電子產品(PCBA&元器件)可靠性設計與失效分析
【課程編號】:NX29493
電子產品(PCBA&元器件)可靠性設計與失效分析
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【所屬類別】:研發管理培訓
【培訓課時】:兩天/12小時
【課程關鍵字】:電子產品培訓,可靠性設計培訓
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【課程背景】
當前,產品或系統的設計不再僅僅追求性能和功能,產品可靠性已成為產品設計中非常重要的組成部分。對于高精密、高可靠性、高技術含量、高附加值的“四高”電子產品而言,首先對產品本身的可靠性提出更高要求。
電子產品的可靠性是設計出來的、制造出來的、管理出來的。而電子產品是由PCBA這個控制中心起關鍵功能實現模塊,而PCBA又由元器件電子組裝而成。若PCBA或者器件可靠性不過關,產品整機可靠性就無法保證,因此提升PCBA和元器件這兩個核心部件的可靠性勢在必行。
PCBA和元器件既要提升固有可靠性,從PCB與元器件本身材料的設計、制造、發運過程提升可靠性,同時又要提升使用可靠性,從元器件、PCBA電子組裝制造,到發運物流,直到產品服役售后環節,提升其使用可靠性。需要從售后不良,查找失效原因,找到失效根因,推動前端可靠性設計的提升。產品在設計端的可靠性設計是“防病”,產品制造或者售后階段失效分析是“治病”,“防病”“治病”雙管齊下,形成完整的PDCA循環,從而有效的從整個產品生命周期全面提升產品可靠性。
從電子產品全生命周期來看,可靠性設計在產品設計中的優點:
1.減少產品設計修改。倡導“第一次把事情做對”,把產品的設計修改都集中在產品設計階段完成。
2.縮短產品開發周期。據統計,相對于傳統產品開發,DFR能夠節省30%以上的產品開發時間。
3.降低產品成本。產品開發同時也是面向成本的開發。
4.提高產品質量。在開發原始階段就得到優化和完善,避免后期制造、裝配中、市場上產生的質量問題。
【適合對象】
1.電子硬件(PCBA)、結構、整機、工藝、品質、新產品導入經理主管及工程師。
2.生產現場管理及工藝技術人員。
3.研發總監、經理等研發管理人員。
4.產品經理、項目經理。
5.質量經理、質量管理人員等。
【課程收益】
1. 通過學習,學員可以解說可靠性設計和失效分析的起源和發展方向。
2.通過學習,應用可靠性設計及失效分析的方法,學員在產品設計、制造、維護工作中提升產品質量、縮短產品上市時間、降低產品綜合成本。
3.通過學習,針對案例問題進行研討, 學員可以應用一些可靠性設計的方法在具體的產品開發中。
4.通過學習,學員可以借鑒標桿企業可靠性工程和失效分析應用方法,學員應用一些可靠性工程和失效分析落地的方法。
5.通過學習,學員可以借鑒標桿企業PCBA DFR GUIDELINE,學員能夠應用PCBA DFR規范建立的實操方法,并且應用于PCBA可靠性設計審查工作中,改進可靠性設計工作績效。
【課程大綱】
課程導入:
當前企業可靠性工作主要的、常見的問題
產品可靠性和產品質量的關系:區別和聯系
產品可靠性出問題的危害:電子產品和系統可靠性事故視頻
一、電子產品可靠性與可靠性試驗概述
1.可靠性設計的重要性
2.系統可靠性設計技術流程
3.可靠性仿真技術
4.可靠性試驗概述
5.環境應力篩選(ESS)試驗技術
6.HALT&HASS試驗技術
7.振動試驗技術
8.集成電路加速壽命試驗模型介紹
9.案例研討:1.BGA焊點熱與振動疲勞可靠性評估 2. CSP封裝焊接可靠性問題
10.工作坊:現場演練,企業如何建立自己的可靠性試驗室
11.典型案例:通信產品和能源類產品可靠性試驗條件、測試內容、測試方法解析
二、PCBA和元器件可靠性工程應用及發展方向
1.體系建設
2.可靠性工作的中心
3.可靠性工作計劃
4.建立并實施可靠性標準及產品標準
5.可靠性仿真與數值模擬介紹
6.可靠性仿真應用案例
7.可靠性試驗技術
8.電子企業可靠性研究五個方向
9.標準化建設
三、PCBA&元器件工藝DFR和失效分析FA實踐
1.失效分析的產生與發展
2.失效分析流程體系主要內容
3.工藝失效分析業務范疇
4.案例:Met產品散熱測試與優化
5.DFR&FA業務架
-H公司DFR&FA流程圖
6.失效分析的常見誤區
7.失效分析基礎
8.失效分析主要方法技術手段
9.失效分析基本過程和九大通用原則
10.PCBA失效分析儀器設備
-成像技術、形貌觀察儀器:立體顯微鏡,金相顯微鏡,掃描電子顯微鏡,x光機,C-SAM聲學掃描顯微鏡簡介
11.PCBA失效分析儀器設備
-成份技術:化學分析(CA),電子能譜/波譜(EDX/WDX),等離子發射光譜(ICP),液相、氣相色譜(LC),離子色譜(IC),俄歇電子能譜簡介
12.力學與熱力學分析
-物理性能測試設備:動態熱機械分析(DMA),差示掃描量熱法(DSC),熱機械分析(TMA),動態介電分析(DDA),離子污染測試儀,可焊性測試儀,熱重法(TG),溫度測試儀簡介
13.表面材料污染、材料微區成份分析簡介
14.失效分析設備儀器介紹-試樣制備設備簡介
15.案例:通信產品PCBA早期失效解析
16.案例:汽車電子焊接失效分析
四、典型企業PCBA設計指南及失效案例
1.環境適應性設計設計規則和應用
2.結構與熱設計規則和應用
3.現場演練:H公司元器件工藝應用設計指南重點把握和排序
4.案例:SIP元器件封裝可靠性仿真
5.案例:溫度變化產生的應力導致元器件基板斷裂
6.焊盤設計規則和應用
7.PCB工藝設計基本要求和應用
8.案例:多層PCB通孔失效分析
9.PCB制作要求設計規則和應用要點
10.組裝過程設計規則和應用要點
11.案例:高速光傳輸PCBA組裝過程失效解析
12.可靠性試驗與篩選設計規則和應用
13.案例:智能手機可靠性試驗Failure分析
14.案例:高速高頻PCBA可靠性設計案例及失效分析
15.案例:E公司可靠性設計應用發展歷程介紹
16.工作坊:現場演練,企業如何建立自己的DFR GUIDELINE?
五、元器件可靠應用、元器件選型及元器件失效案例
1.元器件工程需求符合度分析
2.元器件質量可靠性典型需求與分析
1)機械應力
2)可加工性
3)電應力分析
4)環境應力分析
5)溫度應力分析
6)壽命與可維護性
3.固有失效率較高元器件改進對策
4.新元器件選用基本原則和要求
5.元器件風險防范(可采購性)考慮要素
6.元器件品質(可用性)考慮要素
7.元器件可生產性考慮要素
8.元器件成本考慮要素
9.元器件在板測試基本項目
10.元器件品質控制體系與規范介紹
1)體系簡介
2)元器件規范類別與查找方法
11.案例研討:某通信模塊元器件早期失效解析
12.案例:某通信E產品元器件可靠性工程分析
六、企業如何推行PCBA&元器件DFR
1.可靠性主導和牽頭的責任部門
2.部門分工和職責要求
3.可靠性要求執行和落實問題
4.兩個思路和四件事
5.企業推行三步驟
6.案例:某公司DFX輔導項目介紹
課程收尾:內容回顧,五三一行動計劃,Q&A
何老師
何重軍 老師(深圳)
——原華為研發項目管理和質量工程資深管理專家
華為公司研發項目管理和質量技術管理崗位工作10年
華為公司IBM IPD咨詢項目關鍵版本親歷者
研發項目與質量工程領域深入研究20多年
計算機工程碩士、北京大學EMBA
工信部高級項目經理、注冊項目管理師PMP
能力成熟度模型集成CMMI認證資深內審員
出版研發項目管理類專著《產品研發質量與成本控制》
中國電器研究院威凱培訓學院特聘講師
中國質量協會質量高級質量講師
【個人簡介】
何老師在華為任職期間,主導推動和建設了基于IPD流程的IPD-CMMI-QM,IPD-CMMI-PTM, IPD-CMMI-DFX等關鍵流程。主導建立了以風險識別、評審、導入、跟蹤關閉為核心的DFX平臺,整合了元器件數據庫、工藝可靠性數據庫、DFX(面向生命周期的設計)基線/Checklist(查檢表)、失效模式經驗庫等,建立了旗艦產品核心模塊質量工程CBB(可重用基礎模塊)。2004年至2007年,經項目經理資源池進入LPDT培養序列,參與IPD產品研發項目管理流程DRYRUN(IPD3.0-5.0試運行),項目試點和推廣,試點研發項目80%以上增量開發項目進度準時率提升了63%,試點版本迭代項目工期縮短了21%。
何老師親歷了華為研發管理由亂到治的關鍵階段,親歷華為年銷售額從1998年到2008年10年30倍的增長(從約50億到約1500億),技術與管理實踐經驗。在1999年至2006年,固網和無線產品線新產品樣品到量產的研發周期縮短了53%,試制階段產品穩定性提高了65%,售后返修降低了46%,產品返修維護成本降低了57%。
1997年華為只有3000多人,銷售額41億。2007年銷售額1120億,員工人數達8萬人,2007年成功登頂中國電子百強第一名,同時海外收入占到總銷售額的72%,成為了典型的標桿國際企業。2010年華為榮登世界500強榜單397名,2019年華為已經排在世界500強第61名。2020年8月,《財富》公布世界500強榜,華為排在第49位。這些成就的取得,離不開研發質量工程和研發項目管理業務持續貢獻強力加持。
何老師主導的咨詢典型項目成果:
1.在太陽潔凈能源行業TOP3 企業,研發項目與質量改善項目,使客戶產品研發測試周期縮短了1/3,遺留到客戶端的缺陷降低了45%,產品生命周期成本降低了37%。
2.在工業自動化、機器人控制領軍企業,兩家A股上市企業,產品研發項目與質量優化項目, “金牛”產品研發測試缺陷率降低了40-47%,新產品開發周期縮短了20-23%,產品生命周期成本降低了25-29%。
【主講課程】
《六件套系統構建提升產品研發質量》
《研發項目管理關鍵控制方法》
《產品經理持續精進的五項修煉》
《集成產品開發(IPD)關鍵流程與實踐》
《技術轉型管理精進之道》
《基于價值工程和全生命周期的研發成本管理》
《產品測試方法和管理實踐》
《基于產品平臺的技術戰略與規劃實踐》
《企業六定法新產品導入技術與管理》
【課程特色】
實戰性:得益于講師技術到研發管理的工作經歷、國際國內標桿企業的最佳實踐、多年的研發管理培訓和咨詢經驗、實戰案例研討、講師點評,疑難解答,解決實際問題。
實用性:課程中大量研發質量工程與項目管理流程、原理模型、管理模板、示例、樣例、檢查單演示。
針對性:邏輯清晰,提綱挈領,緊扣要點,對難點問題重點剖析。
整合性:研發體系與企業其它體系交互作用,課程中貫穿了整合的思路和方法。
互動性:啟發式教學,在課程中設計大量的案例研討,情景模擬,角色扮演,現場演練,鼓勵學員上講臺展示發表。
【授課風格】
理論講解娓娓道來,邏輯性強,問題講解貼近實踐,案例豐富,能夠帶來很多啟發,并很好的指導實際工作。
激活舊知,拓展新知,風格明快,正能量,有益有趣,既嚴謹又幽默,研討深刻生動,鼓勵和督促行動。
現場互動式交流、善于啟發式提問,引發思考,深挖原因,提倡多維度思考,多方面尋求解決方案。
咨詢式培訓,咨詢案例活學活用,經驗分享源于實戰,易于理解并便于操作執行。借鑒商學院案例教學方法,場景化、情景化教學。
【服務客戶】
科研院所、軍工企業、航空航天企業、新能源、動力控制、汽車、通信、工業自動化、智能家電、電氣、電工、儀器儀表、軟件信息技術、消費電子、器件制造等各行業客戶130多家。曾為14所、29所、38所、803所、804所、712所、華為技術、中車電氣、東風汽車、陽光電源、中通服、興唐通信、中興通信、復旦微電子、OPPO、烽火通信、隆基股份、松下電器、上海航空電器、南京機電、安費諾電子、聯合汽車、匯川技術、新時達機器人、風華高科、德賽西威、TCL-羅格朗國際電工、阿斯丹頓電氣、康斯特儀表、安達自動化、美的、普聯技術、海爾、海信、創維、美的、TCL-照明、發利達電子、得勝電子、博科能源、航嘉馳源電氣、安達自動化、博科能源、康寶家電、萬家樂電器、德力西電工、迪士普音響、海科電子、寰宇電子、靈鴿機械科技、勝業電氣、城云科技、安擎計算機等。
【客戶評價】
“何老師典型的咨詢式培訓,協助搭建流程、體系,指導模板、表單使用,緊密跟蹤輔導IT系統導入,真正實現全流程運作,提升了我們研發質量整體水平。”---中國信科集團興唐通信科學技術研究所總工
“研發質量策劃及技術評審、質量度量講解印象非常深刻。何老師課程準備充分,內容豐富,邏輯性強,原理解析清楚,案例貼近實際工作,容易理解和吸收。”---中國電子科技集團公司14所技術總工
“這次的價值工程及研發成本控制培訓效果非常好,價值分析公式V=(F/P)*(P/C)原理和計算過程分析透徹,案例解析清楚,研發管理中成本構成,費用情況,研發項目中財務指標講述有用有效,何老師為我們研發成本分析和控制提供了很好的思路。”---松下電器研究開發(杭州)有限公司研發副總
“何老師將產品規劃及技術平臺,以及技術路標,這些產品戰略層面的內容講得讓人耳目一新,拓展了我們的思路和眼界。”---中國電子科技集團公司29所可靠性副總工
“何老師課程,技術與管理實踐相結合,訓練與工作任務相結合,答疑與痛點難點相結合,實用實效!”---上海新時達電氣股份有限公司運營總裁
“何老師授課理論與實際結合,增加和我們相關行業或專業的案例解析。何老師擁有扎實的理論基礎,同時還具備豐富的實際測試經驗,理論與實踐相結合,深入淺出的講解了測試理論和測試方法。”---陽光電源研發中心副總
“何老師講課,結合實際經驗和我們分享對測試的理解,運用和對未來對測試方法的改進,提高了我們產品測試及裝備開發的專業水平,給我們帶來了不一樣的技術管理講解,對于研發質量、研發測試都有新的認識和應用。”---匯川技術裝備開發部經理
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