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技術專題
使用FMEA改善PCBA的可靠性
如今，與人工智能（AI）或至少在機械中的利用率之間似乎存在著愛恨交織的關系。我們中的某些人只能看到AI如何使我們的生活變得更輕松，并讓我們實現僅想像中的壯舉。然后我們當中有些人擔心我們最終會創造出對我們無用的優質機器。我不得不承認滅絕的想法令人恐懼。但是，可能需要一臺防故障機器才能提升到這種獨立水平。
而且，正如我們的PCB開發人員所知道的那樣，發生故障的可能性總是潛伏在任何電路板設計中，而這實際上是所有機械化（無論是否智能化）的根源。在開發過程中，迭代原型制作過程對于消除可能會轉化為制造缺陷和/或低生產率的錯誤最為有效。逐步將其投入生產并不是評估板的終點。相反，應采用可靠性工程，該工程與PCBA在其整個生命周期中的運行有關。
優化電路板可靠性的方法之一是進行故障模式影響分析或FMEA。FMEA提供了管理可能導致失敗的風險的系統過程。由于電路板的成功運行在很大程度上取決于所使用的組件和材料，因此供應鏈FMEA對于電路板的可靠性至關重要。通過探索將FMEA應用于您的供應鏈可以如何改善質量，性能和可靠性，讓我們看看為什么會這樣。
什么是PCBA的FMEA？
從最普遍的意義上講，FMEA可以定義為通過識別，監視和測量一組風險因素及其對流程成功的影響來評估流程質量的一種手段。為了使該技術有效，必須伴有實施策略以減輕風險。對于PCBA設計和制造，這通常稱為風險管理。不管您選擇懇求描述它的特定術語，其目的都是為了改進您的流程，以便快速識別和控制任何風險發生。
具體風險和相關控制措施基于所分析的過程。電路板的常見用途包括設計，電路板制造，組件選擇和使用，PCB組裝或統稱為PCBA開發。FMEA還用于優化小批量和大批量紙板生產的成品率。從設計到生產的整個過程的一個重要方面，除了關鍵系統外，沒有經常受到審查；例如醫療設備和航空航天，是供應鏈。我們將在下一部分中解決這一疏忽。
使用FMEA進行供應鏈管理
當FMEA應用于您的供應鏈時，可以如下更明確地定義。
供應鏈FMEA可以定義為對已確定的供應鏈項目進行系統的審查和設計分析，這些項目可能會對您的過程或其結果產生負面影響。
通過對您的供應鏈進行概述，您可以更好地管理和控制用于構建電路板的組件和材料的質量。結果，生產的電路板更有可能按預期的壽命周期發揮功能。為了有效，PCBA供應鏈的FMEA應該遵循定義明確的范例或步驟。例如下表中列出的那些。
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PCBA供應鏈管理步驟 |
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FMEA步驟 |
描述 |
PCBA供應鏈示例 |
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識別風險類型
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對于此步驟，目標是創建可以放置所有風險的有限類別或類型集。 |
組件，板材。 |
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識別潛在風險
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這些是占據子類別或風險類型的項目，應盡可能完整。 |
對于組件，可能有IC，連接器，無源設備等。材料可能包括層壓板，電介質，銅，阻焊膜等。 |
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評價每個風險
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在此，根據效果的嚴重性對每個項目進行排名。 |
例如，對不同銅粗糙度的性能影響不如電介質的CTE關鍵。 |
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量化每項風險
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量化僅意味著基于評級創建編號系統，該評級系統清楚地標識出風險如何影響流程（例如，可接受，很低，嚴重等）。 |
IC損壞或故障對于電路板的運行至關重要。但是，不良的連接器較少，因此可以避免或容易更換。 |
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分析風險
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對于所有故障模式（例如，故障，短路，電路板著火等），確定可能造成或引起何種風險。 |
例如，短路可能是由不良組件，外部電源的過電流等引起的。 |
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開發控件
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采取措施減輕風險或使流程回到可接受的水平。 |
控制可能是部件的拆卸和更換，其他材料的選擇或需要重新設計。 |
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應用控制并重新評估
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如果發生事件，請應用適當的控件并再次分析該過程。對于不同的風險和控制措施，可能需要重復多次。 |
如果風險很嚴重，則應將控制措施的有效性應用于少數幾個板上，以確保其有效性，然后再恢復全面生產。 |
如表中所示，如果風險很嚴重并且使電路板無法在現場使用，則應在生產和重新部署大量PCBA之前解決此問題。較低級別的風險可能不需要這種極端級別的緩解措施。盡管可以通過生產后評估在很大程度上確定供應鏈FMEA的有效性，但是應該包括一些有價值的設計步驟。