電子元器件應(yīng)用可靠性與典型失效分析案例

【課程背景】

隨著元器件技術(shù)的進(jìn)步，元器件本身變得越來越復(fù)雜，很多元器件成為了產(chǎn)品完成部分功能的子系統(tǒng)。

從可靠性存在形態(tài)來看，元器件的可靠性來自于來自兩個(gè)方面，一個(gè)是元器件本身固有的稱為固有可靠性，一種是不正確使用帶來的可靠性問題，稱為使用可靠性。

據(jù)專業(yè)機(jī)構(gòu)調(diào)查顯示，電子產(chǎn)品按壽命期統(tǒng)計(jì)的故障，設(shè)計(jì)可靠性和元器件可靠性因素造成的不可靠問題占產(chǎn)品壽命期內(nèi)不可靠因素的70%，制造和物流使用過程因素30%。

從可靠性的角度，元器件選型和應(yīng)用是一致的，都是器件可靠應(yīng)用的問題。有了可靠的器件才能可靠地使用，同時(shí)，可靠地使用器件是在了解器件可靠性特點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

本課程從元器件固有可靠性到使用可靠性多次層次展開，從設(shè)計(jì)端、供應(yīng)商、生產(chǎn)端、售后端等多維度解析元器件應(yīng)用可靠性，提供理論到實(shí)操的解決方案，從而幫助學(xué)員企業(yè)，全方位，全流程、全生命周期，提升元器件應(yīng)用質(zhì)量水平。

【適合對(duì)象】

1.      器件工程師，可靠性設(shè)計(jì)、可靠性分析、可靠性試驗(yàn)、失效分析工程師及管理人員；

2.      硬件、整機(jī)、工藝、品質(zhì)、新產(chǎn)品導(dǎo)入技術(shù)工程師及管理人員；

3.      質(zhì)量工程師(QE/SQE)、器件倉儲(chǔ)、來料檢驗(yàn)IQC及質(zhì)量部門管理人員；

4.      生產(chǎn)管理，工藝、質(zhì)量人員；

5.      質(zhì)量總監(jiān)（副總）、研發(fā)總監(jiān)（副總）、研究所長(zhǎng)、企業(yè)CEO及高管等。

【課程收益】

1.      通過學(xué)習(xí)，借助參考流程和模板，學(xué)員能夠初步應(yīng)用元器件可靠性設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、選型的方法于所在企業(yè)的本職工作中。

2.      通過學(xué)習(xí)，學(xué)員可以陳述元器件選型方法，說明元器件在對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)階段匹配性，借助參考流程和模板，初步應(yīng)用到所在企業(yè)本職工作中。

3.      通過學(xué)習(xí)，借助案例研討和解析，學(xué)員能夠列舉標(biāo)桿企業(yè)元器件可靠性工程應(yīng)用方法，初步使用可靠性工程落地的方法和思路，優(yōu)化本公司的元器件可靠性設(shè)計(jì)和可靠性追溯工作。

4.      通過學(xué)習(xí)，學(xué)員借助參考流程和模板，能夠說明生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)、周轉(zhuǎn)物流、客戶使用等環(huán)節(jié)控制要點(diǎn)，將元器件的使用可靠性的方法和策略初步應(yīng)用到所在企業(yè)本職工作中。

5.      通過現(xiàn)場(chǎng)答疑，學(xué)員能夠解決大部分元器件可靠性選型、試驗(yàn)、失效分析等器件可靠性應(yīng)用方面的疑難問題，提升元器件可靠應(yīng)用方面的工作質(zhì)量和效率。

【教學(xué)形式】

60%理論講授+20%研討練習(xí)+20%重難點(diǎn)答疑

【課程時(shí)長(zhǎng)】

兩天/12小時(shí)

【課程大綱】

一、元器件可靠應(yīng)用概述

1.      元器件可靠應(yīng)用常見難點(diǎn)

2.      元器件工程師面臨的挑戰(zhàn)

3.      構(gòu)建產(chǎn)品可靠性的基礎(chǔ)是器件可靠

4.      元器件選型與應(yīng)用的關(guān)系

5.      元器件可靠應(yīng)用參照的主要標(biāo)準(zhǔn)和理論

二、元器件可靠性特點(diǎn)及重要指標(biāo)

1.      器件可靠性特點(diǎn)

2.      器件可靠性定量指標(biāo)

3.      器件失效分布

4.      器件參數(shù)特征

5.      器件失效機(jī)理

6.      器件可靠性數(shù)據(jù)預(yù)計(jì)

1)      失效率預(yù)計(jì)

2)      壽命預(yù)計(jì)

三、產(chǎn)品開發(fā)過程元器件可靠性應(yīng)用活動(dòng)

1.      元器件可靠應(yīng)用的重要性

2.      元器件可靠性是產(chǎn)品可靠性的“基石”

3.      元器件選型與應(yīng)用的關(guān)系

4.      當(dāng)前器件工程師面臨的痛點(diǎn)和挑戰(zhàn)

5.      產(chǎn)品開發(fā)過程元器件可靠應(yīng)用活動(dòng)

6.      集成產(chǎn)品開發(fā)（IPD）流程中的元器件活動(dòng)

7.      集成產(chǎn)品開發(fā)（IPD）組織結(jié)構(gòu)中器件擴(kuò)展組 

8.      器件擴(kuò)展組主要業(yè)務(wù)活動(dòng)

9.      案例：H公司產(chǎn)品開發(fā)過程中器件選型流程解析

四、元器件可靠性工程需求

1.      器件的質(zhì)量可靠性要求

2.      器件質(zhì)量可靠性通用要求

3.      特殊可靠性需求的器件

4.      器件可靠性制造要求

5.      新器件可靠性分析策略

6.      影響新器件可靠性的三要素

1)     電路設(shè)計(jì)可靠性;

2)     工藝可靠性;

3)     原料和輔料的來料質(zhì)量

7.      新器件可靠性的分析方法

8.      新器件可靠性分析具體操作

9.      可靠性需求的案例分析

10.    機(jī)械應(yīng)力

11.    應(yīng)力作用機(jī)理

1)     各類器件的機(jī)械應(yīng)力薄弱點(diǎn)

2)     各類器件的具體的機(jī)械應(yīng)力規(guī)格

3)     可加工性

12.    ESD（Electrostatic Discharge）分析

1)     ESD模型

2)     ESD失效機(jī)理

3)     ESD敏感器件

4)     ESD敏感器件CHECKLIST

5)     ESD失效案例解析

13.    潮濕敏感（MSL）分析

1)     潮敏失效原理:

2)     潮敏失效機(jī)制:

3)     導(dǎo)致潮敏失效的相關(guān)因素:

4)     潮氣的侵入途徑:

5)     潮濕敏感等級(jí)的分類:

6)     潮敏器件包裝要求:

7)     潮敏器件存儲(chǔ)要求:

8)     潮敏器件CHECKLIST

9)     潮敏導(dǎo)致器件失效案例解析

14.    耐焊接分析

15.    器件引腳/端子表面鍍層要求

16.    器件組裝要求

17.    器件焊接工藝失效案例

五、元器件常見失效機(jī)理和案例解析

1.      電遷移（Electromigration）原理圖解

2.      腐蝕（Corrosion）原理和案例解析

3.      失效介質(zhì)擊穿（TDDB: Time-Dependent Dielectric Breakdown）原理和案例解析

4.      熱載流子注射（HCI: Hot Carrier Injection）原理圖解

5.      游離離子（Mobile ions）原理和案例解析

6.      應(yīng)力遷移（SM: Stress Migration）原理和案例解析

7.      溫度循環(huán)和熱沖擊原理和案例解析   

8.      靜電放電（ESD）原理和案例解析    

9.      潮濕敏感(MSD) 原理和案例解析      

10.    電浪涌（EOS）原理和案例解析

11.    軟失效原理

12.    其它失效機(jī)理

六、元器件可靠應(yīng)用問題典型特性

1.      器件可靠應(yīng)用問題

2.      墨菲定律

3.      器件問題分類

1)      器件工程需求符合度分析

2)      器件質(zhì)量可靠性需求

3)      機(jī)械應(yīng)力

4)      可加工性

5)      電應(yīng)力分析

6)      環(huán)境應(yīng)力分析

7)      溫度應(yīng)力分析

8)      壽命與可維護(hù)性

9)      固有失效率較高器件改進(jìn)對(duì)策

4.      樣例：兩個(gè)某通信產(chǎn)品元器件可靠性需求分析過程和結(jié)果輸出

七、元器件選型、品質(zhì)控制和質(zhì)量追溯

1.      流程與器件業(yè)務(wù)活動(dòng)

2.      產(chǎn)品研發(fā)器件業(yè)務(wù)過程與業(yè)務(wù)活動(dòng)

3.      產(chǎn)品研發(fā)器件業(yè)務(wù)操作流程和相關(guān)信息平臺(tái)

4.      新器件選型方法

1)      新器件選用基本原則和要求

2)      器件風(fēng)險(xiǎn)防范（可采購性）考慮要素 

3)      器件品質(zhì)（可用性）考慮要素

4)      器件可生產(chǎn)性考慮要素

5)      器件成本考慮要素        

6)      器件在板測(cè)試基本項(xiàng)目

5.      器件品質(zhì)控制體系與規(guī)范介紹

1)      體系簡(jiǎn)介

2)      器件規(guī)范類別與查找方法

6.      案例：某企業(yè)元器件批次跟蹤和質(zhì)量追溯解決方案

課程收尾：內(nèi)容回顧與總結(jié)，五三一行動(dòng)計(jì)劃，Q&A