使用(yòng)FMEA改善PCBA的可(kě)靠性

2020-04-24

如今，与人工智能(néng)（AI）或至少在机械中的利用(yòng)率之间似乎存在着爱恨交织的关系。我们中的某些人只能(néng)看到AI如何使我们的生活变得更轻松，并让我们实现仅想像中的壮举。然后我们当中有(yǒu)些人担心我们最终会创造出对我们无用(yòng)的优质机器。我不得不承认灭绝的想法令人恐惧。但是，可(kě)能(néng)需要一台防故障机器才能(néng)提升到这种独立水平。 

而且，正如我们的PCB开发人员所知道的那样，发生故障的可(kě)能(néng)性总是潜伏在任何電(diàn)路板设计中，而这实际上是所有(yǒu)机械化（无论是否智能(néng)化）的根源。在开发过程中，迭代原型制作过程对于消除可(kě)能(néng)会转化為(wèi)制造缺陷和/或低生产率的错误最為(wèi)有(yǒu)效。逐步将其投入生产并不是评估板的终点。相反，应采用(yòng)可(kě)靠性工程，该工程与PCBA在其整个生命周期中的运行有(yǒu)关。

优化電(diàn)路板可(kě)靠性的方法之一是进行故障模式影响分(fēn)析或FMEA。FMEA提供了管理(lǐ)可(kě)能(néng)导致失败的风险的系统过程。由于電(diàn)路板的成功运行在很(hěn)大程度上取决于所使用(yòng)的组件和材料，因此供应链FMEA对于電(diàn)路板的可(kě)靠性至关重要。通过探索将FMEA应用(yòng)于您的供应链可(kě)以如何改善质量，性能(néng)和可(kě)靠性，让我们看看為(wèi)什么会这样。

什么是PCBA的FMEA？

从最普遍的意义上讲，FMEA可(kě)以定义為(wèi)通过识别，监视和测量一组风险因素及其对流程成功的影响来评估流程质量的一种手段。為(wèi)了使该技术有(yǒu)效，必须伴有(yǒu)实施策略以减轻风险。对于PCBA设计和制造，这通常称為(wèi)风险管理(lǐ)。不管您选择恳求描述它的特定术语，其目的都是為(wèi)了改进您的流程，以便快速识别和控制任何风险发生。

具體(tǐ)风险和相关控制措施基于所分(fēn)析的过程。電(diàn)路板的常见用(yòng)途包括设计，電(diàn)路板制造，组件选择和使用(yòng)，PCB组装或统称為(wèi)PCBA开发。FMEA还用(yòng)于优化小(xiǎo)批量和大批量纸板生产的成品率。从设计到生产的整个过程的一个重要方面，除了关键系统外，没有(yǒu)经常受到审查；例如医疗设备和航空航天，是供应链。我们将在下一部分(fēn)中解决这一疏忽。 

使用(yòng)FMEA进行供应链管理(lǐ)

当FMEA应用(yòng)于您的供应链时，可(kě)以如下更明确地定义。

供应链FMEA可(kě)以定义為(wèi)对已确定的供应链项目进行系统的审查和设计分(fēn)析，这些项目可(kě)能(néng)会对您的过程或其结果产生负面影响。  

通过对您的供应链进行概述，您可(kě)以更好地管理(lǐ)和控制用(yòng)于构建電(diàn)路板的组件和材料的质量。结果，生产的電(diàn)路板更有(yǒu)可(kě)能(néng)按预期的寿命周期发挥功能(néng)。為(wèi)了有(yǒu)效，PCBA供应链的FMEA应该遵循定义明确的范例或步骤。例如下表中列出的那些。

 

PCBA供应链管理(lǐ)步骤
FMEA步骤	描述	PCBA供应链示例
识别风险类型	对于此步骤，目标是创建可(kě)以放置所有(yǒu)风险的有(yǒu)限类别或类型集。	组件，板材。
识别潜在风险	这些是占据子类别或风险类型的项目，应尽可(kě)能(néng)完整。	对于组件，可(kě)能(néng)有(yǒu)IC，连接器，无源设备等。材料可(kě)能(néng)包括层压板，電(diàn)介质，铜，阻焊膜等。
评价每个风险	在此，根据效果的严重性对每个项目进行排名。	例如，对不同铜粗糙度的性能(néng)影响不如電(diàn)介质的CTE关键。
量化每项风险	量化仅意味着基于评级创建编号系统，该评级系统清楚地标识出风险如何影响流程（例如，可(kě)接受，很(hěn)低，严重等）。	IC损坏或故障对于電(diàn)路板的运行至关重要。但是，不良的连接器较少，因此可(kě)以避免或容易更换。
分(fēn)析风险	对于所有(yǒu)故障模式（例如，故障，短路，電(diàn)路板着火等），确定可(kě)能(néng)造成或引起何种风险。	例如，短路可(kě)能(néng)是由不良组件，外部電(diàn)源的过電(diàn)流等引起的。
开发控件	采取措施减轻风险或使流程回到可(kě)接受的水平。	控制可(kě)能(néng)是部件的拆卸和更换，其他(tā)材料的选择或需要重新(xīn)设计。
应用(yòng)控制并重新(xīn)评估	如果发生事件，请应用(yòng)适当的控件并再次分(fēn)析该过程。对于不同的风险和控制措施，可(kě)能(néng)需要重复多(duō)次。	如果风险很(hěn)严重，则应将控制措施的有(yǒu)效性应用(yòng)于少数几个板上，以确保其有(yǒu)效性，然后再恢复全面生产。

如表中所示，如果风险很(hěn)严重并且使電(diàn)路板无法在现场使用(yòng)，则应在生产和重新(xīn)部署大量PCBA之前解决此问题。较低级别的风险可(kě)能(néng)不需要这种极端级别的缓解措施。尽管可(kě)以通过生产后评估在很(hěn)大程度上确定供应链FMEA的有(yǒu)效性，但是应该包括一些有(yǒu)价值的设计步骤。