FMEA即Failure Mode and Effect Analysis,意为失效模式及影响分析,是一种用来确定潜在失效模式及其原因的分析方法。FMEA通过对可能发生的(和/或已经发生的)失效模式进行分析与判断其可能造成的(和/或已经产生的)后果而产生的风险程度的一种量化的定性分析计算方法,并根据风险的大小,采取有针对性的改进,从而了解产品(和/或制造过程)设计能力,达成一种事先预防并实施改进措施。
机械零件由于某些原因丧失工作能力或达不到设计要求性能时,称为失效。机械零件的失效并不是单纯意味着破坏,可归纳为三种情况:完全不能工作;虽然能工作,但性能恶劣,超过规定指标;有严重损伤,失去安全工作能力。
机械零件的失效是指零件在使用过程中,零件部分或完全丧失了设计功能。零件完全被破坏不能继续工作;或零件已严重损坏,若继续工作将失去安全;或虽能安全工作,但已失去设计精度等现象都属于失效。
零件失效分析意义在于减少和预防同类机械零件的失效现象重复发生,保障产品质量,提高产品竞争力。为了预防零件失效,需对零件进行失效分析,即通过判断零件失效形式、确定零件失效机理和原因,有针对性地进行选材、确定合理的加工路线,提出预防失效的措施。
金属材料的失效形式及失效原因密切相关,失效形式是材料失效过程的表观特征,可以通过适当的方式进行观察。而失效原因是导致构件失效的物理化学机制,需要通过失效过程调研研究及对失效件的宏观、微观分析来诊断和论证。随着社会的进步和科技的发展,金属制品在工业、农业、科技以及人们的生活各个领域的运用越来越广泛,因此金属材料的质量应更加值得关注。
电子设备中大部分故障,究其最终原因都是由于电子元器件失效引起的。如果熟悉了元器件的失效原因,及时定位到元器件的故障原因,就能及时排除故障,让设备正常运行。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。
PCBA是由PCB和各种电子元件组成的系统。PCB的主要材料是玻璃纤维和环氧树脂的复合材料,分为单面板,双面板和多层板。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。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。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。
复合材料,是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
涂/镀层不仅能够装饰零部件的外观,修复零件表面缺陷,而且还能赋予零件表面特殊性能,包括提高表面硬度、耐磨性、耐蚀性、导电性和高温抗氧化性等。涉及到的产品包括家用电器、汽车、门窗、金属紧固件和电子产品等。由于技术的全新要求和产品的高要求化,而客户对高要求产品及工艺理解不一,于是涂/镀层材料分层、开裂、腐蚀、变色等之类失效频繁出现,常引起供应商与用户间的责任纠纷,所以导致了严重的经济损失。通过失效分析一系列分析验证手段,可以查找其失效的根本原因及机理,其在提高产品质量、工艺改进及责任仲裁等方面具有重
PCB已经成为电子信息产品的最为重要而关键的部分,品质的好坏与可靠性水平决定了整机设备的质量与可靠性。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。同一种失效模式,其中失效机理却是是复杂多样化的,需要正确的分析思路、缜密的逻辑思维和多样化的分析手段,才能找到真正的失效原因。