FMEA
一、定义
产品失效分析（FMEA）：对产品失效的模式(Mode)、影响(Effects)、危害(Criticality)的分析，并按严重程度、检测难易、发生频度分类的一种归纳方法。
二、分类
FMEA按产品寿命周期分为：功能（方案）FMEA、设计（硬、软件）FMEA、生产（工艺、设备）FMEA、统计（使用）FMEA。实际中广泛应用的是：功能FMEA（Function FMEA）、硬件FMEA(Design FMEA)、工艺FMEA(Process FMEA)。
三、步骤
明确范围——任务分析——功能分析——确定判据——选择方法——实施分析——给出结论
失效分析包括：模式和原因分析、影响和风险分析以及检测方法和补偿措施分析。
失效原因失效模式失效影响
补偿措施风险分析
检测分析
可靠性
失效是把产品或其部分不能或将不能完成预定功能的事件或状
态。失效分功能失效和潜在失效两种。产品失效与产品所属系统的规定功能和规定条件密切相关，所以分析失效时首先明确系统在规定的条件下丧失规定功能的差别准则。并非所有失效都经历潜在失效再到功能失效这一变化过程。
1、模式分析
失效模式是指失效的表现形式。一个产品可能具有多种功能，每种功能可能有多种失效模式。
系统研制初期失效模式分析原则：对现产品，可以现产品过去失效模式为基础，再根据现在环境条件进行修正。对新产品，可以产品功能原理进行预测，也可以相似功能产品失效模式为基础。
2、原因分析
失效原因分为：直接原因（产品自身物理、化学等变化引起），间接原因（环境、人为等外部因素引起）。
3、影响分析
复杂系统一般具有层次性，一般在产品设计初期按功能划分层次关系，随着设计深入可按功能划分也可按结构划分。在进行FMEA 前，应首先规定从产品哪个层次开始到哪个层次结束。这规定的层次为约定层次，最顶层的为初始约定层次，最低层的为最低约定层次。约定层次的划分应从效能、费用、进度等方面进行综合权衡。在系统的不同研制阶段内由于FMEA的目的或重点不同，约定层次的划分不必强求一致。
失效影响是指产品的每一个失效模式对产品自身及其它产品的
电子产品失效分析大全 继电器失效分析 1、样品描述 所送样品是3种继电器，其中NG样品一组15个，OK样品2组各15个，代表性外观照片见图1。委托单位要求分析继电器触点的元素成分、各部件浸出物的成分，确认是否含有有机硅。 图1 样品的代表性外观照片 2、分析方法 2.1 接触电阻 首先用毫欧计测试所有继电器A、B接点的接触电阻，A、B接点的位置见图2所示，检测结果表示NG样品B点的接触电阻均大于100 mΩ，而2种OK样品的A、B点的接触电阻均小于100 mΩ。 图2 样品外观照片
2.2 SEM&EDS分析 对于NG品，根据所测接点电阻的结果，选取B接点接触电阻值高的2个继电器，对于2种OK品，每种任选2个继电器，在不污染触点及其周围的前提下，将样品进行拆分后，用SEM&EDS分析拆分后样品的触点及周围异物的元素成分。触点位置标示如图3所示。所检3种样品共6个继电器的触点中，NG品的触点及触点周围检出大量的含碳（C）、氧（O）、硅（Si）等元素的异物，而OK品的触点表面未检出异物。典型图片如图4、图5所示。 图3 触点位置标识（D指触点C反面） 图4 NG样品触点周围异物SEM&EDS检测结果典型图片
图5 OK样品触点的SEM&EDS检测结果典型图片 2.3 FT-IR分析 在不污染各部件的前提下，将2.2条款中剩下的继电器进行拆分，并将拆分后的部件分成3组，即A组（接点、弹片（可动端子、固定端子））、B组（铁片、铁芯、支架、卷轴）、C组（漆包线），分别将A、B、C组部件装入干净的瓶中，见图6所示，处理后用FT-IR分析萃取物的化学成分，确认其是否含有有机硅。 图6 拆分后样品的外观照片 结果表明，所检3种样品各部件的萃取物中，NG样品B组（铁片、铁芯、支架、卷轴）和C 组（漆包线）检出有机硅，其他样品的部件未检出有机硅。典型图片见图7所示。
电子产品失效模式分析 失效分析是一门发展中的新兴学科，近年开始从军工向普通企业普及，它一般根据失效模式和现象，通过分析和验证，模拟重现失效的现象，找出失效的原因，挖掘出失效的机理的活动。在提高产品质量，技术开发、改进，产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。 01、失效分析流程 图1 失效分析流程 02、各种材料失效分析检测方法 1、PCB/PCBA失效分析
PCB作为各种元器件的载体与电路信号传输的枢纽已经成为电子信息产品的最为重要而关键的部分，其质量的好坏与可靠性水平决定了整机设备的质量与可靠性。 图2 PCB/PCBA 失效模式 爆板、分层、短路、起泡，焊接不良，腐蚀迁移等。 常用手段 无损检测：外观检查，X射线透视检测，三维CT检测，C-SAM检测，红外热成像 表面元素分析： ?扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS) ?显微红外分析(FTIR)
?俄歇电子能谱分析(AES) ?X射线光电子能谱分析(XPS) ?二次离子质谱分析(TOF-SIMS) 热分析： ?差示扫描量热法(DSC) ?热机械分析(TMA) ?热重分析(TGA) ?动态热机械分析(DMA) ?导热系数(稳态热流法、激光散射法) 电性能测试： ?击穿电压、耐电压、介电常数、电迁移 ?破坏性能测试： ?染色及渗透检测 2、电子元器件失效分析 电子元器件技术的快速发展和可靠性的提高奠定了现代电子装备的基础，元器件可靠性工作的根本任务是提高元器件的可靠性。 图3 电子元器件 失效模式开路，短路，漏电，功能失效，电参数漂移，非稳定失效等
常用手段电测：连接性测试电参数测试功能测试 无损检测： ?开封技术(机械开封、化学开封、激光开封) ?去钝化层技术(化学腐蚀去钝化层、等离子腐蚀去钝化层、机械研磨去钝化层) ?微区分析技术(FIB、CP) 制样技术： ?开封技术(机械开封、化学开封、激光开封) ?去钝化层技术(化学腐蚀去钝化层、等离子腐蚀去钝化层、机械研磨去钝化层) ?微区分析技术(FIB、CP) 显微形貌分析： ?光学显微分析技术 ?扫描电子显微镜二次电子像技术 表面元素分析： ?扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS) ?俄歇电子能谱分析(AES) ?X射线光电子能谱分析(XPS) ?二次离子质谱分析(SIMS) 无损分析技术： ?X射线透视技术 ?三维透视技术 ?反射式扫描声学显微技术(C-SAM)
常规封装失效分析流程1q5| `4q { H v 芯片设计版图芯片制造工艺制程封装测试,wafer,chip,ic,process,lay out,pack age,F A,QA G L g l ^ d 封装常规失效分析流程 1，接受上级或客户不良品信息反馈及分析请求，并了解客户相关信息。（指失效模式，参数值，客户抱怨内容，型号，批号，失效率，所占比例等，与正常品相比不同之处）芯片设计版图芯片制造工艺制程封装测试,wafer,chip,ic,process,lay out,pack age,F A,QA a/r m)_6D#X B 2，记录各项信息内容，以在长期记录中形成信息库，为今后的分析工作提供经验值。 3，收信工艺信息，包括与此产品有关的生产过程中的人，机，料，法，环变动的情况（老员工，新员工，班次，人员当时的工作状态，机台状况，工夹具，所采用的原材料，工艺参数的变动，环境温湿度的变动等） 通常有：装片机号，球焊机号，包封机号，后固化烘箱号，去飞边机号，软化线号，是否二次软化，测试机台，测试参数，料饼品种型号，引线条供应者及批号，金丝品种及型号，供应者等。https://www.doczj.com/doc/6510719750.html,:? _ F8D8F 2F3J 半导体技术天地Semiconductor Technolo gy World] d ;R R;U R 4，失效确认，可用自已的测试机检测功能、开短路，以确认客户反映情况是否属实。 "s o v z4d*X | a;f 5，对于非开短路情况，如对于漏电流大的产品要彻底清洗（用冷热纯水或有机溶剂如丙酮）后再进行下述烘烤试验：125度烘烤24小时或175度烘烤4小时以上，烘箱关电源后门打开45度角缓慢冷却1小时后再测其功能，如功能变好，则极有可能是封装或者测试问题，对封装工艺要严查。https://www.doczj.com/doc/6510719750.html, o*B\'d ~-M0j 6? n)z v ]3I/\\ y L8m 6，对于开短路情况，观察开短路测试值是开路还是短路，还是芯片不良，如是开路或短路，则要注意是第几脚开路或短路，待开帽后用万用表测量该脚所连的金丝的压区与脚之间的电阻，以判断该脚球焊是否虚焊。 4c\'{ J ` _ i a Y"U 7,对于大芯片薄形封装产品要注意所用材料（如料饼，导电胶）是否确当，产品失效是否与应力和湿气有关（125度烘烤24小时或175度烘烤4小时以上，烘箱关电源后，门打开45度角缓慢冷却1小时后再测其功能，如功能变好，则极有可能是封装或者测试的问题，对封装工艺要严查，如检查去飞边方式，浸酸时间等。）芯片设计版图晶圆制造工艺制程封装测试,wafer,chip,ic,design,fabrication,process,lay out,pac age,test,A,RA,QA m } U Y$P b h9n"j&ZQ 半导体技术天地Semiconductor Technolo gy World]"?$Z u0Z4\\ 8，80倍以上显微镜观察产品外形特征，特别是树脂休是否有破裂，裂缝，鼓泡膨胀。（注胶口，脚与脚之间树脂体和导电物） 半导体技术天地Semiconductor Technolo gy World] n:m b q z4_ 9，对所有失效样品进行X-RAY检查，观察金丝情况，并和布线图相比较，以判断布线是否错误。如发现错误要加抽产品确认失效总数并及时反映相关信息给责任人。芯片设计版图晶圆制造工艺制程封装测试,wafer,chip,ic,design,fabrication,process,lay out,pack age,test,FA,RA,QA Q/p c k L 芯片设计版图晶圆制造工艺制程封装测试,wafer,chip,ic,design,fabrication,process,lay out,pac age,test,A,RA,QA0Y,\\-n+O H |2R v 10，C-SAM即SA T，观察产品芯片分层情况。判断规范另见。样品数量为10只以内/批。 g0@ N/~ P\'] ? M4P m 11，开帽：对于漏电流大的产品采用机械方式即干开帽形式，其它情况用强酸即湿开帽形式。切开剖面观察金丝情况，及金球情况，表面铝线是否受伤，芯片是否有裂缝，光刻是否不良,是否中测，芯片名是否与布线图芯片名相符。样品数量为5只/批。对于开短路和用不导电胶装片的产品要用万用表检测芯片地线和基岛之间电阻检查装片是否有问题。对于密间距产品要测量铝线宽度，确认所用材料（料饼，导电胶，金丝）是否确当开帽后应该再测试，根据结果进一步分析。芯片设计版图芯片制造工艺制程封装测试,wafer,chip,ic,process,lay out,pack age,A,QA G1R M9A } d G y#i%L U
FMEA 一、定义 产品失效分析（FMEA）：对产品失效的模式(Mode)、影响(Effects)、危害(Criticality)的分析，并按严重程度、检测难易、发生频度分类的一种归纳方法。 二、分类 FMEA按产品寿命周期分为：功能（方案）FMEA、设计（硬、软件）FMEA、生产（工艺、设备）FMEA、统计（使用）FMEA。实际中广泛应用的是：功能FMEA（Function FMEA）、硬件FMEA(Design FMEA)、工艺FMEA(Process FMEA)。 三、步骤 明确范围——任务分析——功能分析——确定判据——选择方法——实施分析——给出结论 失效分析包括：模式和原因分析、影响和风险分析以及检测方法和补偿措施分析。 失效原因失效模式失效影响 补偿措施风险分析 检测分析 可靠性 失效是把产品或其部分不能或将不能完成预定功能的事件或状
态。失效分功能失效和潜在失效两种。产品失效与产品所属系统的规定功能和规定条件密切相关，所以分析失效时首先明确系统在规定的条件下丧失规定功能的差别准则。并非所有失效都经历潜在失效再到功能失效这一变化过程。 1、模式分析 失效模式是指失效的表现形式。一个产品可能具有多种功能，每种功能可能有多种失效模式。 系统研制初期失效模式分析原则：对现产品，可以现产品过去失效模式为基础，再根据现在环境条件进行修正。对新产品，可以产品功能原理进行预测，也可以相似功能产品失效模式为基础。 2、原因分析 失效原因分为：直接原因（产品自身物理、化学等变化引起），间接原因（环境、人为等外部因素引起）。 3、影响分析 复杂系统一般具有层次性，一般在产品设计初期按功能划分层次关系，随着设计深入可按功能划分也可按结构划分。在进行FMEA 前，应首先规定从产品哪个层次开始到哪个层次结束。这规定的层次为约定层次，最顶层的为初始约定层次，最低层的为最低约定层次。约定层次的划分应从效能、费用、进度等方面进行综合权衡。在系统的不同研制阶段内由于FMEA的目的或重点不同，约定层次的划分不必强求一致。 失效影响是指产品的每一个失效模式对产品自身及其它产品的
Take the market need as the guidance,Take the technical innovation as the motive. 内容: ?失效分析处理流程 ?生产伙伴的失效分析设备 ?昊宏失效分析设备情况 ?仓库条件
生产控制分析（24小时） 芯片设计失效分析（24小时） QA 部门成立问题分析小组 （12小时） 接收客户投诉信息（24小时）要求流片、封装、测试公司做失效分析试验（由供应商控制） 客户 市场部补货发出(12小时) 初步失效分析（48小时） FAE 提供解决方案（72小时） 输出失效分析报告(12小时)方案一方案二 方案三 记录失效分析过程，给出明确的失效分析结论和改进措施 SOP5 SOP2 SOP3 SOP4SOP1 SOP6 解决芯片设计失效(根据设计周期确定) SOP7 ｝ SOP8
接收客户投诉信息 SOP1 1.QA部收到客户正式的产品投诉后，应填写《产品失效信息表》 1.1投诉反馈内容必须完整，至少应包括以下内容 1.1.1填写投诉表序号、顾客名称/代号、产品的编号； 1.1.2投诉何种缺陷或问题； 1.1.3对应的出货日期及出货数量； 1.1.4不良率有多少（或提供批量及不良数）； 1.1.5顾客方在什么环节发现该问题。 1.2必要时，须包括以下内容 1.2.1顾客是否对产品进行了试验或特殊处理； 1.2.2如果顾客有进行试验或特殊处理，须了解客户的试验条件及 处理过程； 1.2.3顾客的组装工艺。 1.3如有附件/样品，须在反馈表上注明 1.3.1“有附件/样品”字样； 1.3.2在附件/样品上标识相应的投诉序号； 1.3.3如分析后需要把样品返还顾客，请注明“需返还顾客”字 样，并注明返还流程。
失效分析及其在保证电子产品可靠性中的作用 本报编辑：韩双露时间: 2009-3-19 10:55:13 来源: 电子制造商情 中国赛宝实验室可靠性研究分析中心 李少平 1 电子产品失效分析概述 失效分析（FA）是指为了确定失效部件的失效模式、失效机理、失效原因以及失效后果所作的检查和分析。 电子产品失效分析利用电分析、形貌分析、成分分析、物理参量分析、应力试验分析等手段求证失效样品的失效证据，根据失效证据与失效机理的内在联系，并结合样品现场的失效信息，诊断失效样品的失效机理、失效原因。 在电子产品中，FA的对象是电子元器件，电子元器件主要包括要电容器、电阻器、电感器、继电器、连接器、滤波器、开关、晶体器件、半导体器件（包括半导体分立器件、集成电路）、纤维光学器件、组件（具有一定功能、独立封装的电子部件，如DC/DC电源，晶体振荡器等）等。 失效是指电子元器件丧失或部分丧失了预定的功能。 失效模式是指电子元器件失效的外在宏观表现。对于半导体分立器件失效模式主要有开路、短路、参数漂移（退化）、间歇失效，密封继电器失效模式主要有接触不良、触点粘接、开路、断路，瓷介电容失效模式主要有开裂、短路、低电压失效。不同类别的电子元器件失效模式的表现各不相同，既使对同一门类的电子元器件，由于其原理、结构和电气性能的差异失效模式的表现也不尽相同。失效模式的确认是失效分析工作的重要的环节，失效模式确认需要借助于观察、测试等技术方法。 失效机理是指电子元器件失效的物理、化学变化，这种变化深层次的意义指失效过程中元器件内部的原子、分子、离子的变化，以及结构的变化，是失效发生的内在本质。电子元器件的失效机理可分为机械失效机理，如磨损、疲劳、断裂等；电失效机理，如静电放电损伤、电压引起的场致击穿和退化、电流引起热致击穿和退化等；热失效机理，如热引起的物态变化、结构变化等；反应失效机理，如腐蚀、合金、降解等；电化学机理，如化学电迁移、源电池效应等；产品特有的失效机理，如CMOS集成电路的闩锁效应、金属化铝电迁移效应、热电子
电子元器件可靠性试验、失效分析、故障复现及筛选技术培训 讲讲师师介介绍绍:: 费老师 男，原信息产业部电子五所高级工程师,理学硕士,“电子产品可靠性与环境试验”杂志编委，长期从事电子元器件的失效机理、失效分析技术和可靠性技术研究。分别于1989年、1992－1993年、2001年由联合国、原国家教委和中国国家留学基金管理委员会资助赴联邦德国、加拿大和美国作访问学者。曾在国内外刊物和学术会议上发表论文三十余篇。他领导的“VLSI 失效分析技术”课题组荣获2003年度“国防科技二等奖”。他领导的“VLSI 失效分析与可靠性评价技术”课题组荣获2006年度“国防科技二等奖”。2001年起多次应邀外出讲学,获得广大学员的一致好评。 为了满足广大元器件生产企业对产品质量及可靠性方面的要求，我司决定在全国组织召开“电子元器件可靠性试验、失效分析、故障复现及筛选技术”高级研修班。研修班将由具有工程实践和教学丰富经验的教师主讲，通过讲解大量实例,帮助学员了解各种主要电子元器件的可靠性试验方法和试验结果的分析方法． 课程提纲： 第一部分 电子元器件的可靠性试验 1 可靠性试验的基本概念 1．1 概率论基础 1．2 可靠性特征量 1．3 寿命分布函数 1．4 可靠性试验的目的和分类 1．5 可靠性试验设计的关键问题 2 寿命试验技术 2．1 加速寿命试验 2．2 定性寿命保证试验 2．3 截尾寿命试验 2．4 抽样寿命试验 3 试验结果的分析方法：威布尔分布的图估法 4 可靠性测定试验 4．1 点估计法 4．2 置信区间 5 可靠性验证试验 5．1 失效率等级和置信度 5．2 试验程序和抽样表 5．3 标准和应用 6 电子元器件可靠性培训试验案例 案例1 已知置信度和MTBF 时的实验测定 案例2 已知置信度和可靠度时的实验测定 案例3 案例加速寿命实验测定法 第二部分 电子元器件的失效分析、故障复现
塑封料＼环氧塑封料工艺选择和封装失效分析流程 一环氧塑封料的工艺选择 1.1预成型料块的处理 （1）预成型塑封料块一般都储存在5℃-10℃的环境中，必会有不同程度的吸潮。因此在使用前应在干燥的地方室温醒料，一般不低于16小时。 （2）料块的密度要高。疏松的料块会含有过多的空气和湿气，经醒料和高频预热也不易挥发干净，会造成器件包封层内水平增多。 （3）料块大小要适中，料块小，模具填充不良；料块大，启模困难，模具与注塑杆沾污严重并造成材料的浪费。 1.2模具的温度 生产过程中，模具温度控制在略高于塑封料玻璃化温度Tg时，能获得较理想的流动性，约160℃-180℃。模具温度过高，塑封料固化过快，内应力增大，包封层与框架粘接力下降。同时，固化过快也会使模具冲不满；模具温度过低，塑封料流动性差，同样会出现模具填充不良，包封层机械强度下降。同时，保持模具各区域温度均匀是非常重要的，因为模具温度不均匀，会造成塑封料固化程度不均匀，导致器件机械强度不一致。 1.3注塑压力 注塑压力的选择，要根据塑封料的流动性和模具温度而定，压力过小，器件包封层密度低，与框架黏结性差，易发生吸湿腐蚀，并出现模具没有注满塑封料提前固化的情况；压力过大，对内引线冲击力增大，造成内引线被冲歪或冲断，并可能出现溢料，堵塞出气孔，产生气泡和填充不良。 1.4注模速度 注模速度的选择主要根据塑封料的凝胶化时间确定。凝胶化时间短，注模速度要稍快，反之亦然。注模要在凝胶化时间结束前完成，否则由于塑封料的提前固化造成内引线冲断或包封层缺陷。 1.5塑封工艺调整 对工艺调整的同时，还应注意到预成型料块的保管、模具的清洗、环境的温湿度等原因对塑封工序的影响。 2塑封料性能对器件可靠性的影响 2.1塑封料的吸湿性和化学粘接性 对塑封器件而言，湿气渗入是影响其气密性导致失效的重要原因之一。湿气渗入器件主要有两条途径：
新版PFMEA-过程失效模式与影响分析实战训练 ●课程背景 德国汽车工业协会（VDA QMC）在德国柏林召开股东会议，并正式宣布新版AIAG-VDA FMEA标准发布！这是一个历史性时刻，历经了长时间汽车行业专家的反复研讨和修订，第一版的AIAG-VDA标准终于正式发布！本次培训将根据最新发布的AIAG-VDA FMEA 要求，系统地讲解新版FMEA的背景，重要变化点以及企业如何应对等，并对新的AIAG-VDA FMEA七步法进行详细讲解，帮助企业迅速掌握新版FMEA的使用。FMEA是1960 年代美国太空计划所发展出来的一套手法，为了预先发现产品或流程的任何潜在可能缺点，并依照其影响效应，进行评估与针对某些高风险系数之项目，预先采取相关的预防措施避免可能产生的损失与影响。近年来广为企业界做为内部预防改善与外部对供货商要求的工具，是从事产品设计及流(制)程规划相关人员不得不熟悉的一套运用工具。FMEA是系统化的工程设计辅助工具，主要利用表格方式协助进行工程分析，使其在工程设计时早期发现潜在缺陷及其影响程度，及早谋求解决之道，避免失效之发生或降低影响，提高系统之可靠度。因此尽早了解与推动失效分析技术，是业界进军国际市场必备的条件之一！ ●培训对象 研发总监、经理、工程师；质量总监、质量经理、质量主管、质量工程师、质量技术员；技术总监、经理、工程师、技术员；产吕流程总监、经理、工程师、技术员；生产经理、生产主管以及所有工程师（PE，ME，QA，SQE等）。 ●培训时间 1-2天 ●课程收获 1.了解最新版PFMEA的背景及主要变化点
2.理解和掌握新版PFMEA的七步法 3.预先考虑正常的用户使用和制造过程中会出现的失效 4.有助于降低成本提升效益，预防不良品的发生 5.建立产品可靠度保证系统，具备整体的概念 6.认识失效的类型及其影响 7.熟悉并运用失效模式与效应分析手法预防产品设计与制程规划可能发生的不良现象 8.累积公司相关不良模式与效应处理之工程之知识库，不断改进产品可靠性 课程大纲 第一章FMEA的发展过程 一.了解FMEA 二.FMEA定义 三.FMEA的目的 四.什么时候用FMEA 五.新版PFMEA的主要变化 1.七步法代替以前的“填表法” 2.全新的SOD评分标准 3.全新的措施优先级AP取代RPN 4.增加了优化措施的状态跟踪 5.全新的表格等 第二章PFMEA简介 一.PFMEA的时间顺序 二.PFMEA集体的努力 三.成功的PFMEA小组 四.PFMEA小组的守则 五.PFMEA小组决定的标准/模式 第三章执行新版PFMEA和实例 一.执行新版PFMEA的步骤
高铁及轨道交通轴承失效分析方法 洛阳轴研科技股份有限公司 概述 高速铁路作为现代社会的一种新的运输方式，在安全、快捷、经济、环保等方面都具有比较明显的优势。进入新世纪以来，中国铁路决定将高铁及轨道交通等客运高速作为实现现代化的一个主要方向。依照自主创新，中国高铁从无到有，经过十多年的高速铁路建设，我国高速铁路运营总里程将突破1.3万公里，同时我国轨道交通技术装备逐步提高并实现了国产化，但作为基础精密件的轴承，我国目前主要依靠进口。高速铁路客车轴承的高可靠性性及长寿命要求，一致制约着我国高铁轴承的研发。近年来，出于对研发、运行安全以及经济等多方面的考虑做了大量的高铁及轨道交通轴承的失效分析。通过失效分析，找出故障产生的原因，并采取有效措施进行预防和控制，防止突发性事故的出现，把故障造成的损失降低到最低，从而提高产品使用的安全可靠性，充分发挥其价值，这是一项十分重要的工作。 1．失效分析的概念 轴承在运转一定时间后，由于制造、安装、使用、维护等方面的原因使其丧失（或局部丧失）规定功能，从而导致故障或不能正常工作的现象称为失效。 失效有以下几种形式： （1）完全不能工作。如零件材料的疲劳、断裂等； （2）仍然可以继续工作，但已不能得到预期令人满意的性能。如轴承运转时的工作温度上升、振动和噪声增加等； （3）已经不能保证可靠或安全的继续使用，必须拆卸进行修理。 按照一定的方法分析失效的性质和发生原因、研究失效的处理方法和预防措施的技术及管理活动被人们称之为失效分析。 “失效”与“废品”具有不同的含义，“废品”是不符合技术规范、标准和图纸要求的而又不能返修利用的产品。“失效”的产品不一定是“废品”，而“废品”也谈不上失效。轴承的失效按其寿命可分为正常失效和早期失效两种。分析工作主要是针对早期失效的轴承，找出其失效的原因，提出改进措施，以提高轴承运转的寿命和可靠性。
潜在失效后分析报告 1.目的 通过分析、预测设计、系统中潜在的失效，研究失效的原因及其后果，并采取必要的预防措施，避免或减少这些潜在的失效，从而提高产品、过程的可靠性。 2.适用范围 适用于公司设计的某型火箭发射器VR实体仿真训练系统 4.工作程序 4.1 设计项目的开发实施 4.1.1 项目实施的时机 4.1.1.1 按计划进行实施。 4.1.1.2 在出现下列情况时，应在技术零件图纸设计之前进行DFMEA活动： ① 开发新产品/产品更改； ② 产品应用的环境发生变化； ③ 材料或零部件发生变化。 4.1.2 DFMEA（设计失效后果分析）实施前的准备工作 ①在DFMEA（设计FMEA（失效模式影响分析））活动实施前，应制定出《DFMEA 潜在失效后果严重程度（S）评价标准》、《DFMEA潜在失效模式发生概率（O）评价标准》、《DFMEA潜在失效模式发现难度（D）评价标准》。 在产品有了改进或产品使用环境发生变化时，应根据需要适时修订以上标准。 4.1.3 DFMEA实施的步骤 ① 定义产品。 由产品研发部编写《产品标准》，确定产品的要求，包括产品的功能、用途、性能、使用条件等。 ② 划分功能块。 DFMEA按产品的功能，将产品逐级分解，直到最基本的零件、构件。
一般根据分析目的，可仅将产品分解到某一水平。根据分解结果绘制出产品功能逻辑框。 分解时应注意分析的范围和分析的级别。对故障出现频率低、影响小的零部件以及有使用经验表明效果好的零部件不必进行FMEA分析；DFMEA分析的重点是新的零部件或对性能影响大的零部件。 ③ 列举各功能块所有失效模式、起因和潜在失效后果。 失效模式应与该功能块所在级别相适应。 在最低的分析级上，列出该级各单元（单元指：元件、部件或系统）所有可能出现的各种失效模式，以及每种失效模式发生的起因、对应的潜在失效后果。在一个更高功能级上考虑潜在失效后果时，前述失效后果又被解释为一个失效模式。连续迭代直至系统最高功能级上的失效后果。 ④ 进行风险分析。 按失效影响的严重程度（严重度S）、发生的频繁程度（频度O）、发现的难易程度（发现难度D）估计风险顺序数。 严重度S、频度O、发现难度D均利用数字1到10来判断其程度高低（参见《DFMEA潜在失效后果严重程度（S）评价标准》、《DFMEA潜在失效模式发生概率（O）评价标准》、《DFMEA潜在失效模式发现难度（D）评价标准》）。 各项数字的连乘积称为风险顺序数RPN。 RPN=S×O×D 风险顺序数RPN越高，表示风险越大。 ⑤ 制定控制措施。 对风险顺序数RPN≥100或严重程度S≥8的项目，DFMEA 应制定出控制措施。 ⑥ 控制措施的跟踪管理。 DFMEA 对DFMEA分析中提出的控制措施进行跟踪并对其效果进行评审。 评审认为效果不理想时，应制定新的控制措施。评审认为有效的方法，DFMEA 应将它们纳入到文件中。 以“潜在失效后分析报告（DFMEA）”的形式汇总分析和实施的结果，并将结果上报。 11 潜在失效模式。
DFMEA失效分析简介 失效分析是人们认识事物本质和发展规律的逆向思维和探索，是变失效 为安全的基本环节和关键，是人们深化对客观事物的认识源头和途径。 原理 在失效分析中，通常将失效分类。从技术角度可按失效机制、失效零件类型、引起失效的工艺环节等分类。从质量管理和可靠性工程角度可按产品 使用过程分类。 失效率曲线通常称浴盆曲线，它描述了失效率与使用时间的关系。早期失效率高的原因是产品中存在不合格的部件；晚期失效率高的原因是产品部 件经长期使用后进入失效期。机械产品中的磨合、电子元器件的老化筛选等就是根据这种失效规律而制定的保证可靠性的措施。失效按其工程含义分为 暂失效和永久失效、突然失效和渐变失效，按经济观点分为正常损耗失效、本质缺陷失效、误用失效和超负荷失效。产品的种类和状态繁多，失效的形式也千差万别。因此对失效分析难以规定统一的模式。失效分析可分为整机失效分析和零部件残骸失效分析，也可按产品发展阶段、失效场合、分析目的进行失效分析。失效分析的工作程序通常分为明确要求，调查研究，分析失效机制和提出对策等阶段。失效分析的核心是失效机制的分析和揭示。失效机制是导致零件、元器件和材料失效的物理或化学过程。此过程的诱发因素有内部的和外部的。在研究失效机制时，通常先从外部诱发因素和失效表现形式入手，进而再研究较隐蔽的内在因素。在研究批量性失效规律时，常用数理统计方法，构成表示失效机制、失效方式或失效部位与失效频度、失效百分比或失效经济损失之间关系的排列图或帕雷托图，以找出必须首先解 决的主要失效机制、方位和部位。任一产品或系统的构成都是有层次的，失效原因也具有层次性，如系统-单机-部件 (组件)-零件(元件)-材料。上一层次的失效原因即是下一层次的失效现象。越是低层次的失效现象，就越是本质的失效原因。 基本概念 1.1失效和失效分析 产品丧失规定的功能称为失效。 判断失效的模式，查找失效原因和机理，提出预防再失效的对策的技术活动和管理活动称为失效分析。 1.2失效和事故 失效与事故是紧密相关的两个范畴，事故强调的是后果，即造成的损失 和危害，而失效强调的是机械产品本身的功能状态。失效和事故常常有一定的因果关系，但两者没有必然的联系。 1.3失效和可靠 失效是可靠的反义词。机电产品的可靠度R(t)是指时间t内还能满足 规定功能产品的比率,即n(t)/n(O),n(t) 为时间t内满足规定功能产品的数 量,n(0)为产品试验总数量。累积失效概率F(t)就是时间t内的不可靠度，即F(t)=1-R(t)=[n(0)-n(t)]/n(0) 。 1.4失效件和废品 失效件是指进入商品流通领域后发生故障的零件，而废品则是指进入商
失效分析程序简述 机械失效常常会出现多个机件发生失效,特别是机械事故发生的时候,往往有大量机件同时遭到破坏,情况相当复杂,而失效原因也错综复杂、多种多样。因此,需要有正确的失效分析思路和合理的失效分析步骤。失效分析的实施步骤和程序旨在保证失效分析顺利有效地进行,但是机械产品的失效常常是千变万化,很难制定一个统一的失效分析程序。因此,其细节的制定应根据失效事件的具体情况(失效设备的类型及其失效的严重性等) 、失效分析的目的与要求(是为机理研究、技术改进,还是为法律仲裁等) 、以及有关合同或法规的规定来决定。 下面介绍一般通用的失效分析实施步骤和程序,原则上可供参考和引用。图1 示出了推荐的失效分析实施步骤和程序的流程图。 图1 失效分析实施步骤和程序
1 保护失效现场 保护失效现场的一切证据,维持原状、完整无缺和真实不伪,是保证失效分析得以顺利有效地进行的先决条件。失效现场的保护范围视机械设备的类型及其失效发生的范围而定。 2 失效现场取证和收集背景材料 失效现场取证应由授权的失效分析人员执行,并授权收集一切有关的背景材料。失效现场取证可用摄影、录像、录音和绘图及文字描述等方式进行记录。 失效现场取证所应注意观察和记录的项目主要有: (1) 失效部件及碎片的名称、尺寸大小、形状和散落方位。 (2) 失效部件周围散落的金属屑和粉末、氧化皮和粉末、润滑残留物及一切可疑的杂物和痕迹。 (3) 失效部件和碎片的变形、裂纹、断口、腐蚀、磨损的外观、位置和起始点,表面的材料特征,如烧伤色泽、附着物、氧化物和腐蚀生成物等。 (4) 失效设备或部件的结构和制造特征。 (5) 环境条件(失效设备的周围景物、环境温度、湿度、大气和水质) 。 (6) 听取操作人员及佐证人介绍事故发生时情况(录音记录) 。 在观察和记录时要按照一定顺序,避免出现遗漏。例如观察和记录时由左向右、由上向下、由表及里和由低倍到高倍等。 所应收集的背景材料通常有: (1) 失效设备的类型、制造厂名、制造日期、出厂批号,用户、安装地点、投入运行日期、操作人员、维修人员、运行记录、维修记录、操作规程和安全规程。 (2) 该设备的设计计算书及图纸、材料检验记录、制造工艺记录、质量控制记录、验收记录和质量保证合同及其技术文件,还有使用说明书。 (3) 有关的标准、法规及其他参考文献。 (4) 收集同类或相似部件过去曾发生过的失效情况。 3 制定失效分析计划
电子产品维修技术课后习题 答案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
项目一习题解答 1．什么是硬故障什么是软故障 答：软故障又称为渐变故障或部分故障，指元器件参数超出容差范围而造成的故障。这时元器件功能通常并没有完全丧失，而仅仅引起功能的变化。例如电阻阻值稍增大，电容器漏电，变压器绕组局部短路、三极管温度特性差、印刷板受潮等，都可能使电子产品发生软故障，因为它们并没有导致电路功能的完全丧失。 硬故障又称为突变故障或完全故障，例如电阻阻值增大甚至开路，电容器击穿短路，二极管或三极管电极间击穿短路等。这样的故障往往引起电路功能的完全丧失、直流电平的剧烈变化等现象。 λ曲线的特征是两端高，中间低，呈浴盆状？ 2．为什么电子产品故障率()t 答：电子产品的故障率随时间的发展变化大致可分为3个阶段： （1）早期故障期：在此阶段，故障率高，可靠性低，但随工作时间的增加而迅速下降。电子产品发生早期故障的原因主要是由于设计、制造工艺上的缺陷，或者是由于元件和材料的结构上的缺陷所致。 （2）偶然故障期：此阶段是电子设备的正常工作期，其特点是故障率比早期故障率小得多，而且稳定，故障率几乎与时间无关，近似为一常数。 （3）耗损故障期：此阶段特点刚好与早期故障期相反，故障率随工作时间增加而迅速上升。损耗故障是由于产品长期使用而产生的损耗、磨损、老化、疲劳等所引起的。 λ曲线的特征是两端高，中间低，呈浴盆状？ 所以。电子产品故障率()t 3．请各举一个例子，说明温度、湿度对电子产品的影响。 答：例如，温度太高，电子产品中的元器件（大功率三极管）散热困难，易发热损坏。又如，环境太潮湿，易造成电子产品中的印刷板受潮，绝缘性能降低，导致漏电等故障发生。 4．供电电源质量对电子产品有哪些影响？ 答：供电电源质量主要是两方面，一是电压值不稳定，二是直流电压中含有交流成份。以电视机为例，电视机电源电压不稳定，会造成图像尺寸不稳定；电视机电源电压有50Hz交流成分，会对图像形成干扰，并可能产生50Hz交流声。 5．在万用表的使用中，你经常会犯哪些错误今后怎样避免 答：不同的学生，所犯的错误可能不一样。最常见的错误是：①用交流电压档测量直流电压；②用交流电压档测量信号发生器输出的交流信号；③手握万用表表棒的姿势不正确。等等。
失效分析是人们认识事物本质和发展规律的逆向思维和探索，是变失效为安全的基本环节和关键，是人们深化对客观事物的认识源头和途径。 原理 在失效分析中，通常将失效分类。从技术角度可按失效机制、失效零件类型、引起失效的工艺环节等分类。从质量管理和可靠性工程角度可按产品使用过程分类。 失效率曲线通常称浴盆曲线，它描述了失效率与使用时间的关系。早期失效率高的原因是产品中存在不合格的部件；晚期失效率高的原因是产品部件经长期使用后进入失效期。机械产品中的磨合、电子元器件的老化筛选等就是根据这种失效规律而制定的保证可靠性的措施。失效按其工程含义分为暂失效和永久失效、突然失效和渐变失效，按经济观点分为正常损耗失效、本质缺陷失效、误用失效和超负荷失效。产品的种类和状态繁多，失效的形式也千差万别。因此对失效分析难以规定统一的模式。失效分析可分为整机失效分析和零部件残骸失效分析，也可按产品发展阶段、失效场合、分析目的进行失效分析。失效分析的工作程序通常分为明确要求，调查研究，分析失效机制和提出对策等阶段。失效分析的核心是失效机制的分析和揭示。失效机制是导致零件、元器件和材料失效的物理或化学过程。此过程的诱发因素有内部的和外部的。在研究失效机制时，通常先从外部诱发因素和失效表现形式入手，进而再研究较隐蔽的内在因素。在研究批量性失效规律时，常用数理统计方法，构成表示失效机制、失效方式或失效部位与失效频度、失效百分比或失效经济损失之间关系的排列图或帕雷托图，以找出必须首先解决的主要失效机制、方位和部位。任一产品或系统的构成都是有层次的，失效原因也具有层次性，如系统－单机－部件（组件）－零件（元件）－材料。上一层次的失效原因即是下一层次的失效现象。越是低层次的失效现象，就越是本质的失效原因。 基本概念 1.1 失效和失效分析 产品丧失规定的功能称为失效。 判断失效的模式,查找失效原因和机理,提出预防再失效的对策的技术 活动和管理活动称为失效分析。 1.2 失效和事故 失效与事故是紧密相关的两个范畴,事故强调的是后果,即造成的损失 和危害,而失效强调的是机械产品本身的功能状态。失效和事故常常有一定的因果关系,但两者没有必然的联系。 1.3 失效和可靠 失效是可靠的反义词。机电产品的可靠度R(t)是指时间t内还能满足规定功能产品的比率,即n(t)/n(0),n(t)为时间t内满足规定功能产品的数
失效分析概要失效分析培训班用 2007年11月
前言 江苏省机械研究所于2007年12月举办一个三天半的失效分析培训班，本教材即为该培训班而准备的，本教材由东南大学材料科学与工程学院孔宪中编写，部分文字内容参考金属所的金属断裂失效分析一书。 我们知道，进行失效分析，是 1，找出事故原因，分清责任所属，依法进行索赔，挽回经济损失。 2，找出经验教训，避免同类事故，改进制造水平，定立新的工艺。 3，提供有关资料，促进法治建设，减少资金浪费，加快建设速度。 4，产生新型学科，提升科技水平，增强国家实力，节约资源成本这四方面所必需的，这次失效分析培训班主要介绍如何进行失效分析，大致内容有1．失效分析的几种分析思路： 按：根据失效分类的分析思路 根据设备或部件工作状况的分析思路 根据制造工艺和部件类别的分析思路 2．失效分析的分析程序 1），现场调查 2），观察，检测和检验 3），分析及验证，作分析结论， 4），提出报告，建议，及回访 3．失效分析程序的实施 1）设计分析程序和实施步骤 2）失效部件的直观检验过程 3）断裂源的确定 4）断裂机制的确定， 5）取样及编号 6）检测和检验 7）信息的纵综合，归纳，分析，得出初步结论 8）结论的验证，写出报告，提出建议， 4，常用的失效分析技术 1）金属的显微断口分析 2）金属及部件的疲劳失效分析 3）腐蚀疲劳失效分析及应力腐蚀失效分析 4）氢脆失效分析 5）高温失效分析 6）焊接失效分析 5．常见部件的失效分析案例 1）轮类用齿轮，叶轮，螺杆，轮箍各选一例 2）轴类用曲轴，摇杆轴，前轴，连杆各选一例 3）管道类用管道，导管方面选二例 4）基础件类用轴承，弹簧，模具方面选三例 通过培训班学习，使参加者获得一定的失效分析素养，能具备一定的失效分析能力，有一定程度的失效分析技术，接触一定数量的失效分析案例，便于开展失效分析工作。
失效分析方法与步骤 1.背景资料的收集和分析样品的选择 2.失效零件的初步检查（肉眼检查及记录） 3.无损检测 4.机械性能检测 5.所有试样的选择、鉴定、保存以及清洗 6.宏观检验和分析（断裂表面、二次裂纹以及其他的表面现象） 7.微观检验和分析 8.金相剖面的选择和准备 9.金相剖面的检验和分析 10.失效机理的判定 11.化学分析（大面积、局部、表面腐蚀产物、沉积物或涂层以及微量样品的分析） 12.断裂机理的分析 13.模拟试验（特殊试验） 14.分析全部事实，提出结论，书写报告（包括建议在内） 以上是失效分析的全部过程，当然具体到某个失效零件，不一定都要这些过程，要根据失效零件的复杂程度，具体分析。 失效分析报告的主要部分 1.对坏零件的说明 2.破坏时的工作条件 3.以前的工作历史 4.零件的制造和加工工艺 5.失效的力学和冶金研究 6.质量的冶金评价 7.失效机理的总结 8.预防类似事故的措施 失效分析时要回答的问题 断裂的先后次序确定了吗？ 如果失效涉及开裂或断裂，那么起点确定了吗？ 裂纹起源于表面还是表面以下？ 开裂是否于应力集中源有关？ 出现的裂纹有多长？载荷有多大？ 加载类型：静态、循环或间断？ 断裂机理是什么？ 断裂时的大概工作温度是多少？ 是温度造成的吗？是磨损造成的?是腐蚀组成的吗？是那种类型的腐蚀？ 使用了合适的材料吗？材料质量符合标准吗？ 材料的机械性能符合标准吗？坏零件是否经过适当的热处理？坏零件是否制造正确？零件的安装正确吗？零件在使用过程中经过修理吗？修理是否正确？ 零件是否经过适当的跑合？能修改零件设计以防止类似的事故吗？ 目前正在使用的同样零件也可能出现事故吗？如何才能防止呢？ 注意：要把根据事实得到的结果和根据推测得到的结论区别开来。
材料失效分析程序及方法 实验室经理人2015-06-18 材料失效基础知识 机械零件、构件、设备、装置或系统可统称为机械产品（简称机械）。机械丧失其规定功能的现象称为失效。机械的失效通常是某一（或某些）零部件的失效所致，而某些零部件的失效最终可归结为材料的失效。 材料的失效表现为材料的累积损伤和性能退化两大类。 （一）材料的累积损伤 材料的累积损伤从宏观表象规律上可归纳为各种材料累积损伤模式。为了满足产品的规定功能，首先必须保证产品材料的宏观完整性。由于材
料完整性的丧失导致产品失效，是累积损伤的主要特征。这一类的失效模式（形式）主要有断裂、表面损伤和过量变形。 1、断裂 断裂失效是机械产品最主要和最具危险性的失效，其分类比较复杂，一般有如下几种：按断裂机理分为滑移分离、韧窝断裂、蠕变断裂、解理与准解理断裂、沿晶断裂和疲劳断裂；按断裂路径分为穿晶、沿晶和混晶断裂；按断裂性质分为韧性断裂、脆性断裂和疲劳断裂，在失效分析实践中大都采用这种分类法。 韧性断裂又叫延性断裂和塑性断裂，即零件断裂之前，在断裂部位出现较为明显的塑性变形。在工程结构中，韧性断裂一般表现为过载断裂，即零件危险截面处所承受的实际应力超过了材料的屈服强度或强度极限而发生的断裂。 脆性断裂，工程构件在很少或不出现宏观塑性变形（一般按光滑拉伸试样的截面收缩率ψ<5%）情况下发生的断裂称作脆性断裂，因其断裂应力低于材料的屈服强度，故又称作低应力断裂。由于脆性断裂大都没有事先预兆，具有突发性，对工程构件与设备以及人身安全常常造成极其严重的后果。因此，脆性断裂是人们力图予以避免的一种断裂失效模式。疲劳断裂，工程构件在交变应力作用下，经一定循环周次后发生的断裂称作疲劳断裂。它是工程中最常见的断裂，约占断裂失效的80%~90%。按断裂前宏观塑性变形的大小分类，疲劳断裂应属脆性断裂范畴。但是，由于疲劳断裂出现的比例高，危害性大，且是在交变载荷作用下出现的
NGBOSS3.0系统问题及故障管理流程 1、相关概念 1)问题定义：问题是一个或多个不知原因的事件。 2)问题与故障（或突发事件）的关系：当问题的影响符合故障（或突发事件）定义标 准时，问题即形成故障（或突发事件）。 3)故障处理小组：故障处理小组由各业务流的故障牵头处理人组成，共同完成故障管 理相关工作。目前业务运营中心故障处理小组包括话单流陈霞、订单流张嘉琦、账 务流刘华、热线支持组马立娜及值班组阴衍亮。 2、故障处理 一、角色及职责定义 1)故障上报人 ●根据故障上报标准判断为故障后，第一时间按要求发出报告邮件，并电话通知 故障分派员。 ●对于符合故障或突发事件定义的问题，逐层升级至本部门主管经理；未达到标 准的通知主管，由主管酌情升级。 ●对于故障或突发处理过程中未按时限回复进展情况，由故障上报人直接升级至 故障分派员。 ●对于发生的故障，统一按业务运营中心内部要求进行登记。 ●故障上报人由业务运营中心50000号值班班长及运维组人员担当。 2)故障分派员 ●接收故障上报人的报障邮件和报障电话通知。 ●根据故障情况，以邮件及电话方式指定故障处理牵头人。 ●根据故障牵头人要求，协助故障牵头处理人进行故障处理，跟进处理步骤，监 督执行。 ●故障分派员由值班组人员担任。 3)故障处理牵头人 ●牵头处理故障分派员分派的故障。 ●指派故障涉及的各部分人员协助进行故障处理，如有必要，可要求相关人员现 场支持。 ●跟踪整个故障处理过程，做好记录，评估各步骤的完成情况。 ●组织BMCC相关人员和相关厂商人员进行故障处理方案的制定，掌控整个过程。 ●监督故障处理各重要步骤的执行，做好资源调度，在异常问题及时升级至相关 领导，协助完成资源调配。 ●在原因明确后、方案确认后、方案实施关键点完成后及时通报故障最新进展， 直至故障解决。。 ●根据故障处理情况及时向领导汇报故障处理情况。 ●与对外信息发布人及时沟通，协商确认对外发布口径。