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使用FMEA改善PCBA的可靠性


如今,与人工智能(AI)或至少在机械中的利用率之间似乎存在着爱恨交织的关系。我们中的某些人只能看到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。然后我们当中有些人担心我们最终会创造出对我们无用的优质机器。我不得不承认灭绝的想法令人恐惧。但是,可能需要一台防故障机器才能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,发生故障的可能性总是潜伏在任何电路板设计中,而这实际上是所有机械化(无论是否智能化)的根源。在开发过程中,迭代原型制作过程对于消除可能会转化为制造缺陷和/或低生产率的错误最为有效。逐步将其投入生产并不是评估板的终点。相反,应采用可靠性工程,该工程PCBA在其整个生命周期中的运行有关。

优化电路板可靠性的方法之一是进行故障模式影响分析或FMEAFMEA提供了管理可能导致失败的风险的系统过程。由于电路板的成功运行在很大程度上取决于所使用的组件和材料,因此供应链FMEA对于电路板的可靠性至关重要。通过探索将FMEA应用于您的供应链可以如何改善质量,性能和可靠性,让我们看看为什么会这样。

什么是PCBAFMEA

从最普遍的意义上讲,FMEA可以定义为通过识别,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。为了使该技术有效,必须伴有实施策略以减轻风险。对于PCBA设计和制造,这通常称为风险管理。不管您选择恳求描述它的特定术语,其目的都是为了改进您的流程,以便快速识别和控制任何风险发生。

具体风险和相关控制措施基于所分析的过程。电路板的常见用途包括设计,电路板制造,组件选择和使用PCB组装或统称为PCBA开发。FMEA还用于优化小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。我们将在下一部分中解决这一疏忽。 

使用FMEA进行供应链管理

FMEA应用于您的供应链时,可以如下更明确地定义。

供应链FMEA可以定义为对已确定的供应链项目进行系统的审查和设计分析,这些项目可能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,您可以更好地管理和控制用于构建电路板的组件和材料的质量。结果,生产的电路板更有可能按预期的寿命周期发挥功能。为了有效,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,目标是创建可以放置所有风险的有限类别或类型集。

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,应尽可能完整。

对于组件,可能有IC,连接器,无源设备等。材料可能包括层压板,电介质,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影响不如电介质的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,可接受,很低,严重等)。  

IC损坏或故障对于电路板的运行至关重要。但是,不良的连接器较少,因此可以避免或容易更换。

 

分析风险

 

对于所有故障模式(例如,故障,短路,电路板着火等),确定可能造成或引起何种风险。

例如,短路可能是由不良组件,外部电源的过电流等引起的。

 

开发控件

 

采取措施减轻风险或使流程回到可接受的水平。

控制可能是部件的拆卸和更换,其他材料的选择或需要重新设计。

 

应用控制并重新评估

 

如果发生事件,请应用适当的控件并再次分析该过程。对于不同的风险和控制措施,可能需要重复多次。

如果风险很严重,则应将控制措施的有效性应用于少数几个板上,以确保其有效性,然后再恢复全面生产。

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

 

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