電子元器件應用可靠性與典型失效分析案例

【課程背景】

隨著元器件技術的進步，元器件本身變得越來越復雜，很多元器件成為了產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方面，一個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。

據專業(yè)機構調查顯示，電子產品按壽命期統(tǒng)計的故障，設計可靠性和元器件可靠性因素造成的不可靠問題占產品壽命期內不可靠因素的70%，制造和物流使用過程因素30%。

從可靠性的角度，元器件選型和應用是一致的，都是器件可靠應用的問題。有了可靠的器件才能可靠地使用，同時，可靠地使用器件是在了解器件可靠性特點的基礎上進行的。

本課程從元器件固有可靠性到使用可靠性多次層次展開，從設計端、供應商、生產端、售后端等多維度解析元器件應用可靠性，提供理論到實操的解決方案，從而幫助學員企業(yè)，全方位，全流程、全生命周期，提升元器件應用質量水平。

【適合對象】

1.      器件工程師，可靠性設計、可靠性分析、可靠性試驗、失效分析工程師及管理人員；

2.      硬件、整機、工藝、品質、新產品導入技術工程師及管理人員；

3.      質量工程師(QE/SQE)、器件倉儲、來料檢驗IQC及質量部門管理人員；

4.      生產管理，工藝、質量人員；

5.      質量總監(jiān)（副總）、研發(fā)總監(jiān)（副總）、研究所長、企業(yè)CEO及高管等。

【課程收益】

1.      通過學習，借助參考流程和模板，學員能夠初步應用元器件可靠性設計、試驗、選型的方法于所在企業(yè)的本職工作中。

2.      通過學習，學員可以陳述元器件選型方法，說明元器件在對應設計階段匹配性，借助參考流程和模板，初步應用到所在企業(yè)本職工作中。

3.      通過學習，借助案例研討和解析，學員能夠列舉標桿企業(yè)元器件可靠性工程應用方法，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計和可靠性追溯工作。

4.      通過學習，學員借助參考流程和模板，能夠說明生產制造環(huán)節(jié)、周轉物流、客戶使用等環(huán)節(jié)控制要點，將元器件的使用可靠性的方法和策略初步應用到所在企業(yè)本職工作中。

5.      通過現(xiàn)場答疑，學員能夠解決大部分元器件可靠性選型、試驗、失效分析等器件可靠性應用方面的疑難問題，提升元器件可靠應用方面的工作質量和效率。

【教學形式】

60%理論講授+20%研討練習+20%重難點答疑

【課程時長】

兩天/12小時

【課程大綱】

一、元器件可靠應用概述

1.      元器件可靠應用常見難點

2.      元器件工程師面臨的挑戰(zhàn)

3.      構建產品可靠性的基礎是器件可靠

4.      元器件選型與應用的關系

5.      元器件可靠應用參照的主要標準和理論

二、元器件可靠性特點及重要指標

1.      器件可靠性特點

2.      器件可靠性定量指標

3.      器件失效分布

4.      器件參數(shù)特征

5.      器件失效機理

6.      器件可靠性數(shù)據預計

1)      失效率預計

2)      壽命預計

三、產品開發(fā)過程元器件可靠性應用活動

1.      元器件可靠應用的重要性

2.      元器件可靠性是產品可靠性的“基石”

3.      元器件選型與應用的關系

4.      當前器件工程師面臨的痛點和挑戰(zhàn)

5.      產品開發(fā)過程元器件可靠應用活動

6.      集成產品開發(fā)（IPD）流程中的元器件活動

7.      集成產品開發(fā)（IPD）組織結構中器件擴展組 

8.      器件擴展組主要業(yè)務活動

9.      案例：H公司產品開發(fā)過程中器件選型流程解析

四、元器件可靠性工程需求

1.      器件的質量可靠性要求

2.      器件質量可靠性通用要求

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)     電路設計可靠性;

2)     工藝可靠性;

3)     原料和輔料的來料質量

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.    機械應力

11.    應力作用機理

1)     各類器件的機械應力薄弱點

2)     各類器件的具體的機械應力規(guī)格

3)     可加工性

12.    ESD（Electrostatic Discharge）分析

1)     ESD模型

2)     ESD失效機理

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)     潮敏失效機制:

3)     導致潮敏失效的相關因素:

4)     潮氣的侵入途徑:

5)     潮濕敏感等級的分類:

6)     潮敏器件包裝要求:

7)     潮敏器件存儲要求:

8)     潮敏器件CHECKLIST

9)     潮敏導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.    其它失效機理

六、元器件可靠應用問題典型特性

1.      器件可靠應用問題

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)      器件質量可靠性需求

3)      機械應力

4)      可加工性

5)      電應力分析

6)      環(huán)境應力分析

7)      溫度應力分析

8)      壽命與可維護性

9)      固有失效率較高器件改進對策

4.      樣例：兩個某通信產品元器件可靠性需求分析過程和結果輸出

七、元器件選型、品質控制和質量追溯

1.      流程與器件業(yè)務活動

2.      產品研發(fā)器件業(yè)務過程與業(yè)務活動

3.      產品研發(fā)器件業(yè)務操作流程和相關信息平臺

4.      新器件選型方法

1)      新器件選用基本原則和要求

2)      器件風險防范（可采購性）考慮要素 

3)      器件品質（可用性）考慮要素

4)      器件可生產性考慮要素

5)      器件成本考慮要素        

6)      器件在板測試基本項目

5.      器件品質控制體系與規(guī)范介紹

1)      體系簡介

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量追溯解決方案

課程收尾：內容回顧與總結，五三一行動計劃，Q&A