電子元器件應(yīng)用可靠性與典型失效分析案例

《電子元器件應(yīng)用可靠性與典型失效分析案例》

課程說明書V3.0

【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(gòu)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

——原華為研發(fā)項(xiàng)目管理和質(zhì)量工程資深管理專家

?  華為公司研發(fā)項(xiàng)目管理和質(zhì)量技術(shù)管理崗位工作10年

?  華為公司IBM IPD咨詢項(xiàng)目關(guān)鍵版本親歷者

?  研發(fā)項(xiàng)目與質(zhì)量工程領(lǐng)域深入研究20多年

?  計(jì)算機(jī)工程碩士、北京大學(xué)EMBA

?  工信部高級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理、注冊(cè)項(xiàng)目管理師PMP

?  能力成熟度模型集成CMMI認(rèn)證資深內(nèi)審員

?  出版研發(fā)管理類專著《產(chǎn)品研發(fā)質(zhì)量與成本控制》

?  中國(guó)電器研究院威凱培訓(xùn)學(xué)院特聘講師

?  中國(guó)質(zhì)量協(xié)會(huì)質(zhì)量高級(jí)質(zhì)量講師

【個(gè)人簡(jiǎn)介】

何老師在華為任職期間，主導(dǎo)推動(dòng)和建設(shè)了基于IPD流程的IPD-CMMI-QM，IPD-CMMI-PTM, IPD-CMMI-DFX等關(guān)鍵流程。主導(dǎo)建立了以風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、評(píng)審、導(dǎo)入、跟蹤關(guān)閉為核心的DFX平臺(tái)，整合了元器件數(shù)據(jù)庫、工藝可靠性數(shù)據(jù)庫、DFX（面向生命周期的設(shè)計(jì)）基線/Checklist（查檢表）、失效模式經(jīng)驗(yàn)庫等，建立了旗艦產(chǎn)品核心模塊質(zhì)量工程CBB（可重用基礎(chǔ)模塊）。2004年至2007年，經(jīng)項(xiàng)目經(jīng)理資源池進(jìn)入LPDT培養(yǎng)序列，參與IPD產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目管理流程DRYRUN（IPD3.0-5.0試運(yùn)行），項(xiàng)目試點(diǎn)和推廣，試點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目80%以上增量開發(fā)項(xiàng)目進(jìn)度準(zhǔn)時(shí)率提升了63%，試點(diǎn)版本迭代項(xiàng)目工期縮短了21%。

何老師親歷了華為研發(fā)管理由亂到治的關(guān)鍵階段，親歷華為年銷售額從1998年到2008年10年30倍的增長(zhǎng)（從約50億到約1500億），技術(shù)與管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在1999年至2006年，固網(wǎng)和無線產(chǎn)品線新產(chǎn)品樣品到量產(chǎn)的研發(fā)周期縮短了53%，試制階段產(chǎn)品穩(wěn)定性提高了65%，售后返修降低了46%，產(chǎn)品返修維護(hù)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(shù)達(dá)8萬人，2007年成功登頂中國(guó)電子百?gòu)?qiáng)第一名，同時(shí)海外收入占到總銷售額的72%，成為了典型的標(biāo)桿國(guó)際企業(yè)。2010年華為榮登世界500強(qiáng)榜單397名，2019年華為已經(jīng)排在世界500強(qiáng)第61名。2020年8月，《財(cái)富》公布世界500強(qiáng)榜，華為排在第49位。這些成就的取得，離不開研發(fā)質(zhì)量工程和研發(fā)項(xiàng)目管理業(yè)務(wù)持續(xù)貢獻(xiàn)強(qiáng)力加持。

何老師主導(dǎo)的咨詢典型項(xiàng)目成果：

1.在太陽潔凈能源行業(yè)TOP3 企業(yè)，研發(fā)項(xiàng)目與質(zhì)量改善項(xiàng)目，使客戶產(chǎn)品研發(fā)測(cè)試周期縮短了1/3，遺留到客戶端的缺陷降低了45%，產(chǎn)品生命周期成本降低了37%。

2.在工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人控制領(lǐng)軍企業(yè)，兩家A股上市企業(yè)，產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目與質(zhì)量?jī)?yōu)化項(xiàng)目, “金?！碑a(chǎn)品研發(fā)測(cè)試缺陷率降低了40-47%，新產(chǎn)品開發(fā)周期縮短了20-23%，產(chǎn)品生命周期成本降低了25-29%。

【主講課程】

?  《研發(fā)項(xiàng)目管理關(guān)鍵控制方法》

?  《產(chǎn)品經(jīng)理持續(xù)精進(jìn)的五項(xiàng)修煉》

?  《集成產(chǎn)品開發(fā)（IPD）關(guān)鍵流程與實(shí)踐》

?  《六件套系統(tǒng)構(gòu)建提升研發(fā)階段產(chǎn)品質(zhì)量》

?  《技術(shù)轉(zhuǎn)型管理精進(jìn)之道》

?  《基于價(jià)值工程和全生命周期的研發(fā)成本管理》

?  《產(chǎn)品測(cè)試方法和管理實(shí)踐》

?  《基于產(chǎn)品平臺(tái)的技術(shù)戰(zhàn)略與規(guī)劃實(shí)踐》

?  《企業(yè)六定法新產(chǎn)品導(dǎo)入技術(shù)與管理》

【課程特色】

?  實(shí)戰(zhàn)性:得益于講師技術(shù)到研發(fā)管理的工作經(jīng)歷、國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)桿企業(yè)的最佳實(shí)踐、多年的研發(fā)管理培訓(xùn)和咨詢經(jīng)驗(yàn)、實(shí)戰(zhàn)案例研討、講師點(diǎn)評(píng)，疑難解答，解決實(shí)際問題。

?  實(shí)用性：課程中大量研發(fā)質(zhì)量工程與項(xiàng)目管理流程、原理模型、管理模板、示例、樣例、檢查單演示。

?  針對(duì)性：邏輯清晰，提綱挈領(lǐng)，緊扣要點(diǎn)，對(duì)難點(diǎn)問題重點(diǎn)剖析。

?  整合性：研發(fā)體系與企業(yè)其它體系交互作用，課程中貫穿了整合的思路和方法。

?  互動(dòng)性：啟發(fā)式教學(xué)，在課程中設(shè)計(jì)大量的案例研討，情景模擬，角色扮演，現(xiàn)場(chǎng)演練，鼓勵(lì)學(xué)員上講臺(tái)展示發(fā)表。

【授課風(fēng)格】

?  理論講解娓娓道來，邏輯性強(qiáng)，問題講解貼近實(shí)踐，案例豐富，能夠帶來很多啟發(fā)，并很好的指導(dǎo)實(shí)際工作。

?  激活舊知，拓展新知，風(fēng)格明快，正能量，有益有趣，既嚴(yán)謹(jǐn)又幽默，研討深刻生動(dòng)，鼓勵(lì)和督促行動(dòng)。

?  現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)式交流、善于啟發(fā)式提問，引發(fā)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(xùn)，咨詢案例活學(xué)活用，經(jīng)驗(yàn)分享源于實(shí)戰(zhàn)，易于理解并便于操作執(zhí)行。借鑒商學(xué)院案例教學(xué)方法，場(chǎng)景化、情景化教學(xué)。

【客戶評(píng)價(jià)】

?  “何老師典型的咨詢式培訓(xùn)，協(xié)助搭建流程、體系，指導(dǎo)模板、表單使用，緊密跟蹤輔導(dǎo)IT系統(tǒng)導(dǎo)入，真正實(shí)現(xiàn)全流程運(yùn)作，提升了我們研發(fā)質(zhì)量整體水平。”---中國(guó)信科集團(tuán)興唐通信科學(xué)技術(shù)研究所總工

?  “研發(fā)質(zhì)量策劃及技術(shù)評(píng)審、質(zhì)量度量講解印象非常深刻。何老師課程準(zhǔn)備充分，內(nèi)容豐富，邏輯性強(qiáng)，原理解析清楚，案例貼近實(shí)際工作，容易理解和吸收?！?--中國(guó)電子科技集團(tuán)公司14所技術(shù)總工

?  “這次的價(jià)值工程及研發(fā)成本控制培訓(xùn)效果非常好，價(jià)值分析公式V=(F/P)*(P/C)原理和計(jì)算過程分析透徹，案例解析清楚，研發(fā)管理中成本構(gòu)成，費(fèi)用情況，研發(fā)項(xiàng)目中財(cái)務(wù)指標(biāo)講述有用有效，何老師為我們研發(fā)成本分析和控制提供了很好的思路?！?--松下電器研究開發(fā)（杭州）有限公司研發(fā)副總

?  “何老師將產(chǎn)品規(guī)劃及技術(shù)平臺(tái)，以及技術(shù)路標(biāo)，這些產(chǎn)品戰(zhàn)略層面的內(nèi)容講得讓人耳目一新，拓展了我們的思路和眼界?！?--中國(guó)電子科技集團(tuán)公司29所可靠性副總工

?  “何老師課程，技術(shù)與管理實(shí)踐相結(jié)合，訓(xùn)練與工作任務(wù)相結(jié)合，答疑與痛點(diǎn)難點(diǎn)相結(jié)合，實(shí)用實(shí)效！”---上海新時(shí)達(dá)電氣股份有限公司運(yùn)營(yíng)總裁

?  “何老師授課理論與實(shí)際結(jié)合，增加和我們相關(guān)行業(yè)或?qū)I(yè)的案例解析。何老師擁有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),同時(shí)還具備豐富的實(shí)際測(cè)試經(jīng)驗(yàn),理論與實(shí)踐相結(jié)合,深入淺出的講解了測(cè)試?yán)碚摵蜏y(cè)試方法?！?--陽光電源研發(fā)中心副總

?  “何老師講課，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和我們分享對(duì)測(cè)試的理解,運(yùn)用和對(duì)未來對(duì)測(cè)試方法的改進(jìn)，提高了我們產(chǎn)品測(cè)試及裝備開發(fā)的專業(yè)水平，給我們帶來了不一樣的技術(shù)管理講解，對(duì)于研發(fā)質(zhì)量、研發(fā)測(cè)試都有新的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。”---匯川技術(shù)裝備開發(fā)部經(jīng)理