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
效应、陶瓷电容器的低电压失效、塑封器件的爆米花效应等机理。这些机理对于不同的电子元器件失效模式表现各不相同。
应力是驱动产品完成功能所需的动力和产品经历的环境条件，是产品退化的诱因，如铝电解电容器在温度作用下，电容器内部的电解液蒸发，逐步引起电容量下降失效，这个过程中温度就是铝电解电容器失效的诱发应力。应力包括物理应力和化学应力，物理应力常见的有热（温度）、电（电压、电流、功率）、力（机械）、光（包括射线）等，化学应力常见的有水汽（潮湿）、污染等。
失效原因是指导致失效发生的外在影响因素，一般指引起失效发生的直接影响因素，影响因素一方面是产品缺陷，即电子元器件在设计、材料、制造工艺存在的引起失效的直接原因；另方面是外部诱发应力，以及应力的产生原因，如使用过程的电压、电流、功率、温度、湿度、环境的腐蚀性气体等。失效原因的确定相当复杂，但是只有正确的分析和确认失效原因，对于失效发生的控制和改进措施才能做到有的放矢。
2 失效分析程序和方法
失效分析所采用的分析手段就其作用后果来说，可分为非破坏性分析和破坏性分析。非破坏性分析对失效样品没有破坏作用，但破坏性分析对失效样品具有破坏作用，而且，这种破坏是一种不可逆反的破坏，如果分析过程中已经进行了不可逆反的破坏性分析，而丢失了未获得的失效信息，则失效分析面临失败的危险。因此，失效分析过程必须遵循图1所示的基本流程。
图1 失效分析基本程序
2.1 失效样品信息
失效样品信息包括基本信息和技术信息。基本信息指失效样品的产品信息，如产品功能、工作原理、性能指标、产品结构、制造工艺，该型号产品的使用历史情况；技术信息指失效样品失效时的信息，如的工作条件，整机的故障表现和故障定位情况，失效样品的失效特征，应用电路，供电情况，环境条件，失效样品的采购批使用前的经历，该型号产品的使用历史情况（失效率及失效表现）等。
失效样品的信息决定失效分析方案、采用合适的分析方法，是机理诊断的重要依据，也是失效分析最终必须解释问题。
2.2 失效模式确认
失效模式确认是对失效现场报告的失效进行验证的过程。失效模式确认的结果可能是失效样品没有失效表现，或失效样品已经失效。失效样品已经失效可能表现为稳定失效，或不稳定失效。通过失效模式确认的结果，结合失效现场的信息，制定失效分析方案才能有的放矢的进行失效分析。例如，失效报告出现多只比较器（IC）端口之间漏电（板上测试）失效，在失效模式确认中发现板上卸下的IC端口均没有漏电的问题，显然，板上测试到的漏电问题并不是IC的漏电，而是IC之外、板上其它部位漏电，因此，本次所需分析应转入对板上其它部位的漏电进行分析。
2.3 外观检查
元器件的外观检查十分重要，它往往会为后续的分析提供重要信息。首先，产品制造商、批次等是研判产品批次性失效必不可少的信息；其次，产品外观判断仿制、翻新的重要依据；最重要的是，失效样品失效可能在外观上留下信息，如变形、破损、色泽变化、外部污染物等，这些信息将指导后面的失效分析，而且最终的分析结果反过来解释这些外观表现。
外观检测首先用肉眼来检查失效元器件与好元器件之间的差异，然后在光学显微镜下进一步观察。采用放大倍数为4～80倍的立体显微镜，变换不同的照明角度来获得最佳的观察效果。有时也采用常规的放大倍数为50～2000倍的显微镜来寻找和观察失效部位，如果还需要更进一步观察表面击穿、外来物、长须、沾污或迁移，则需要利用扫描电子显微镜（SEM）。
2.4 非破坏性的内部分析
非破坏性分析是用于检查元器件内部状态而不打开或移动封装的技术，通常包括电学分析、X射线成像分析、声学扫描分析、内部可动粒子分析、密封性分析等。
（1）电学分析
电学分析通过失效样品的电特性表现、参数与功能变化、以及参数与功能随某种应力的变化，研究失效样品失效的性质、失效部位，指引后面采用合适的分析方法。
在某些场合电学分析过程也会对失效样品构成不可逆反的损伤，这是因为样品已经失效，其内部关键结构可能已经短路或耐压已经严重下降，电分析时外部施加的电压（源）的能量可以引起失效样品内部的损伤扩大，因此而掩盖原来的失效特征。
（2）X射线成像分析
X射线成像分析是通过X射线透视成像系统或X射线扫描剖面成像系统（X －CT），对失效样品内部进行无损分析，一方面检查失效样品内部可能的缺陷，如内部不同材料界面的空洞或分层、内部互连缺陷、内部多余物、以及其它结构缺陷；另方面，分析失效样品内部失效的异常表现，如塑料封装IC内部过电烧毁引起的内部塑料炭化，内部开裂、金属熔融等异常表现特征。
在进行X射线检查之前，必须考虑X射线可能给MOS元器件带来的损害。
（3）声学扫描分析
声学扫描分析利用不同材料对超声波的声阻不同、以及超声波不能在空气中传送的特性，观察元器件内部材料空洞、界面的空洞、界面分层，以及失效引起的内部结构变化，从而提取失效样品内部的失效特征，为后期的破坏性分析提供失效点定位、失效性质判断提供依据。
（4）内部可动粒子分析
密封封装（空封）器件内部可能存在可动的导电粒子，如焊接残存的锡颗粒、金丝或铝丝，以及其它具有导电能量的颗粒，这些导电颗粒在腔体内部一旦落在器件内部不同电位的两点上，将导致这两点发生漏电或短路。
通过内部可动粒子分析，可以诊断器件内部漏电或短路的原因，尤其是器件发生不稳定失效（不稳定的漏电、短路失效），内部可动粒子分析是有效而快捷分析手段。
（5）密封性分析
密封器件（金属或陶瓷封装）是在干燥气体或氮气气氛进行的，并与外部气体隔绝。由于水分的存在会加速杂质离子的运动，并引起元器件特性的恶化及内部金属腐蚀。封装里空气体水份的含量通常为几百个ppm，如果封装密封性能损伤或退化，外界的水汽将进入封装内部，引起封装内部受到水汽的作用而退化或失效。
通过密封性分析，可以诊断密封内部是否受到水汽的侵蚀，以判断器件失效是否由密封引起封装密封问题引起，尤其是当后期的分析中，发现器件内部由于腐蚀引起失效，那么，前期的密封分析就更加是必不可少的过程，因为，如果封
装的密封存在问题，则引起腐蚀的水汽是密封问题引起，显然，只有密封存在问题的样品才可能发生此类失效，如果封装的密封没有问题，则引起腐蚀的有害物质是样品制造过程引入的，那么，这种失效可能具有批次失效的特征。
密封分析有两种检测方法：氦原子示踪法检测细小的泄漏、氟碳化合物检测较大的泄漏。
密封性检查可用于检测封装中的小裂缝、焊接材料的虚焊、焊接部位的针孔及密封封装中的缺陷。
2.5 半破坏性分析
失效分析技术中，有多种分析手段属于表面分析，如光学显微镜、扫描电镜镜、光辐射显微镜、红外热像显微镜、各种微区成分分析等，只有把器件失效可能发生的部位暴露在最表面，这些分析才能进行。
半破坏性分析是指对器件的封装或保护结构进行封装剥离，把器件失效可能发生的部位暴露在表面，对暴露出来的表面所进行的分析。这个过程中，器件的封装或某些结构受到破坏，但器件的电性能不被破坏。
半破坏性分析首先通过开封，把失效样品可能的失效部位暴露出来。开封后器件失效的可能部位的分析分为两类，其中一类是不加电的非破坏性分析，有形貌观察，如光学显微观察、扫描电子显微观察等；成分分析，如EDS、AES、SIMS 等；以及空封器件的内部可动粒子收集；内部气体分析，等等。另一类是加电的内部分析，有电压衬度像、束感生电流像、液晶热效应观察、光辐射效应观察、红外热像成像，以及器件内部电路结点的电位分析，如机械微探针测试分析、电子探针测试分析等。
2.5 破坏性分析
破坏性分析是指对失效样品的功能和电参数构成破坏的分析，破坏性分析项目对器件的破坏是不可逆的过程，一旦失效样品进行破坏性的分析项目，失效样品受到彻底的破坏。
破坏性分析主要包括：研磨剖面分析，如通过研磨剖面观察多层陶瓷电容器内部电极及电极之间介质缺陷或电击穿烧毁情况；聚焦离子束微区剖面分析，主要是集成电路微区局部的表面多层布线的层间状态观察分析，有源区微区局部剖面观察；集成电路表面多层布线刻蚀；PN结显结分析等。
2.6 综合分析
分析者在分析过程中，首先确定分析路线（分析方案），包括用什么分析方法来提取失效信息，以及所采用的各种方法次序，并在分析过程中，根据已经获得的分析信息，判断为了诊断失效样品的失效机理还需要证据、信息，从而及时调整前期的分析方案。实际上，综合分析贯穿于分析的整个过程。最后，分析者根据自己的知识、经验，结合分析中获得的信息，联系器件失效机理发生的必然后果表现，对失效样品的失效模式、失效机理给出判断，对失效原因给出推测。
2.7 分析报告
描述失效分析过程所提取到的信息，以及根据这些分析信息推断失效机理以及失效原因的过程，并给出分析结论。
3 失效分析在电子产品可靠性中的作用
尽管人们采用了种种方法来控制电子产品的质量可靠性，如6σ设计技术，PPM技术
SPC技术，甚至人们提出了无缺陷制造的目标，但无缺陷制造是一种理念，制造过程要为产品无缺陷而努力，现实中电子产品不避免的会出现失效，产品总是在不停的与失效作斗争中解决产品的可靠性问题，失效分析是产品与失效作斗争的有效工具。
3.1 失效分析在次品率控制中的作用
电子制造中最直接的可靠性指标是产品的次品率。通常，电子制造维持一个合理的次品率水平，但新产品投产初期，由于新产品的设计、新的工艺、新的元器件、甚至新生产线，可能会出现较高的次品率的问题，对次品率进行控制成为新产品投产初期的需求。另外，产品已经稳定生产，产品次品率维持在合理可控的范围，但由于某种因素、或某些因素的变化，次品率突然异动，或产品次品率明显上升，研究产品次品率异动以及具有上升趋势的原因，从而控制异常的产品次品率。
案例1：次品率高控制案例
某新投产的变频产品，制造过程的调试次品率偏高，而且产品投放市场后，一周内的退换问题严重，这是次品率高以及产品早期失效率高的问题。
对制造过程的次品以及市场反馈的退换样品进行分析，发现产品的故障表现为有时能正常工作，有时不能正常工作的不稳定故障，不正工作的表现是变频输出部分不工作。
通过对故障板的工作原理的分析，确定变频输出部分不工作的可能结点；根据应力分析的结果开展应力试验，不稳定故障的失效品在应力加速作用下，把不稳定的故障变为稳定的故障，从而实现采用电分析的方法确认故障部位，故障部位见图1A。
从故障部位的物理分析可见，本次变频产品的故障是由于PCB设计缺陷引起的故障，见图1。图1可见，有一只轴向安装的电阻器的端头紧贴在PCB的一个过孔上，而该电阻器的端头具有110V的电位，该过孔为0电位（地电位），因此，电阻器的端头与PCB发生漏电、击穿而破坏了电路的正常工作。
显然，这是一个设计问题引起新投产的产品次品率高的问题。这个案例说明了产品次品率高，则产品投放市场后的维修率也会维持在较高的状态。
图1 PCB过孔位置不合理引起不同电位两点之间漏电、击穿
案例2：产品次品率异动控制案例
某磁盘驱动器制造过程的次品率已经维持中心值300ppm的水平上，某时刻起，次品率发生异动，超出正常的波动范围，达到500ppm。
表面上看，500ppm的次品率并不大，但明显是一种异常波动，可能隐含某种不可控的因素。此次波动的贡献来自直流电机转动检测电路的霍尔器件。
经失效的霍尔器件的失效分析可见，霍尔器件内部的金属化电极的工艺存在缺陷，引起霍尔器件工作时在电压的作用下发生漏电击穿的问题，见图2。
图2可见，霍尔金属化电极（金）存在残边，这些残边随机地分布在封装内部，严重的改变了电极之间的有效距离，甚至，有的残边几乎形成电极之间的短路。
显然，这种缺陷具有批次性的特征，必须立即停止该批次产品的使用。而且，应该分析该供应的其它产品是否存在类似的缺陷，以及后续供应的产品是否已经解决了这种缺陷。
可见，异常次品率波动可能隐藏某种颠覆性的危机。
图2 霍尔器件具有批次性特征的失效缺陷
3.2 失效分析在产品可靠性增长中的作用
电子产品可靠性增长常用的方法是“失效模式控制”。在失效模式控制的过程中，针对产品的失效进行失效机理分析、失效原因，找出决定产品失效的主要因素，从而，制订有针对性的纠正，控制产品的失效。电子产品失效模式控制的技术路线如图3所示。
图3 电子产品可靠性增长技术路线示意图
案例3：可靠性增长案例
某电磁炉维修率约为3％，而且随着批次产品使用时间推移，维修在不断上升。
经分析确认，对该型号电磁炉维修率的贡献主要是IGBT的失效问题。分析可见，IGBT失效呈现过电流烧毁的特征，见图4。
图4可见，IGBT工作过程中承受135A的脉冲电流，超过IGBT的峰值电流（2μS、85℃： 110A ），导致IGBT超负荷工作而加速退化，最终表现为过电流烧毁。
根据IGBT过流失效机理的指引，对电路上IGBT的工作电流进行检测分析，考察IGBT工作过程的电流情况，可见，IGBT工作过程中存在异常的电流，见图4。进一步对电路原理的分析可见，IGBT的异常电流是电路设计不当引入的。显然，电路原理改进后，IGBT就可以不用承受这个异常电流， IGBT的失效问题也就得到了控制。
3.3 失效分析在物料控制中的作用
目前电子元器件的次品率已经达到ppm水平，采用抽样的方式对电子元器件进行参数测试来评价其质量可靠性已经是没有意义的事。采用物理分析方法分析电子元器件是否存在潜在缺陷，是评价电子元器件质量可靠性的有效手段。
案例4：失效分析手段判断翻新元器件
通用器件、尤其是长期在市场上流通的器件，经常发现有从淘汰的机器上卸下来，经过一定处理后进入市场，这类器件称为“翻新器件”。失效分析手段是判断翻新器件唯一的有效方法。
（1）器件采用油漆标志（无激光标志）的翻新鉴别
无激光标志的器件翻新通常采用有机溶剂擦洗原来的油漆标志，擦洗动作将去除器件原来注塑面的光泽，而且，擦洗的重点在于原来的标志范围，因此而留下了擦洗与没有擦洗的分界线，通过光学显微观察，即可分辨这类翻新的器件，典型擦洗形貌将图5。
（2）有激光标志的器件翻新鉴别
有激光标志的器件，由于激光标志有一定的深度，因此，这类器件只能采用研磨的方法，将器件表层磨去，然后，在磨去的面上再上一层塑料，来掩盖表面打磨的痕迹。这类翻新器件的鉴别关键是分辨重新上的塑料与原来注塑面的差别。另外，重新上塑料总是会留下新上塑料与原来注塑面的分界线。通过光学显微的仔细观察，即可辨别打磨（见图6）、上塑料（见图7、图8）的翻新器件。
（3）造假产品的鉴别
物料采购中还会遇到另一种情况是造假产品，造假产品外观几乎无懈可击，而且外观上是某知名公司的标志，用前面介绍的鉴别方法难以鉴别其真伪。这类
产品通常没有功能，但是，由于测试手段的限制，往往采购后等到装配到板上才发现PCBA功能异常。
造假产品通过X－RAY，以及开封观察即可快速鉴别。典型案例如图9～图11所示
结束语
只有通过失效分析找到产品失效的根本原因，才能找到改正或解决电子产品的失效问题，从而达到保证或提高产品质量与可靠性。因此，电子产品失效分析是电子产品解决可靠性问题的有效工具，是电子产品可靠性提升的关键环节，在电子产品的发展过程中起着重要的作用。
填空： 1.质量是一个综合性概念，它要求功能、成本、服务、环境、心理等方面均满足顾客 要求，要在一定条件下，实现上述多种要素的最佳组合。 2.顾客对产品质量的要求主要体现在产品符合顾客的要求、产品不能有缺陷、产品不能出 现早期故障、产品应具有稳健性。 3.产品质量的好坏，一般主要包括4个指标技术性能指标、可靠性指标、经济性指标、安 全指标。 4.ISO9000:2000对质量的定义：一组固有特性满足要求的能力。质量的含义具有与时俱 进特性，质量的基础是质量特性，各种质量特性共同构成质量。 5.质量体系文件的基本组成，包括：质量手册、质量体系程序、作业指导书、质量记录、 质量计划。 6.朱兰质量管理三部曲，包括：质量计划、质量控制、质量改进。 7.产品的质量指标一般可分定性和定量两种，定量又分为两种，分别是：计量型、计数型。 质量数据可通过适当的质量检测系统获得，质量数据具有两个重要特点波动性、规律性。 8.Benchmarking一种有效的组织学习方法，怎么开展Benchmarking，大致分五步：制定 Benchmarking计划、组建Benchmarking小组、信息收集、差距分析、采取改进行动。 9.衡量产品的可靠性指标有很多，主要的有四个，分别为：可靠度R（t）、失效分布函数 （故障率）F（t）、故障密度函数f（t）、故障率λ（t）。 简答： 1.朱兰质量管理三部曲 质量计划：针对特定的产品、项目或合同规定专门的质量措施、资源和活动顺序的文件质量控制：指为达到质量要求所采取的作业技术和活动。 质量改进：消除系统性的问题，对现有的质量水平在控制的基础上加以提高，使质量达到一个新水平、新高度。 2.质量体系文件的基本组成 质量手册：规划和实施一个质量体系的主要文件。 质量体系程序：产品实现的程序和管理程序。 作业指导书：作业指导者对作业者进行标准作业的正确指导的基准。 质量记录：企业已经进入过的质量活动所留下的记录。 质量计划：确定质量以及采用质量体系要素的目标和要求的活动。 3.六西格玛管理的过程改进模式DMAIC的含义 D：定义（define） M：测量（measures） A：分析（analyze） I：改进（improve）C：控制（control） 4.质量管理信息系统的主要功能：质量计划、质量数据采集与管理、质量评价与控制、质 量信息综合管理、系统总控。 5.质量管理中戴明环是指什么，主要内容包括什么？ 质量控制PDCA循环，即P表示计划plan、D表示执行do、C表示检查check、A表示处理action 6.影响质量的主要因素，即质量控制的对象主要包括哪些内容？ 5M1E 人（Man）机器（Machine）材料（Material）方法（Method）测量（Measurement）环境（Environment） 7.从设计质量控制的角度，产品质量的基础是什么？ 标准化与定制化标准化的实质是通过制定、发布和实施标准，达到统一。定制化服务
土木工程结构可靠性研究 发表时间：2018-12-03T09:31:01.547Z 来源：《红地产》2017年1月作者：张健 [导读] 随着社会的发展变化，人们的生活水平也逐渐提高，因此，人们对于土木工程结构的可靠性能也提出了越来越高的要求，因为土木工程结构的可靠性不仅关系着人们的人身安全，还影响着人们的日常生活。就此，本文就土木工程结构的可靠性展开进一步的研究探析，希望能够给相关同业人员提供参考性的依据。 1 有关土木工程结构可靠性的概念研究 土木工程结构可靠性的概念是宽泛而又模糊的，其含义大概就是指在规定的时间范围内与在一定的条件下，土木工程结构所具备有安全性能和可靠适用性能，以及其自身的耐久性能。那么其中，土木工程的安全性能是指能够在正常情况下保护施工人员和住户的人身安全，并且具备能够抵御地震、暴雨、风暴等各种自然灾害的能力。其次，可靠适用性能则是指土木工程在完成之时能够发挥其正常的作用，适用于各种突发情况的发生[1]。最后，土木工程所具有的耐久性能是指此工程能够在规定的时间内保证其可以发挥正常的功能作用，并且在此时间内没有故意破坏的因素，这就是有关土木工程结构可靠性概念的研究探析。 2 影响土木工程结构可靠性的存在因素 对于土木工程在结构设计和施工运行中，都极其有可能会遇到影响它发挥正常功能的因素，据此，我们从有关土木工程结构的不规律性和有关土木工程结构的不确定性，以及有关土木工程结构的不完整性三个因素方面展开分析探讨，找出影响土木工程结构可靠性的因素，以此来增强土木工程结构的可靠性。 2.1 有关土木工程结构的不规律性 在土木工程施工和运作的过程中，由于种种因素，可能会发生各种各样的意外之事，所以，每个土木工程的完成都有不规律性因素的发生。比如说，在土木工程的施工过程中，由于施工材料在审查的时候都是随机测验的，没有一定的规律性，但是在数据统计学中，众所周知，每个施工材料的强度、硬度和可弯曲度等的数值都是不尽相同的，其中必然会存在几毫米的误差，这就是有关土木工程结构的不规律性能。另外，施工过程中，也必然会发生许多我们无法预料的事故，因为每一次我们施工的时间、环境等其他外在条件都是不尽相同，这才致使有关土木工程结构的不规律性能，以此来影响土木工程结构的可靠性。 2.2 有关土木工程结构可靠性的抽象性概念 土木工程结构可靠性的概念特征既具有宽泛性又具有抽象性，这种情况就造成了我们对于有关土木工程结构具体含义的不确定性。比如说，对于土木工程结构存在的安全性与危险性的界定，是由于施工过程中存在的各种不确定性因素，所以我们没有具体的界定划分标准，更不能做出精准有效的划分依据，这就是我们有关土木工程结构可靠性含义的抽象性概念。 2.3 有关土木工程结构相关部门监察措施的不完善 众所周知，每一项工程的良好操作，每一事物的发展变化，都需要相关监察部门从旁认真负责的督促，才能够保证工程正确有效地运行。其中，在土木工程的施工过程中，由于相关监察部门的监察措施不够完善，会进而影响土木工程结构的可靠性能。比如说，在土木工程施工的时候，有些地方需要检查部门从旁跟踪进行督促，而相关部门工作人员由于某些原因，却没有在旁边认真督查此施工过程的各个步骤，这样或许就会因为此时检查工作人员的疏忽，造成以后意外事故的发生，这些都是极其有可能会出现的情况[2]。因此，必须对监察工作人员进行规范化要求，并逐步完善监察措施，来保证相关工程的有序进行。所以，有关土木工程结构相关监察部门制度措施的不完善，也是影响土木工程结构可靠性的因素。 3 对于提高土木工程结构可靠性的意见和建议 由于在土木工程的施工运转中，会存在各种各样的问题来影响其可靠性。所以，就此，我们展开一系列的分析讨论，来为提高土木工程结构可靠性提出一些有效的建议和意见。本文从加大质量审查管理力度与将整体设计标准趋于规范化，以及提升相关技术人员的创新能力三个方面着手，来着重探究提升土木工程结构可靠性的因素，为土木工程结构可靠性的增强献出一份绵薄之力。 3.1 加大质量审查管理力度 我们在上文就曾提到过质量审查管理的问题。加大质量审查的管理力度，在土木工程施工时，会起到良好督促、正确审查的作用，这种不仅仅只是浮于形式化检测的表面层次，必须深入内里，认真仔细地审查督促，尽量杜绝意外事故的发生，保证工程正确有序地进行。加大审查管理力度，首先可以先从进行督查土木工程的相关工作人员着手，实行划分区域的制度化管理，对于相关审查人员所要检查的区域划分到个人，对于以后所负责的检查范围之内所出现的意外事故，追究到相关检查的工作人员，这样既可以起到督促审查人员认真检查的作用，也能够降低以后意外事故的发生几率。另外，在经济条件允许的情况下，我们还可以设置一系列智能化监测机器，对于不达标的工程在施工过程中，就可以及时的自动驳回，对于施工材料的质量严格把控，这是我们对于提高土木工程结构可靠性的审查措施。 3.2 整体设计标准趋于规范化 对于土木工程的整体外观设计，必须按照规范化的标准要求进行设计，即必须要在规范化的范围内进行构建，这也就要求我们必须依据具体数值来设计，这对于相关工作人员的要求也很高。首先，相关工作人员必须具有科学严谨的工作态度，其次，工作能力也是极其重要的，必须具备优秀的工作能力，才能设计出可靠性的土木工程成果，所以，相关工作人员必须严格按照此要求进行设计，使得土木工程结构的整体设计标准趋于规范化，以此来提高土木工程结构的可靠性[3]。 3.3 提升技术人员的个人创新能力 随着时代的发展进步，目前，对于科学技术人员的创新能力提出了越来越高的要求，在土木工程质量保证的前提下，加强相关工作人员的技术性创新能力，自主创新，在目前的社会时代中，尤为重要。因为毕竟创新是一项工程的内在灵魂，提升技术人员的创新能力，才能在日趋激烈的市场竞争中占据一定的优势。另外，可以预料得到，在土木工程质量保证的基础上，加强自主创新，将是未来土木工程发展的必然趋势。 4 总结 总而言之，目前，在时代的进步发展下，土木工程结构的可靠性将被越来越多人关注，本文就此从有关土木工程结构可靠性的概念研究、影响土木工程结构可靠性的存在因素，以及对于提高土木结构可靠性的意见和建议三个方面，着重对土木工程的可靠性做出了进一步
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。
×密 产品名称(产品代号) 质量和可靠性报告 编制：日期： 校对：日期： 审核：日期： 标审：日期： 会签：日期： 批准：日期： 第 1 页共 15 页
目次 1 概述 (3) 1.1 产品概况 (3) 1.2 工作概述 (3) 2 质量要求 (3) 2.1 质量目标 (3) 2.2 质量保证原则 (3) 2.3 产品质量保证相关文件 (3) 3 质量保证控制 (3) 3.1 质量管理体系控制 (4) 3.2 研制过程质量控制 (4) 4 可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性情况 (9) 4.1 可靠性 (9) 4.2 维修性 (10) 4.3 测试性 (10) 4.4 保障性 (11) 4.5 安全性 (11) 5 质量问题分析与处理 (12) 5.1 重大和严重质量问题分析与处理 (12) 5.2 质量数据分析 (12) 5.3 遗留质量问题及解决情况 (13) 5.4 售后服务保证质量风险分析 (13) 6 质量改进措施及建议 (13) 7 结论意见 (13) 第 2 页共 15 页
产品名称（产品代号） 质量和可靠性报告 1 概述 1.1 产品概况 主要包括： a)产品用途； b)产品组成。 1.2 工作概述 主要包括： a) 研制过程（研制节点）； b) 研制技术特点； c) 产品质量保证特点； d) 产品质量保证概况； e) 试验验证情况； f) 配套情况； g) 可靠性维修性测试性保障性安全性工作组织机构及运行管理情况； h) 可靠性维修性测试性保障性安全性文件的制定与执行情况。 i) 其它情况。 2 质量要求 2.1 质量目标 说明通过产品质量工作策划对实现顾客产品的要求，承制方需要满足期望的质量并能持续保持该质量的能力。 2.2 质量保证原则 简要通过产品质量工作策划对实现顾客产品的要求的原则。如：用户至上，持续改进，过程控制，激励创新，一次成功等。 2.3 产品质量保证相关文件 简要说明产品质量保证大纲的要求及质量保证相关文件。 3 质量保证控制 第 3 页共 15 页
产品可靠性测试规范 1．目的 本文制定产品可靠性测试的要求和方法,确保产品符合可靠性的质量 要求。 2．范围 本文件适用本公司所有产品。 3．内容 3.1 实验顺序 除客户特殊要求外，试验样品进行试验时，一般按下表的顺序进行： 3.2实验条件 3.2.1 实验条件：
3.2.2 试验机台误差： a.温度误差：高温为+/-2℃，低温为+/-3℃. b.振动振幅误差：+/-15%. c.振动频率误差：+/-1Hz. 3.2.3 落地试验标准 3.2.3.1 落地试验应以箱体四角八边六面（任一面底部相连之四角、与此四角相连之八边， 六面为前、后、左、右、上、下这六个面）按规定高度垂直落下的方式进行。 重量高度 0~10kg以内75cm 10~20kg以内60 cm 20kg以上53 cm 3.2.3.2 注意事项： 5.2.3.2.1 箱内样品及包材在每个步骤后进行外观与功能性检验。 5.2.3.2.2 跌落表面为木板。 3.2.4 推、拉力试验方法和标准 3.2. 4.1、目的：为了评定正常生产加工下焊锡与焊盘或焊盘与基材的粘结质量。 3.2. 4.2、DIP类产品，需把元件用剪钳剪去只留下元件脚部分（要求留下部分 可以自由通过元件孔），且须把该焊盘与所连接的导线分开，然后固定 在制具上用拉力机以垂直于试样的力拉线脚（如下图），直到锡点或焊 盘拉脱为止，然后即可在拉力计上读数。 拉力方向 焊锡 焊盘
（图1） 3.2. 4.3、SMT类产品，片式元件用推力计以如下图所示方向推元件。推至元件或焊盘脱落后在推 拉力计上读数。并把结果记录在报告上。 三极管推力方向如下图所示，推至元件或焊盘脱落后在推拉力计上读数，并记录。 3.2. 4.4、压焊类产品，夹住排线（FFC或FPC）以如下图所示方向做拉力，拉至FFC或FPC 断或焊锡与焊盘脱离（锡点脱离）或焊盘与基材脱离（起铜皮），把结果记录在报告 上。 3.2. 4.5、产品元器件抽样需含盖全面规格尺寸。产品各抗推、拉力标准为;
质量及可靠性工程2010-2011学年第一学期 1、 什么是故障树分析法？在那些工作中可以应用故障树分析法？故障树分析法的程序是什么？（10分） 答：①故障树分析法简称FTA ，是系统可靠性和安全性分析的重要工具之一。FTA 是以系统所不希望发生的一个事件（顶事件）作为分析目标，通过逐层向下推溯所有可能的原因，每层推溯其直接原因，从而找出系统内可能存在的元件失效、环境影响、人为失误以及程序处理等硬件和软件因素（各种底事件）与系统失效之间的逻辑关系，并用倒树状图形表示出来。 ③故障树分析法不仅可用于解决工程技术中的可靠性问题，而且也可用于经济管理的系统工程问题，也可用于作为管理人员及维修人员的一个形象的管理、维修指南。用来培训长期使用大型复杂系统的人员也很合适。 2、 某一系统的可靠性逻辑框图如图所示，若各单元相互独立，且单元可靠度分别 为10.99R =，20.98R =，30.97R =,40.96R =,50.98R =,求该系统的可靠度。（20 分） 对于串联： 1 ()n i i R t =∏ 对于并联：n 1 ()1[1()]s i i R t R t ==--∏ 3、 设系统由A 、B 、C 三个子系统串联组成。已知各子系统可靠度 0.9A R =,0.8B R =,0.85C R =。要求系统可靠度*0.7S R =。试对3个子系统进行可靠度再分配。（20分） 4、 例5.6 一个系统由3个子系统串联组成，通过预计得到它们的可靠度分别为0.7, 0.8, 0.9，则系统可靠度R s ＝0.504，而规定的系统的可靠度R s *＝0.65，试对3个子系统进行可靠度再分配。 解： (1)已知 R s *＝0.65，n ＝3 (2)把原子系统的可靠度由小到大排列为 R 1＝0.7， R 2＝0.8， R 3＝0.9 (3)确定K O ，令R 3+1＝1.0，由式(3.9)计算 j=1，r 1＝[R s */R 2?R 3?R 4]1/1＝0.903> R 1 j=2，r 2＝[R s */R 3?R 4]1/2 ＝0.85> R 2 j=3，r 1＝[R s */ R 4]1/3＝0.866< R 3 因此，K O ＝2 (4)计算R 0，由式(3.10)计算 R 0＝[R s */ R 3?R 4]1/2＝0.85 (5)得到R 1＝R 2＝R 0＝0.85，R 3＝0.9
建筑节能工程质量可靠性研究 发表时间：2018-01-09T15:08:33.650Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第21期作者：李红燕[导读] 本文针对建筑节能工程质量监督管理过程中存在的问题展开了研究，并给出了提高建筑节能工程质量可靠性的对策。 中建新疆安装工程有限公司新疆乌鲁木齐 831400 摘要：当下工程项目的规模增加，其施工难度不断增大，为了保证充分满足节能要求，以期提高资源危机、能耗危机等引起的问题，提高整体施工生态质量，需要加强管理人员的合理化控制。避免节能工程质量管理不当引起的危害，提高工程质量全面合理性。施工各个工序需要满足受控要求，避免后期程序失调等引起的危害，提高项目质量合理化要求。保证项目管理人员及时进行相关工作内容的落实。本文针对建筑节能工程质量监督管理过程中存在的问题展开了研究，并给出了提高建筑节能工程质量可靠性的对策。关键词：建筑节能；工程；质量可靠性；对策国家建筑行业发展较快，导致了能耗危机的加深，为了提高建筑节能方面的合理性，需要切实合理的考虑资源的利用方法、使用效果，以降低能源危机引起的危害。提高国家能源利用效果、资源建设合理性的控制。工程项目中，管理人员作为重要部分，需要从节能工程、质量验收方面进行分析，提高管理工作的专业性、合理性建设。当下工程项目一般工程量大、作业难度高，需要切实考虑节能工程的专业性，落实国家相关规定、规范标准。 1建筑节能工程质量监督管理中存在问题 1.1材料质量参差不齐 随着市场竞争日益激烈，建材市场鱼龙混杂，许多厂商、厂家在经济利益的驱使下偷工减料、以次充好，使用非节能材料来充当节能材料，导致节能材料质量良莠不齐。其次，某些材料的采购人员以及材料的验收人员的综合素质水平较低，很容易采用质量较差甚至是不合格的产品。更有甚者，某些人员为了谋取私利，从中渔利，购买不合格的材料或者是非节能材料，进而导致建筑节能工程质量难以得到保障。 1.2施工准备阶段缺乏必要监督 在我国法规中要明确规定，建筑节能工程施工方案的制定过程需要进行严格的审查，通常要经过层层审批才能够开始投入施工。但是很多节能设计方案并不科学，监督机构却并未及时发现，这就为建筑节能工程质量可靠性埋下了隐患。 1.3管理制度不够完善 建筑实际施工规模比较大，涉及到很多的施工程序，如果缺乏完善的施工管理制度，那么施工质量就无法得到有效的保证。一些建筑企业没有正确认识到施工质量制度的重要性，在施工过程中，只是不断将施工工期不断缩短，使企业的经济效益不断提高，他们还没有认识到施工质量对于建筑企业发展的重要性。 2提高建筑节能工程质量可靠性的对策 2.1对相关的施工人员进行系统的管理培训 因为在建筑节能工程施工过程中，施工人员的流动性比较大，给建筑节能工程施工企业的管理带来了一定的难度，所以就要求建筑节能工程施工企业在招收施工人员时指导施工人员树立“质量第一”的施工意识，培养施工人员的责任意识，减少因施工人员在施工过程中的失误而造成重大事故的产生，提高施工人员的职业素养。其次，对于正式的施工员工，建筑节能工程施工企业要通过多种途径充分调动施工员工的积极性，合理开发并利用员工的潜能，进行适当的奖惩制度激励员工积极工作，同时，建筑节能工程施工企业要培养员工的团队凝聚力和风险精神。 2.2做好原材料的采购工作，确保工程质量和安全 为有效控制建筑节能工程质量可靠性应加大材料的管理力度。通过对各个厂家进行有效的比较，选择性价比更高的节能材料；在进入施工现场之前，应根据具体要求对其进行严格的检查，确保材料质量；在施工过程中应加强对节能材料的质量管控，确保材料符合建筑节能工程的设计要求和工程标准要求，进而保障建筑节能工程质量可靠性。进而有效保障建筑节能工程质量和安全。 2.3在施工过程中的监理措施 2.3.1墙体节能控制 墙体节能一般指采用板块、浆料、块材及预制复合墙板等墙体保温材料或构件的墙体节能工程。墙体使用的材料应该有产品合格证书。砌块的收缩率、体积密度、强度等级应该满足设计的要求。对于使用的墙体新型材料必须提供相应的型式检验报告，向当地建设主管部门进行备案。并且墙体节能的保温材料应严格按照要求进行见证取样复试，墙体施工前，施工单位应该编制节能施工方案，并由监理单位进行审查批准。施工单位对施工作业人员应该进行技术交底和相应的操作培训。根据国家规范和图纸要求，使用巡视、旁站、检测以及试验等手段，对施工过程进行检查，落实旁站监理。监理工程师应该对各个质量控制点和各个工序进行检查和跟班巡视，对于一些关键部位、重点部位应该进行旁站监督，有利于发现墙体节能施工存在的问题，及时进行相应的整改工作。并且加强工序的交接检查与隐蔽工程的验收。上一道工序没有经过检查验收，就不能够进入到下一道工序中。将所有的影响因素纳入到管理中，每一个分项工程完成后，应该由施工单位先自检，进行相应的质量等级评定，再由监理工程师进行复验，达到标准并确认签字后，才可以接下去施工。在完工后，应该施工单位提出验收申请，提交技术资料、自评报告和技术文件，经过监理工程师审核后，组织有关单位进行初验，对存在的问题应该限期要求施工单位整改。合格后，由建设单位进行竣工验收，监理进行协助，做好墙体节能工程的验收和备案工作。 2.3.2屋面节能控制 屋面隔热保温层包含基层与隔热保温层这两个部分。基层是使用混凝土构成，在上面需要覆盖防水层。进行建筑节能施工监理工作，需要对基层与防水层间的结构牢固性给予重视。混凝土屋面需要保持平整和清洁，在防水层施工前，需要确保基层平整。在防水层上一般设置隔热保温，防水层也需要保持平整，应该有效进行接缝连接。砂浆或聚合物是隔热保温的粘贴料，监理施工人员需要严格控制粘贴材料的质量，在施工前，需要检验粘贴材料的报告、证明等，需要试验粘贴的强度，保证产品的质量。 2.3.3水电、门窗、照明节能控制
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)
设备与产品的可靠性诊断分析 摘要：可靠性分析在发现产品在设计、材料和工艺等缺陷方面有重要作用， 经分析和改进，可以提高产品的可靠性，为改善产品的战备完好性、提高任务成功率、减少维修保障费用提供信息，创造更高的经济效益。本文主要介绍了研究设备和产品可靠性分析的目的和意义，我国机械设备的可靠性现状以及设备和产品的可靠性分析试验，最后结合最近的可靠性的发展，介绍了设备和产品可靠性分析的发展趋势，从而对设备和产品可靠性分析的应用和发展有一个全面的、客观的认识。 关键字：设备；产品；可靠性分析 一.绪论 1.可靠性分析的目的和意义 可靠性作为产品质量和技术措施的一个最重要的指标已受到世界各工业国家的高度重视，因为任何产品和技术，尤其是高科技产品、大型设备及超大型设备的制造，尖端技术的发展，都要以可靠性技术为基础，科学技术的发展又要求高可靠性。 可靠性是衡量产品质量的一项重要指标，可靠性问题与经济效益和人身安全密切相关。随着科学技术的迅猛发展，大量的复杂系统被研发和应用，这些复杂系统在生产实践中发挥着巨大的作用，对其可靠性进行分析和对系统进行优化设计是系统设计者和管理者必须高度重视的问题。 可靠性包括可靠性数学、可靠性物理、可靠性管理及可靠性工程，其主要研究内容为产品或系统故障发生的原因、故障的消除和预防措施。可靠性分析的主要研究目的为保证产品的可靠性和可用性、延长使用寿命、降低维修费用、提高产品的用效益。现代科学技术和工业以惊人的速度向前发展，产品产量、参数的提高，使用条件的苛刻以及大量新技术、新工艺、新材料的应用，使产品可靠性问题日益突出，可靠性已经不仅影响产品的性能，而且关系到一个国家的经济发展和安全稳定，成为当今人们致力研究的对象。 2.我国机械设备可靠性现状 可靠性问题只是在第二次世界大战前后，才真正开始受到重视。从 50 年代至今，可靠性理论这门新兴学科以惊人的速度发展着，各方面都已积累了丰富的经验。 我国机械工业底子薄，上世纪七八十年代不少大型成套设备和精密自动化设备不能自行设计制造。产品可靠性差、能耗高，有效寿命多数只相当先进国家相应产品的1/3-1/2。 改革开放以来，特别是我国加入WTO之后，极大地促进了我国机械工
失效分析 第三章失效分析的基本方法 1.按照失效件制造的全过程及使用条件的分析方法：（1）审查设计（2）材料分析（3）加工制 造缺陷分析（4）使用及维护情况分析 2.系统工程的分析思路方法：（1）失效系统工程分析法的类型（2）故障树分析法（3）模糊故 障树分析及应用 3.失效分析的程序：调查失效时间的现场；收集背景材料，深入研究分析，综合归纳所有信息 并提出初步结论；重现性试验或证明试验，确定失效原因并提出建议措施；最后写出分析报告等内容。 4.失效分析的步骤：（1）现场调查①保护现场②查明事故发生的时间、地点及失效过程③收集 残骸碎片，标出相对位置，保护好断口④选取进一步分析的试样，并注明位置及取样方法⑤询问目击者及相关有关人员，了解有关情况⑥写出现场调查报告（2）收集背景材料①设备的自然情况，包括设备名称，出厂及使用日期，设计参数及功能要求等②设备的运行记录，要特别注意载荷及其波动，温度变化，腐蚀介质等③设备的维修历史情况④设备的失效历史情况⑤设计图样及说明书、装配程序说明书、使用维护说明书等⑥材料选择及其依据⑦设备主要零部件的生产流程⑧设备服役前的经历，包括装配、包装、运输、储存、安装和调试等阶段⑨质量检验报告及有关的规范和标准。（3）技术参量复验①材料的化学成分②材料的金相组织和硬度及其分布③常规力学性能④主要零部件的几何参量及装配间隙（4）深入分析研究（5）综合分析归纳，推理判断提出初步结论（6）重现性试验或证明试验 5.断口的处理：①在干燥大气中断裂的新鲜断口，应立即放到干燥器内或真空室内保存，以防 止锈蚀，并应注意防止手指污染断口及损伤断口表面；对于在现场一时不能取样的零件尤其是断口，应采取有效的保护，防止零件或断口的二次污染或锈蚀，尽可能地将断裂件移到安全的地方，必要时可采取油脂封涂的办法保护断口。②对于断后被油污染的断口，要进行仔细清洗。③在潮湿大气中锈蚀的断口，可先用稀盐酸水溶液去除锈蚀氧化物，然后用清水冲洗，再用无水酒精冲洗并吹干。④在腐蚀环境中断裂的断口，在断口表面通常覆盖一层腐蚀产物，这层腐蚀产物对分析致断原因往往是非常重要的，因而不能轻易地将其去掉。 6.断口分析的具体任务：①确定断裂的宏观性质，是延性断裂还是脆性断裂或疲劳断裂等。② 确定断口的宏观形貌，是纤维状断口还是结晶状断口，有无放射线花样及有无剪切唇等。③查找裂纹源区的位置及数量，裂纹源的所在位置是在表面、次表面还是在内部，裂纹源是单个还是多个，在存在多个裂纹源区的情况下，它们产生的先后顺序是怎样的等。④确定断口的形成过程，裂纹是从何处产生的，裂纹向何处扩展，扩展的速度如何等。⑤确定断裂的微观机理，是解理型、准解理型还是微孔型，是沿晶型还是穿晶型等。⑥确定断口表面产物的性质，断口上有无腐蚀产物，何种产物，该产物是否参与了断裂过程等。 7.断口的宏观分析（1）最初断裂件的宏观判断①整机残骸的失效分析；②多个同类零件损坏的 失效分析；③同一个零件上相同部位的多处发生破断时的分析。（2）主断面（主裂纹）的宏观判断①利用碎片拼凑法确定主断面；②按照“T”形汇合法确定主断面或主裂纹；③按照裂纹
PCB失效分析技术与典型案例 2009-11-18 15:10:05 资料来源:PCBcity 作者: 罗道军、汪洋、聂昕 摘要| 由于PCB高密度的发展趋势以及无铅与无卤的环保要求，越来越多的PCB出现了润湿不良、爆板、分层、CAF等等各种失效问题。本文首先介绍针对PCB在使用过程中的这些失效的分析技术，包括扫描电镜与能谱、光电子能谱、切片、热分析以及傅立叶红外光谱分析等。然后结合PCB的典型失效分析案例，介绍这些分析技术在实际案例中的应用。PCB失效机理与原因的获得将有利于将来对PCB的质量控制，从而避免类似问题的再度发生。 关键词| 印制电路板，失效分析，分析技术 一、前言 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。随着电子信息产品的小型化以及无铅无卤化的环保要求，PCB也向高密度高Tg以及环保的方向发展。但是由于成本以及技术的原因，PCB在生产和应用过程中出现了大量的失效问题，并因此引发了许多的质量纠纷。为了弄清楚失效的原因以便找到解决问题的办法和分清责任，必须对所发生的失效案例进行失效分析。本文将讨论和介绍一部分常用的失效分析技术，同时介绍一些典型的案例。 二、失效分析技术 介于PCB的结构特点与失效的主要模式，本文将重点介绍九项用于PCB失效分析的技术，包括：外观检查、X射线透视检查、金相切片分析、热分析、光电子能谱分析、显微红外分析、扫描电镜分析以及X射线能谱分析等。其中金相切片分析是属于破坏性的分析技术，一旦使用了这两种技术，样品就破坏了，且无法恢复；另外由于制样的要求，可能扫描电镜分析和X射线能谱分析有时也需要部分破坏样品。此外，在分析的过程中可能还会由于失效定位和失效原因的验证的需要，可能需要使用如热应力、电性能、可焊性测试与尺寸测量等方面的试验技术，这里就不专门介绍了。 2.1 外观检查
中国质量协会注册可靠性工程师项目报告
XX可靠性工作项目报告 1 项目简介 1.1.项目背景 XXX。 1.2.项目概要 该项目主要工作内容包括基本可靠性预计、硬件故障模式影响与危害性分析（FMECA）、任务可靠性预计、测试性建模与分析、维修性预计等相关工作，目的是落实总体单位可靠性研制总要求，完成该型产品可靠性设计分析工作。 项目首先根据产品设计方案，建立结构树，根据GJB/Z299C预计产品MTBF，并提出5条改进建议，采纳其中3条建议后，MTBF提高约400小时。然后根据设计方案实施硬件FMECA分析工作，按总体单位要求输出报告，并提交故障模式清单。结合任务可靠性框图和故障数据进行任务可靠度预计。最后利用FMECA分析结果进行维修性预计与测试性建模和分析，维修性和测试性预计结果基本满足系统要求。 该项目利用了北京天健志行科技有限公司代理的ASENT软件工具，ASENT是美国Raytheon公司开发的专业可靠性、维修性、测试性协同设计分析工具包，具有可靠性预计、可靠性建模、热分析、FMECA、RCMA、测试性预计、维修性预计、可用性预计、FRACAS等功能。 1.3.实施时间 该项目于2013.09.01开始实施，并于2014.03.31完成。 1.4.项目组成员 项目主要成员情况如表1所示： 表1项目组成员列表 姓名项目角 色 单位项目主要职责 XXX 项目负 责人北京天健志行 科技有限公司 可靠性分析技 术咨询与支持
XXX技术咨 询北京天健志行 科技有限公司 可靠性分析技 术咨询 XXX项目组 成员北京天健志行 科技有限公司 可靠性分析技 术支持 XXX项目组 成员北京天健志行 科技有限公司 可靠性分析技 术支持 2 可靠性目标 2.1实现可靠性定量要求 总体单位提出xx可靠性、维修性、测试性定量要求，包括以下几个方面：1）可靠性定量指标： MTBF不小于5000小时（成熟期目标值） 2）测试性定量指标： 3）维修性定量指标，包括： ?Xxxxx 通过该项目，落实各项定量指标要求。 2.2 奠定可靠性工作技术基础 通过XX中可靠性、维修性、测试性设计和分析的工作模式，及工程应用的方法，为该项目所属成品厂今后的可靠性和综合保障工作奠定理论、方法、流程的基础。 3 实施说明 根据GJB 450A-2004 装备可靠性工作通用要求，实施XX的可靠性设计与分析工作，可靠性设计与分析工作与产品寿命周期阶段的关系如图1所示：
建筑结构设计可靠度分析 发表时间：2017-06-19T14:38:12.090Z 来源：《基层建设》2017年5期作者：朱宏亮[导读] 对于高层和超高层建筑来说，确保其结构设计的可靠度不仅能够使其整体具有更高的美观，同时还能给使用者提供更加安全的建筑环境。 云南建业设计事务所有限公司云南省昆明市 650000 摘要：社会经济的发展，促进了人们生活水平的提高，对住房的质量要求也越来越高，在房屋建筑结构设计中，既要考虑安全、合理和可行性，也要兼顾舒适和经济性要求，因此对于高层和超高层建筑来说，确保其结构设计的可靠度不仅能够使其整体具有更高的美观，同时还能给使用者提供更加安全的建筑环境。 关键词：建筑结构；设计；可靠性导言人们关注的重点是建筑物的外观、功能以及质量等问题，而对于建筑物的可靠性问题却不是很重视。建筑物的可靠性不仅关系到建筑物的质量，同时也关系到建筑物的使用寿命以及居民用户的自身安全，其重要性不可小觑。所以从现如今我国建筑物中存在的可靠性问题进行分析并提出的相对性的建议，希望能够在一定程度上提高我国建筑物的可靠性，给我国公民的生命财产安全和利益带来一定的积极作用。 1房屋建筑结构设计中的常见问题 1.1建筑结构的实施工作不够重视 对于建筑结构的实施工作不够重视，是导致不同程度的建筑失误的主要原因，首先相关工作流程不规范，所花费的资金资源也比较少，其设计工作仍处于闭门造车的阶段。房屋建筑结构设计涉及到的信息比较多，设计师需要综合考虑各方面的因素，比如建筑所在地的外界环境条件、开发商与居民的需求，而且还应该充分了解目前市面上常用的一些建筑原材料性能，根据这些因素，做到统筹规划，合理布局，以准确的数据来支持整个设计方案，确保其科学合理性。部分设计人员在进行结构设计时，都很难做到这一点，所以足够的信息，扎实的理论知识，与时俱进的设计思想创新意识很重要，最后还有对市场行情的把握，否则设计方案不合理，建造出来的房屋建筑很难达到预期的效果和作用。 1.2设计人员的整体素质与水平不规范 在实际工作中相关部门要做好专业人员的知识培训工作，提高技能与能力，帮助其掌握好建筑结构设计中的各方面知识，从而保证理论基础上的充实，从整体上来提高设计人员的综合素质。除此之外在建筑结构安全设计中还存在人才不足的原因。在我国现阶段的建筑行业发展中大部分都是以经验进行设计的设计师，还有就是放出刚刚步出校门的应届毕业生，这种情况下很大程度上造成了我国建筑设计行业的发展滞后性。因此，建筑设计的人才应该紧跟时代步伐的同时不断积累自身经验，结合实际情况进行合理的设计，而不是凭空设计或者只是依照传统的方式进行，没有科学与实际的结合只会影响建筑结构设计的可靠性。 1.3房屋建筑结构搭配不合理 建筑结构设计的重点在于结构的搭配，这关系到整体建筑的外观与强度。一般情况下，房屋建筑需要做到层层设计，但是实际上很多建筑其建筑结构都是一样的，没有考虑到不同区域受力的变化。此外，一般高层建筑需要在底层设置抗震结构，并且与建筑上面的抗震墙对齐，而很多时候建筑的最底层都作为停车场，是一个空旷的空间。在实际设计过程中，经常出现负载计算时取值错误的问题，没有根据建筑的具体情况来选择合理的取值，盲目地遵从了以往的建筑结构设计经验。 2 提高建筑结构设计可靠度的实施策略 2.1重视前期规划 为了确保建筑结构的可靠性与经济性，设计人员必须制定出合理的结构设计方案，参与到前期规划中去，对工程的实际情况进行全面的了解，有针对性的对建筑结构进行规划和选择，制定一个行之有效的设计方案，为后续施工提供参考和依据。采用的结构布局不同，产生的效果就不同，在房屋建筑结构设计时，要将细部结构优化同概念设计进行有机的融合，贯穿于整个设计过程，对缺乏相应数值的细部进行有效的处理，采用可靠的设计方案，对结构设计细节进行有效把握，提高设计的效果，确保工程质量的同时，更有利于增加经济效益。 2.2把握好可靠度的要点 在建筑结构设计施工中使用的钢筋规格差异都会严重影响到施工质量，其中需要注意几个方面：①钢筋工程对于整个工程的质量影响较大，在施工前，就要严审钢筋材料质量的规格和型号是否符合施工要求，在施工过程中，要严格遵守工序，使钢筋焊接的质量达到实际需要；②对于钢筋焊接方法不可盲目，而是必须要严格按规程操作；③在固定箍筋框的过程中要采用定型模具，避免发生偏移。固定好之后，审核其合理性是否满足施工要求。 2.3提高设计师的安全意识 安全意识在建筑结构设计过程中不容忽视，建筑结构设计师不能缺乏安全意识，从而才能保障建筑物的可靠性，为社会的建筑工程行业和经济发展需要发挥引导作用。首先，加强建筑结构设计师的安全意识必须对设计师的专业知识有更高的专业要求，建筑结构设计是一个具有高精尖的实施过程，需要具备丰富的专业知识、严谨细心的施工技术，才能创造出具有完美感和可靠性的建筑结构设计。另外，建筑结构设计行业人员缺乏安全意识，如果设计师把安全当做人类社会不可或缺的重点，才能给建筑物的可靠性提供保障。设计师的专业水平也是设计阶段的重要因素，建筑设计师应不断的与专业人士进行交流讨论，创新提升专业技术，保证建筑结构设计的完整可靠性。 结束语对于高层和超高层建筑来说，确保其结构设计的可靠度不仅能够使其整体具有更高的美观，同时还能给使用者提供更加安全的建筑环境。由此可见，建筑结构设计的安全性要从设计师、施工场所、材料设施以及相关的科学技术知识进行综合性的设计才能够有效保证建筑物的可靠性，从而确保建筑行业的健康发展。作为建筑结构的设计者，需要加大对可靠度理论的研究和分析，最大限度的考虑各种结构设计的影响因素，将可靠度理念的应用价值充分展现出来，从而将其更好地应用于建筑结构的设计过程中，最终促进我国建筑行业的更好发展。
电子产品的可靠性试验 评价分析电子产品可靠性而进行的试验称为可靠性试验。试验目的通常有如下几方面： 1. 在研制阶段用以暴露试制产品各方面的缺陷，评价产品可靠性达到预定指标的情况； 2. 生产阶段为监控生产过程提供信息； 3. 对定型产品进行可靠性鉴定或验收； 4. 暴露和分析产品在不同环境和应力条件下的失效规律及有关的失效模式和失效机理； 5. 为改进产品可靠性，制定和改进可靠性试验方案，为用户选用产品提供依据。 对于不同的产品，为了达到不同的目的，可以选择不同的可靠性试验方法。可靠性试验有多种分类方法. 1. 如以环境条件来划分,可分为包括各种应力条件下的模拟试验和现场试验； 2. 以试验项目划分，可分为环境试验、寿命试验、加速试验和各种特殊试验； 3. 若按试验目的来划分，则可分为筛选试验、鉴定试验和验收试验； 4. 若按试验性质来划分，也可分为破坏性试验和非破坏性试验两大类。 5. 但通常惯用的分类法，是把它归纳为五大类: A. 环境试验 B. 寿命试验 C. 筛选试验 D. 现场使用试验 E.鉴定试验 1. 环境试验是考核产品在各种环境（振动、冲击、离心、温度、热冲击、潮热、盐雾、低气压等）条件下的适应能力，是评价产品可靠性的重要试验方法之一。 2. 寿命试验是研究产品寿命特征的方法，这种方法可在实验室模拟各种使用条件来进行。寿命试验是可靠性试验中最重要最基本的项目之一，它是将产品放在特定的试验条件下考察其失效（损坏）随时间变化规律。通过寿命试验，可以了解产品的寿命特征、失效规律、失效率、平均寿命以及在寿命试验过程中可能出现的各种失效模式。如结合失效分析，可进一步弄清导致产品失效的主要失效机理，作为可靠性设计、可靠性预测、改进新产品质量和确定合理的筛选、例行（批量保证）试验条件等的依据。如果为了缩短试验时间可在不改变失效机理的条件下用加大应力的方法进行试验，这就是加速寿命试验。通过寿命试验可以对产品的可靠性水平进行评价，并通过质量反馈来提高新产品可靠性水平。 3. 筛选试验是一种对产品进行全数检验的非破坏性试验。其目的是为选择具有一定特性的产品或剔早期失效的产品，以提高产品的使用可靠性。产品在制造过程中，由于材料的缺陷，或由于工艺失控，使部分产品出现所谓早期缺陷或故障，这些缺陷或故障若能及早剔除，就可以保证在实际使用时产品的可靠性水平。 可靠性筛选试验的特点是： A. 这种试验不是抽样的，而是100%试验； B. 该试验可以提高合格品的总的可靠性水平，但不能提高产品的固有可靠性，即不能提高每个产品的寿命； C. 不能简单地以筛选淘汰率的高低来评价筛选效果。淘汰率高，有可能是产品本身的设计、元件、工艺等方面存在严重缺陷，但也有可能是筛选应力强度太高。淘汰率低，有可能产品缺陷少，但也可能是筛选应力的强度和试验时间不足造成的。通常以筛选淘汰率Q和筛选效果β值来评价筛选方法的优劣：合理的筛选方法应该是β 值较大，而Q值适中。 上述各种试验都是通过模拟现场条件来进行的。模拟试验由于受设备条件的限制，往往只能对产品施加单一应力，有时也可以施加双应力，这与实际使用环境条件有很大差异，因而未能如实地、全面地暴露产品的质量情况。现场使用试验则不同，因为它是在使用现场进行，故最能真实地反映产品的可靠性问题，所获得的数据对于产品的可靠性预测、设计和保证有很高价值。对制定可靠性试验计划、验证可靠性试验方法和评价试验精确性，现场使用试验的作用则更大。 鉴定试验是对产品的可靠性水平进行评价时而做的试验。它是根据抽样理论制定出来的抽样方案。在保证生产者不致使质量符合标准的产品被拒收的条件下进行鉴定试验。 1 ．可靠性设计的意义 ①可靠性贯穿于电子产品的整个寿命周期，从产品的设计、制造到安装、使用、维护的个阶段都有一个可靠性问题。但首先要抓好可靠性设计。产品可靠性的定量指标应该在设计过程就得到落实，为产品的固有可靠性奠定良好的基础。反之，一个忽视可靠性设计的产品，必然是“先天不足，后患无穷”，在使用过程中大部会暴露出一系列不可靠问题。据统计，由于设计不当而影响产品可靠性的程度占各种不可靠因素的首位。所以，我们必须扭转只搞性能指标设计，忽视可靠性设的倾向，在产品研制、设计阶段，认真开展可靠性设计，为产品固有可靠性奠定基础。②随着科学技术的进步和经济技术发展的需要，电子产品日益向多功能、小型化、高可靠方向发展。功能的复杂化，使设备应用的元器件、零部件越来越多，对可靠性要求也越来越高。每一个元器件的失效，都可能使设备或电子系统发生故障。