和效益

（1）.降低返修率可以增强市场竞争力，建立良好的市场形象下面是IBMPC系统对部件供应商的考评方法，其中与返修率有关的数据占整个考评分数的80％，也就是说如果考评分数不及格将不能进入合格供应商行列.由此可以看出国际一流企业对供应商的质量可靠性控制，主要采用的是定量化考评方法，定性考评已不占主要地位。IBM供应商考评方法2.降低返修率给企业带来的利益和效益

（2）.降低返修率可以给企业带来良好的利润降低返修率可以直接降低维修成本给企业创造有形利润。见下面的案例，假如某电子部件的年返修率为0.1%，维修1个部件的成本为20美金，（注意在美国和人民币升值的情况下，人力成本是非常昂贵的），假如年出货量为1KK,那么年维修费用为多少？假如年出货量为10KK呢？解：假如出货量为1KK，那么年维修费用为20×1000,000×0.1%＝20000;假如出货量为10KK，那么年维修费用为20×1000,0000×0.1%＝200000假如返修率指标降低到0.01%,那么10KK出货量产品可以为公司节省费用为：200000－20×1000,0000×0.01%＝$180,000

从上面案例可以看出，出货量越大维修成本越高；降低返修率可以大幅度地减低维修成本。2.降低返修率给企业带来的利益和效益

（3）.降低返修率是公司品牌战略的核心价值观之一

作为一个企业如果要打造自己的品牌，那么必须先抓产品质量，而返修率又是产品质量的一个核心要素，所以降低返修率是一个企业品牌战略的核心价值观。现代质量观念认为，质量包含了系统的如下特性：

2.降低返修率给企业带来的利益和效益

（4）.降低返修率可以有效减少FA团队的工作量

案例（反面），某存储器供应商，2002年FA团队维修工位维修工只有3个人，由于订单的增加到2005年维修工位已经增加50人三班制，出货量由150万增加到1500万。下面是返修率比较，从下图可以看出随着出货量的增长，维修人员的增加不是与其称地线性变化的，因为由于制造过程中的工艺，人机，物料环等因素的不稳定，返修率逐步增加所致。2.降低返修率给企业带来的利益和效益

（5）.降低返修率可以建立健全公司研发质量体系，促进管理系统化流程化

降低返修率是一项系统工程。降低返修率的过程就是建立并完善质量可靠性体系的过程，只有基础质量可靠性技术建立起来，可靠性架构体系搭起来，质量可靠性管理跟上去，才能有效控制产品的返修率。研发质量流程管理质量可靠性体系建立并完善可靠性基础技术建立降低返修率IPD流程建设……2.降低返修率给企业带来的利益和效益

（6）.可以减少由于产品质量问题对社会造成的经济和人身安全的损失现代生产技术发展的另一特点设备结构复杂化，组成设备的零件多，其中一个零件发生故障会导致整机失效。如1986年美国“挑战者”号航天飞机就是因为火箭助推器内橡胶密封圈因温度低而失效，导致航天飞机爆炸和七名宇航员遇难及重大经济损失。由此可见，只有高可靠性产品才能满足现代技术和生产的需要。2.降低返修率给企业带来的利益和效益

（7）.降低返修率是成为国际品牌客户供应商的必要条件返修率指标几乎是所有系统商对部件供应商的质量监控指标。下面是Nortel对部件供应商在问卷调查阶段的间接返修率指标要求：

2.降低返修率给企业带来的利益和效益

（8）.降低返修率可以降低研发和制造成本，达到真正意义上的Cost-down。

在这里，我们所指的的返修率不仅仅是现场反馈数据，它还包括广义层面上详细设计阶段的返工率。如果在设计阶段出现返工，那么付出的成本还较低，如果在生产阶段或客户使用现场出现返工，那么付出的成本将会很大。所以投板一次成功或降低返工次数，可大大节省研制成本，并缩短产品上市时间，这是真正意义上的Cost-down。降低返修率，我们将会延伸到产品详细设计阶段，并采用下面的仿真技术，达到真正意思上的Cost-down.下面是我们对新产品设计采用的预防措施，

2.降低返修率给企业带来的利益和效益

（8）.降低返修率可以降低研发和制造成本，达到真正意义上的Cost-down。

可靠性工作在产品寿命周期的一开始就介入了3.企业降低返修率应从哪里入手？30min

(1)降低返修率应从质量和可靠性团队建设开始(2)参与产品研制，建立质量与可靠性工程技术并以文档形式固化下来(3)质量可靠性平台建设(4)质量可靠性体系建设3.企业降低返修率应从哪里入手？30min

(1)降低返修率应从质量和可靠性团队建设开始（2months)

从我本人的亲身工作精力来看，企业要推行质量可靠性工程体系建设，应遵循以人为本的原则，事情应该由人来做，并且这个团队应该比较完善的，具有较强工程体系的人员组成，这是可靠性工程体系建设的必要条件。此次，领导的大力支持，相关部门的密切配合也是非常重要的，这是一种人脉关系，在做事之前需要先把这一关系打通，在华人的企业里都遵循这一规律。这与老外的简单做人，精心做事是有区别的。下面介绍团队建设的基本内容：质量与可靠性组织功能：3.企业降低返修率应从哪里入手？30min

(1)降低返修率应从质量和可靠性团队建设开始

3.企业降低返修率应从哪里入手？30min

(1)降低返修率应从质量和可靠性团队建设开始

3.企业降低返修率应从哪里入手？

(2)参与产品研制，建立质量与可靠性工程技术并以文档形式固化下来（5months)质量可靠性平台的搭建是以质量可靠性工程技术积累为基础的。

作为质量与可靠性工程技术人员，在推广质量可靠性工作降低返修率的过程中，必须参与产品的研制工作，并且深入了解产品功能性能，参与融入到产品及公司运作体系中，积极与软件、硬件、结构、工艺（PE）工程师进行技术交流逐步建立可靠性工程技术。

热设计DPA分析技术单板工艺设计三防工艺技术ESS测试HALT加速寿命试验FMECAEMC设计降额设计设计评审故障组织建立……基础技术积累3.企业降低返修率应从哪里入手？

(3)质量可靠性平台建设（3months)

质量可靠性工程体系的有效运行必须建立在一定平台的基础上，良好的平台基础是质量可靠性体系建设的基础。

俗话说，麻雀虽小五脏齐全。公司不分大小，质量可靠性工程的平台应该有，这样才能保证该体系的健康运作，产品质量可靠性才能得到保证，所以质量可靠性平台在公司大体系下具有中流砥柱的作用。

质量可靠性平台机械可靠性软件可靠性ESD防护工艺可靠性可靠性数据失效分析及DPA可靠性试验工程可靠性分析可靠性仿真可靠性设计可靠性管理专项可靠性研究3.企业降低返修率应从哪里入手？30min

(4)质量可靠性体系建设（2months)

质量可靠性基础技术积累完成后，需要整合并优化构建工程技术平台，并形成有效的适合公司战略发展的质量可靠性工程体系框架。4.产品返修率控制流程（1H)

（1）产品返修率四个数据监控站（2）产品全寿命周期返修率降低的9大控制方法（3）故障报告分析及纠正措施闭环系统（4）影响产品返修率的4大危害点（5）可靠性增长管理技术在天线产品及微波产品上的应用（天线产品；微波有源产品；微波无源产品)4.产品返修率控制流程（1H)

（1）产品返修率五个数据监控站4.产品返修率控制流程（1H)

（2）产品全寿命周期返修率降低的9大控制方法【1】预计分配及FMECA技术通过可靠性预计可以选择失效率低的器件及组件应用到产品设计中；通过DFMECA分析可以发现对产品危害度最大的失效器件或失效模式以便及早给出应对措施。所以设计阶段的可靠性预计与DFMECA技术本身就是一个降低产品返修率的过程。

可靠性预计技术优选关键件及组件型号DFMECA查找对产品危害最大的器件组件或失效模式降低返修率的过程4.产品返修率控制流程（1H)

（2）产品全寿命周期返修率降低的9大控制方法

【2】仿真技术在详细设计阶段的应用

在电气设计阶段应用仿真平台P可以有效降低返工率，满足可靠性设计要求，有利于一次投板成功，达到降低成本和及早进入试验样和小批量阶段目的。

4.产品返修率控制流程（1H)

（2）产品全寿命周期返修率降低的9大控制方法

【2】仿真技术在详细设计阶段的应用

Apism仿真工具－EMC仿真模型4.产品返修率控制流程（1H)

（2）产品全寿命周期返修率降低的9大控制方法

【3】原材料选型

选择失效率低的元器件及其组件可以有效提高产品或系统的可靠性从而降低客户端市场返修率。所以原材料选型及其控制是一个系统工程，对产品可靠性的提高有非常重要的意义。元器件及原材料选型优选元器件及其组件装配产品大大降低产品失效率4.产品返修率控制流程（1H)

（2）产品全寿命周期返修率降低的9大控制方法【4】可靠性强化试验或HALT测试可靠性强化试验通常在产品寿命的早期详细设计阶段，是一种传统的提高产品可靠性的测试方法；HALT测试技术是近几年在中国大陆兴起的可靠性测试方法，通常在产品详细设计阶段发现产品设计缺陷，再经过故障分析纠正措施后，快速改进产品设计以提高产品可靠性，降低市场返修率的一种方法。TheBenefits:•Fieldreliabilitywillbeimproved.•HighlyAcceleratedStressScreening(HASS)levelsformanufacturingwillbeestablished.•Designandcomponentproblemscanbeexposedandcorrectedattheprototypestagewhereitisfastestandleastexpensivetodoso.4.产品返修率控制流程（1H)

（2）产品全寿命周期返修率降低的9大控制方法

【5】关键器件筛选当元器件及其材料，在出厂以前没有经过一次筛选时，应在产品级装配前进行二次筛选，这样可以把有潜在缺陷的器件排除掉，从而优选出高可靠性的器件组装PCBA及系统。元器件筛选可以有效降低器件的失效率。

元器件一次筛选元器件二次筛选组装PCBA可降低产品返修率4.产品返修率控制流程（1H)

（2）产品全寿命周期返修率降低的9大控制方法

【6】产品级ESS筛选

产品组装完成后，考虑到原材料与制造工艺及人机物料环等因素，所以会存在潜在的缺陷，业界通常的工艺手段是增加ESS筛选流程，以预防产品早期失效现象的方法：

某通讯公司生产线装配流程Randomvibration4.产品返修率控制流程（1H)（2）产品全寿命周期返修率降低的9大控制方法

【7】ESD防护系统建立公司产品在开发、制造、存储、搬运和运输过程中的ESD防护体系对提高产品的可靠性，降低返修率是非常重要的。一个电子企业应建立完备的ESD防护体系：（请见下面某企业的可靠性防护体系）4.产品返修率控制流程（1H)

（2）产品全寿命周期返修率降低的9大控制方法

【8】包装运输可靠性产品在出厂后到达客户手中之前，必须经过运输环节，产品的包装可靠性如何，关系到产品使用可靠性问题，使用可靠性也是降低返修率的关键环节之一，所以我们必须抓包装材料问题。案例，中国大陆有一个企业，在给HP美国送样时，从2003年到2005年送3次样品，样品到达客户手中，包装出现破损导致样品损坏。后对送样样品进行特殊包装，送样测试一次通过。下面时Dell进行的包装运输测试：

4.产品返修率控制流程（1H)

（2）产品全寿命周期返修率降低的9大控制方法

【9】可靠性失效分析技术

可靠性失效分析技术对产品返修率的降低是至关重要的，每一次可靠性测试，都需要进行FRACAS流程进行改进，来提高产品可靠性。下面的流程反映了失效分析的重要性：见下页

4.产品返修率控制流程（1H)

（2）产品全寿命周期返修率降低的9大控制方法

【9】可靠性失效分析技术

下面是EOS损伤及KirkendallVoiding分析模型：

4.产品返修率控制流程（1H)

（3）故障报告分析及纠正措施闭环系统

13、可靠性试验2、故障发现6、维修确认7、验证有怀疑的部件9、数据收集8、故障分析10、确定根本原因11、确定纠正措施12、将纠正措施应用于产品15、纠正措施应用于产品14、确定纠正措施的有效性5、故障隔离3、故障报告4、故障核实NOYES1、返修率PPM测定试验现场使用PPM计算4.产品返修率控制流程（1H)

（3）故障报告分析及纠正措施闭环系统返修率PPM测定提高试验，应该有一个良好的故障报告分析和纠正措施系统（FRACAS)流程。这是降低返修率提高产品可靠性的有力工具，是一个周而复始的闭环过程。要有一个责任机构管理整个过程，预防并补救故障报告的遗漏、失效分析不认真不到位、纠正措施不落实，以及可能发生的环外事件，与返修率的降低效果有密切关系。所以要认真执行下列闭环系统模板：4.产品返修率控制流程（1H)

（4）影响产品返修率的4大危害点

通过对电子及通讯企业的调查研究发现，下面失效模式在产品中的危害是非常严重的，严重地影响着产品的市场返修率。因此必须建立有效的防护体系及应对措施来降低它们对产品的损伤。【1】EOS/ESD损伤问题（据不完全统计，IC及电子器件的ESD/EOS损伤在电子产品占主要位置）

ESD/EOS失效数据统计4.产品返修率控制流程（1H)

（4）影响产品返修率的4大危害点

【2】原材料质量差下面是IBM某存储器供应商，对来料IC失效的现场统计数据，从03年6月到04年8月，IC来料占产品整个失效的45％，居失效总数的首位。

IC失效数据统计4.产品返修率控制流程（1H)

（4）影响产品返修率的4大危害点

【3】焊点失效在电子装配过程中，焊点失效也是比较突出的问题点。下面我们看一组关于焊点失效的统计分析数据：焊接失效占整个失效模式中的三位。

虚焊失效数据统计4.产品返修率控制流程（1H)

（4）影响产品返修率的4大危害点

【3】焊点失效

IMC与焊盘间出现裂纹4.产品返修率控制流程（1H)

（5）可靠性增长管理技术在天线产品及微波产品上的应用可靠性增长是产品在研发过程中一项有效的可靠性设计新技术，它有助于作出研发期间的计划，控制和研制进展、动态分析和评价产品的确切可靠性水平。可靠性增长管理，是指获得规定的可靠性指标，必须在时间和费用上作系统的安排，并在要求值与计划值比较的基础上对费用进行估计；从而控制产品的可靠性增长率。

可靠性增长管理技术主要包括下列内容：

A.可靠性增长管理模型B.可靠性增长曲线C.可靠性增长趋势分析4.产品返修率控制流程（1H)

（5）可靠性增长管理技术在天线产品及微波产品上的应用A.可靠性增长管理模型

可靠性增长过程的管理，可采用下述两种可靠性增长管理模型：

1.监控－定性管理监督控制可靠性增长过程中各种与可靠性有关的活动，以便查明这些活动是否按照计划完成，问题的解决程度如何。其中设计评审是最常用的监控方法。

2.估算－定量管理估算可靠性增长管理模型，是以估算值为基础的管理。通过可靠性增长试验，对当前的可靠性状态进行定量化计算。通过评价当前值（预计值）与计划值的比较，确定增长是否按计划进行。这种模型是以定量的形式估算计划的进展和达到的可靠性水平，通过估算值与计划值的比较，可以对原订或措施作出新的决策。4.产品返修率控制流程（1H)

（5）可靠性增长管理技术在天线产品及微波产品上的应用B.可靠性增长曲线的确定

可靠性增长计划的实施、评估和控制，往往是通过可靠性增长曲线来实现的，在可靠性增长管理中常用的可靠性增长曲线有下列三种：

1.理想的增长曲线理想的可靠性增长曲线是一条反映产品可靠性增长过程理想化的增长曲线。通常地，产品的可靠性增长，从研制计划某一点以后呈现平滑上升状态，是理想化的状态，它不能完全反映产品在研制过程中实际增长状态。但是，它代表着可靠性增长的全面情况，使整个增长定量化。因此，它是编制可靠性增长的重要依据。

T(h)100010010050MTBF(h)理想的增长曲线4.产品返修率控制流程（1H)

（5）可靠性增长管理技术在天线产品及微波产品上的应用2.计划的增长曲线计划的增长曲线给出了如何切实达到可靠性增长计划。它反映考虑分配资财、试验进度及许多计划的重要因素。绘制计划的增长曲线是对前期计划经验消化和利用，以预计将来计划的可靠性增长，它一般在研制方案确定后为制定研制计划而描绘，并在研制的各大阶段修订。当获得确切的可靠性数据时，必须将说得的结果与计划的增长值和预计值进行比较，以确定可靠性增长是否进行的顺利。

T(h)1000100100100050MTBF(h)计划的增长曲线2205134.产品返修率控制流程（1H)

（5）可靠性增长管理技术在天线产品及微波产品上的应用3.跟踪的可靠性增长曲线

跟踪的可靠性增长曲线，是在可靠性增长过程中，管理人员不断利用已有的可靠性试验数据对产品的可靠性增长情况进行跟踪分析、定量评估，从而获得跟踪值与计划的增长曲线进行比较，对其跟踪结果作出新的决策。

跟踪的曲线计划的曲线T(h)1000100100100050MTBF(h)跟踪的增长曲线5.降低返修率应开展的具体工作－鱼骨图（30MIN）

（1）降低返修率应开展的可靠性工作总框图（2）可靠性工程活动范围

5.降低返修率应开展的具体工作－鱼骨图（1H）

（1）降低返修率应开展的工作总框图

可靠性分析可靠性设计可靠性仿真可靠性物理失效分析可靠性试验工程工艺可靠性

可靠性设计在可靠性工程技术中占有重要地位，产品的可靠性定量指标在设计过程中就得到了落实，为产品的固有可靠性奠定了基础。运用可靠性分配理论，把可靠性指标从系统整机到部件级、元器件级逐级分配，从而使整机的可靠性得到了保证。反之，一个忽略可靠性设计的产品，必然“先天不足，后患无穷”，在使用过程中大部分会暴露出一系列不可靠的问题。据统计，由于设计不当，而影响产品可靠性的程度占各种不可靠因素的首位。所以，我们一定要扭转只搞性能指标设计，忽视可靠性设计的倾向，在产品研发、设计阶段，认真开展可靠性设计，为产品固有可靠性奠定基础。

可靠性数据管理项目可靠性管理专项可靠性研究软件可靠性5.降低返修率应开展的具体工作－鱼骨图（1H）

可靠性分析可靠性设计可靠性仿真可靠性物理失效分析可靠性试验工程工艺可靠性近年来可靠性仿真技术得到了长足的发展。仿真技术，在设计前端与可靠性设计技术结合使用，在产品概念阶段及时验证设计效果，达到及时更正的目的。目前可靠性仿真技术有：热仿真技术、EMC/EMI仿真技术、SI仿真技术、PI仿真技术等。随着公司的发展和壮大，把可靠性仿真技术逐步推广到设计前端，把设计可靠性问题解决在样品可靠性试验前。EMI/EMS的软件仿真和详细设计阶段的试制样品仿真技术是可靠性活动的重要内容。在电路详细设计阶段可及时解决EMI问题，可节省样品在3米法等远场摸底测试的试验费用,并且提前解决了设计故障.可靠性数据管理项目可靠性管理专项可靠性研究软件可靠性5.降低返修率应开展的具体工作－鱼骨图（1H）

可靠性分析技术可靠性设计可靠性仿真可靠性物理失效分析可靠性试验工程工艺可靠性为了有效提高电子产品的可靠性，在产品研究开发、制造和使用过程中，采用可靠性分析技术。可靠性分析技术包括很多，但是最常用的是，故障模式及影响分析（FMEA)、危害性分析（CA）、故障树分析(FTA)、潜在通路分析(SCA)等。可靠性分析技术应应用到产品的不同阶段的寿命周期中。

可靠性数据管理项目可靠性管理专项可靠性研究软件可靠性5.降低返修率应开展的具体工作－鱼骨图（1H）

可靠性分析技术可靠性设计可靠性仿真可靠性物理失效分析可靠性试验工程工艺可靠性可靠性试验工程在系统可靠性工程中占有重要的位置。主要验证电子器件及产品可靠性设计指标的落实情况，同时也为后期批量产品生产提供重要的决策信息。主要开展研发阶段的qualificationtest,开展生产过程中的On-going测试，来评价和监控批产品可靠性，和生产过程中的工艺稳定性。可靠性试验在产品寿命周期的不同阶段开展，包括设计阶段、制造阶段、物料控制环节、出厂检验、失效分析等。可靠性数据管理项目可靠性管理专项可靠性研究软件可靠性5.降低返修率应开展的具体工作－鱼骨图（1H）

可靠性分析可靠性设计可靠性仿真可靠性物理失效分析可靠性试验工程工艺可靠性破坏性物理失效分析（DPA）是一种破坏性的可靠性分析方法。通过破坏性物理分析，可以追查出产品、器件产生故障和失效的真正原因。失效机理找出后才能有效改进产品可靠性。它是可靠性工程活动过程中重要的技术手段之一。对于光电子产品、组件、器件来说比较常见的失效模式有ESD、EOS、LACTH-UP对塑封器件来说还有气密性失效等等。ESD、LACTH－UP等分析技术的建立是非常重要和必要的。可靠性数据管理项目可靠性管理专项可靠性研究软件可靠性5.降低返修率应开展的具体工作－鱼骨图（1H）

可靠性分析可靠性设计可靠性仿真可靠性物理失效分析可靠性试验工程工艺可靠性工艺可靠性主要体现在产品制造过程中，对于PCBA板级产品来说，制造工艺可靠性主要集中在焊点可靠性；对于结构件来说，还涉及到整机工艺可靠性。焊点、结构工艺、三防技术可靠性验证评价，是工艺可靠性活动的重要职能范围之一。可靠性数据管理项目可靠性管理专项可靠性研究软件可靠性5.降低返修率应开展的具体工作－鱼骨图（1H）

可靠性分析可靠性设计可靠性仿真可靠性物理失效分析可靠性试验工程工艺可靠性可靠性数据管理是系统可靠性工程活动过程中又一重要内容。产品全寿命周期内的数据应可查可控。建立可靠性基础数据：包括生产过程中PPM指标、售后PPM指标；新产品平均寿命数据、产品极限值数据等。以上产品应按照产品类型划分、按照部件、组件PN不同进行划分。对于一个公司来说可靠性数据统计分析工作要到器件级。可靠性数据管理项目可靠性管理专项可靠性研究软件可靠性5.降低返修率应开展的具体工作－鱼骨图（1H）

可靠性分析可靠性设计可靠性仿真可靠性物理失效分析可靠性试验工程工艺可靠性

产品研制过程中要进行一系列的可靠性工程技术活动，涉及到产品研制过程的各个环节。这样就需要有一个纲领性的文件来组织指导，这就是产品可靠性大纲。产品研发制造过程应按照可靠性工程大纲计划实施。新产品从立项开始就要建立可靠性大纲。产品的设计、试验、评审、制造、出厂检验、物料认证等工程活动均要按照规范的可靠性大纲来实施。

可靠性数据管理项目可靠性管理专项可靠性研究软件可靠性5.降低返修率应开展的具体工作－鱼骨图（1H）

可靠性分析可靠性设计可靠性仿真可靠性物理失效分析可靠性试验工程工艺可靠性产品在整个寿命期内会遇到关键性的可靠性问题。这就需要立项进行专门研究，彻底解决产品的不可靠性问题。比如,下列的可靠性问题应立项进行研究:1.焊点Kirkendallvoiding可靠性研究2.点接电可靠性问题3.产品寿命分布函数的研究4.对于特定IC,进行ESD三种失效模型的研究可靠性数据管理项目可靠性管理专项可靠性研究软件可靠性5.降低返修率应开展的具体工作－鱼骨图（1H）

可靠性分析可靠性设计可靠性仿真可靠性物理失效分析可靠性试验工程工艺可靠性软件可靠性，在整个可靠性工程中占有一定的位置。故障率也是度量软件可靠性的直观指标。一般要求：在软件交付用户的三个月内，早期故障率不大于0.01h-1；在交付用户四个月后，故障率不大于0.001h-1。其中应用工具(手段)查出的错误包括:模拟20%设计语言32%代码标准审核20%单位统一分析5%初值/引用检查13%兼容性检查10%

可靠性数据管理项目可靠性管理专项可靠性研究软件可靠性5.降低返修率应开展的具体工作－鱼骨图（1H）

6.可靠性数据统计技术（2H）

1）可靠性特征量值介绍2）产品失效率统计计算方法3）产品寿命统计分析方法-浴盆曲线介绍4）产品现场PPM统计技术5）产品寿命设计值，可靠性试验测定值与现场寿命统计值及产品返修率PPM的关系6.可靠性数据统计技术（2H）

1）可靠性特征量值介绍

可靠性度R(t)产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。它是时间的函数，记作R(t)

设N个产品从时刻“0”开始工作，到时刻t失效的总个数n(t),当N足够大时，

R(t)=[N－n(t)]/N

R(t)通常称为残存率

累积故障分布函数F(t)产品在规定的条件下和规定的时间内，丧失规定功能的概率称为累积故障概率，记作F(t)

F(t)=n(t)/N

6.可靠性数据统计技术（2H）

1）可靠性特征量值介绍

故障率λ(t)工作到某时刻尚未发生故障的产品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率，称为产品的故障率。设有N个产品，从t＝0时刻开始工作，到时刻t时的失效数为n(t),即t时刻的残存产品数为N－n(t),又若在（t,t+Δt)时间间隔内，有Δn(t)个产品失效，则根据上述定义，在时刻t的失效率可用下式估计：

λ（t)=[n(t+Δt)-n(t)]/[N-n(t)]/Δt

6.可靠性数据统计技术（2H）

1）可靠性特征量值介绍

平均寿命MTBF

是一组产品无故障工作时间的算术平均值，对于不可修产品来说是平均无故障工作时间，对于不可修产品来说是平均无故障间隔时间。

例：有一套雷达设备总共开机工作1486h,出现48次故障，故障维修时间共78h30min,求该雷达的MTBF:解：MTBF=(1486-78.5)/48=29(h)6.可靠性数据统计技术（2H）

1）可靠性特征量值介绍

返修率PPM返修率是不合格品对出货总量的比值。在故障率已知的情况下，如何计算产品的返修率，举例如下：

例如，故障率λi和年返修率αi之间的数学关系如下：

6.可靠性数据统计技术（2H）

2）产品失效率统计计算方法（加速寿命试验）

AF(t)=exp{(Ea/k)·(1/Tuse-1/Tstress)}

λischi-squarefailurerate;x2ischi-squarevalue;αischi-squareconfidenceinterval;d.f.isdegreesoffreedom=(2r+2);risthenumberofobservedcountableELFRfailures;

D.H.isthedevice-hoursatequivalentuseconditions=(ss×t);SSisthesamplesize;

AFisproductofvoltageandtemperatureaccelerationfactors;tisthetimeatstress.6.可靠性数据统计技术（2H）

3）产品寿命统计分析方法-浴盆曲线介绍

Anexponentialdistributionisusedtomodelrandomfailures.Thefailurerateshouldbereportedforboth60%and90%one-sidedconfidencelimits.Andearlyfailurealsomeettheanexponentialdistribution.Anlognormaldistributionisusedtomodelwear-outfailures.Thewear-outfailurerateiscalculatedfromthemedianlifeandstandarddeviation.6.可靠性数据统计技术（2H）

4）产品现场PPM统计技术

在降低返修率的过程总，产品现场返修率数据的统计是非常重要的，对于器件级产品常用的单边置信度统计模型如下：λischi-squarefailurerate;x2ischi-squarevalue;αischi-squareconfidenceinterval;d.f.isdegreesoffreedom=(2r+2);risthenumberofobservedcountableELFRfailures;

D.H.isthedevice-hoursatequivalentuseconditions=(ss×t);SSisthesamplesize;tisthetimeatoperatingcondition.6.可靠性数据统计技术（2H）

4）产品现场PPM统计技术例如，某器件的现场统计数据如下：RandomFailureRateReportofFieldReturnDataFor×××ProductItemsCalculationvalueUnitsListpartnumber(s)usedtoderivetherandomfailurerateestimate

Totalaccumulatedfielddeviceoperating-hoursHoursTotalnumberoffailuresreported

Confidencefactorfor90%CL(g60)

Operatingcasetemperatureassumedforfieldpopulation°CDemonstratedrandomfailureratecalculatedat90%confidencelevelFITs

Totalaccumulatedfielddeviceoperating-hoursHoursTotalnumberoffailuresreported

Confidencefactorfor60%CL(g60)

Operatingcasetemperatureassumedforfieldpopulation°CDemonstratedrandomfailureratecalculatedat60%confidencelevelFITs6.可靠性数据统计技术（2H）

5）产品寿命设计值，可靠性试验测定值与现场寿命统计值及产品返修率PPM的关系

7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

1）建立可靠性预计分配技术2）加速寿命试验方案介绍－案例介绍（试验报告）3）生产过程可靠性保证数据建立－ORT4）现场返修率统计要求－举案例给出走势图（产品级，器件级）

7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

1）建立可靠性预计分配技术

可靠性预计与分配应该在产品设计阶段完成，它是产品可靠性设计的重要内容之一。寿命预计为以后可靠性鉴定试验即可靠性增长技术做准备，也是评估该产品能否满足客户及市场需求的过程，因此可靠性预计与分配应及早列入可靠性设计工作中，并建立相关产品的寿命指标。下面介绍一个Transceiver的可靠性分配与预计过程：

1、分析电气原理图

7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

1）建立可靠性预计分配技术

可靠性预计与分配应该在产品设计阶段完成，它是产品可靠性设计的重要内容之一。寿命预计为以后可靠性鉴定试验即可靠性增长技术做准备，也是评估该产品能否满足客户及市场需求的过程，因此可靠性预计与分配应及早列入可靠性设计工作中，并建立相关产品的寿命指标。下面介绍一个Transceiver的可靠性分配与预计过程：

2、根据电气原理图建立可靠性工作框图

7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

1）建立可靠性预计分配技术

3、产品可靠性分配流程图7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

1）建立可靠性预计分配技术4、Transceiver的基本可靠性数学模型由基本可靠性定义可知，组成Transceiver并参与可靠性分配的n个部件构成串联模型，其数学模型如下

目前该产品中部件种类为9种7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）1）建立可靠性预计分配技术案例，下面介绍以Transceiver为例介绍可靠性预计技术：目前电子产品预计时，采用的标准为MIL27F,GJB299,TR-332标准，

7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

2）加速寿命试验方案介绍－案例介绍（试验报告）对于器件级或子系统来说，进行FIT测定试验时，可先选择加速试验模型，然后再确定试验条件，及判定标准，统计数据分析。下面应用案例分5个部分介绍如何进行加速寿命试验。<1>.加速模型选取<2>.环境试验条件<3>.故障判定标准<4>.统计计算及分析<5>.失效样品分析<6>.案例介绍7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

2）加速寿命试验方案介绍－案例介绍（试验报告）

<2>.环境试验条件根据加速寿命试验模型，我们可以确定环境试验条件：例如，

1.TestCondition:+85°C,2000hours,poweron2.TestCondition:-40°Cto+85°C,500cycles;Dwelltime:30min;

Temperaturechangerate:10°C/min3.HSAT7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

2）加速寿命试验方案介绍－案例介绍（试验报告）

<3>.故障判定标准返修品故障应划分为关联性故障和非关联性故障，关联性故障将纳入可靠性寿命数据统计分析中，非关联性故障不纳入可靠性寿命统计计算，下面是对关联性故障和非关联性故障的定义：7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

2）加速寿命试验方案介绍－案例介绍（试验报告）<4>.统计计算及分析

对于Device采用加速寿命测试后，我们需要按照该产品的浴盆曲线对此进行数据统计分析，分析数据应该包括下列内容：

7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

2）加速寿命试验方案介绍<4>.统计计算及分析

7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

2）加速寿命试验方案介绍<4>.统计计算及分析

7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

2）加速寿命试验方案介绍<5>.失效样品分析

可靠性加速寿命试验过程中出现的Failure品应进行失效分析和DPA分析，直至找到根源。分析有几个目的，第一，确认产品失效模式，给出活化能Ea值第二，完成FRACAS流程，最终纠错达到可靠性增长的目的。第三，积累失效模式统计数据7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

2）加速寿命试验方案介绍<6>.案例介绍：

RandomFailureRateEstimateWearoutFailureRateEstimate1310nmPINHTOLTestResults7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

2）加速寿命试验方案介绍<6>.案例介绍：

RandomFailureRateEstimate

(1310nmPIN)HTOLtestresults:-7,500hoursat175℃,Samplesize:33,Numberoffailure:0Assumptionsforthecalculation:AssumeExponentialdistribution(Constantfailurerate)AssumeActivationEnergyEa=0.35eV7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

2）加速寿命试验方案介绍<6>.案例介绍：

RandomFailureRateEstimate

(1310nmPIN)7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

2）加速寿命试验方案介绍<6>.案例介绍：

WearoutFailureRateEstimate

(1310nmPIN)HTOLtestresultathighesttemperature:7,500hoursat175℃

Samplesize:33Numberoffailure:0AssumptionsforthecalculationLog-normaldistributionforwearoutfailuresT’=1.0

(areasonablysafeassumptionforPIN)ActivationEnergyEa=0.7eV,perBellcore-468-COREstandard7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

2）加速寿命试验方案介绍<6>.案例介绍：

Wear-outFailureRateEstimate

(1310nmPIN)EstimateWearoutFailureRateat7,500-hr,175℃:-Calculatewearoutfailureratebyassumingonefailureat7,500-hrandthatfailureisduetowearout(aworst-caseassumption)-Estimatewearoutfailurerateat7,500-hrat90%,95%,99%CLEstimateMedianLifeat175℃baseonthe

failurerateat3,000-hrabove:-Getthe“Z”valueoffailureratefromnormaldistributiontable-CalculateMeanat175℃

ln(ML175C)=ln(7500)+(Z*s)@90%,95%,99%CL

EstimateMedianLifeat75℃

-CalculatetheAccelerationFactor(AF)from175℃to75℃-Calculatethe75℃MedianLifebymultiplyingML175℃

withtheAccelerationFactorCalculate75℃failurerateusing7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

2）加速寿命试验方案介绍<6>.案例介绍：

Wear-outFailureRateEstimate

(1310nmPIN)7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

3）生产过程可靠性保证数据建立－ORT生产过程中的ORT测试是保证出货产品可靠性水平能够达到设计可靠性要求，而不被材料与工艺等因素而影响产品出货质量的一种测试，目前国际品牌公司均开展此项测试来保证产品质量。所以一个公司应该在可靠性体系逐步完善的情况下，应考虑ORT数据库的建立。下面介绍ORT测试方案的建立，1.TestpurposeTheORTisaprocessoftakingasampleofproductsoffaproductionlineandtestingthemforaperiodoftime,addingthecumulativetesttimetoachieveareliabilitytarget(pleasethefollowingtable).Thesamplesarerotatedonaperiodicbasisto:(1).getanon-goingindicationofthereliability.(2).Assurethatthesamplesarenotwearingtoomuch,becauseaftertheORTiscompletedthesampleswillbeshipped.

7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

3）生产过程可靠性保证数据建立－ORT2.Testcondition7.产品可靠性数据及质量数据管理系统（1H）

3）生产过程可靠性保证数据建立－ORT4.TheORTMTBFvalueTheORTMTBFvaluewillbecalculatedbyreliabilityteamaccordingtotheresultofORT.TheMFBToflot-to-lotproductislessthanthegoalvalueof800FITsat40degree@90%CL.Afterthereliabi