第一讲：失效分析概论new

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1、失效分析技术及经典案例第一讲失效分析概论中国赛宝实验室可靠性研究分析中心李少平lisp@ceprei.com中国赛宝实验室可靠性研究分析中心讲师简介李少平1984年毕业于电子科技大学，学士学位1994年加入现单位从事可靠性技术科研与应用推广中国赛宝实验室可靠性研究分析中心高级工程师2/771说明本讲义仅为本中心内部材料，供本课程学员学习参考，不得在传媒上登载、不得转给他人。3/77中国赛宝实验室可靠性研究分析中心X135-06，顺德碧桂园大合影，200603编制人员主编郑廷圭罗道军来萍李萍张晓明李少平蔡伟邝贤军解江费庆宇罗宏伟徐爱斌贺光辉4/772除非特别指出，本讲义图片来自于：中

2、国赛宝实验室可靠性研究分析中心5/77中国赛宝实验室可靠性研究分析中心您所知道的可靠性？更大的麻烦。。。6/773一次惨痛的经历！¢1986年1月28日¢73秒¢7名人员¢12亿美元7/77中国赛宝实验室可靠性研究分析中心•网络新闻图片一次惨痛的经历！挑战者号1986年1月28日执行第十次任务时，于升空过程中突然爆炸8/774一次惨痛的经历！®博伊斯乔利说–“这些钢圈看上去很结实，很牢固，但点火后，每个部分受到巨大压力，都会像气球一样被‘吹’起来。这样，就需要在各部分的接合处采用松紧带来防止热气跑出火箭。”–这份工作由两条名为“○圈”的橡胶带完成，它们可以随着钢圈一起扩张，并能弥合

3、缝隙。–这两条橡胶带与钢圈脱离哪怕0.2秒，助推器的燃料就会发生泄露，固态火箭助推器就会爆炸。9/77中国赛宝实验室可靠性研究分析中心一次惨痛的经历！®“挑战者”发射那天，天气非常寒冷。气温降低后，这些“○圈”就变得非常坚硬，伸缩就更加困难。坚硬的“○圈”伸缩的速度变慢，密封的效果就大打折扣。虽然那可能只是零点几秒的时间，但足以把一次本应成功的发射变成一场灾难。10/775一次惨痛的经历！®“挑战者”的悲剧在于，博伊斯乔利在发射前6个月就对“○圈”提出质疑，因为一年前他曾亲自跑到佛罗里达，对上一次发射时使用的火箭进行了检查，让他吃惊的是，第一层“○圈”失灵，热气跑了出来，幸运的是，

4、第二层“○圈”拦住了热气。®博伊斯乔利仍保存着当时拍摄的“○圈”照片，本应是蜜色的润滑油被熏成了黑色。第一层“○圈”的很多部分不见了，很显然，它们被烤焦了。他说：“我看到这一切时，心口像堵上了一团棉花。那次发射，航天飞机竟然没有爆炸，简直是奇迹！”事故并非偶然11/77中国赛宝实验室可靠性研究分析中心可靠性工程新观念°1980年代可靠性观念发生变化，也随之提出了可靠性强化试验（RET,ReliabilityEnhancementTesting，或称为步进应力试验、高加速寿命试验HALT、高加速应力筛选HASS等）等面向失效的可靠性新技术。°RET技术的理论依据是失效物理学(Pof,

5、PhysicsofFailure),把失效当作研究的主体，通过激发、研究和根治失效达到提高可靠性的目的。12/776可靠性观念变化比较传统观念现时观念可靠性是一种成本可靠性是一种资产遵照规范做为用户提供价值可靠性靠公式和手册保证可靠性靠良好的设计和生产与设计和生产脱离与设计和生产融为一体只用MTBF作为可靠性统计参数同时用故障率和有效寿命作为可靠性的统计参数检测故障，协调解决分析故障，清除故障重复运作改进运作13/77中国赛宝实验室可靠性研究分析中心失效物理方法M.G.Pecht和L.W.Condra提出了失效物理方法的8个步骤：1.确定真正的系统要求；2.确定使用环境；3.验明潜

6、在的失效部位和失效机理；4.采用可靠的原材料和元器件；5.设计可靠的产品；6.鉴定加工和装配方法；7.控制加工和装配过程；8.对产品的寿命期成本和可靠性进行管理。14/777可靠性工程新发展°2003年美国Lucent（朗讯）公司因通讯设备的高可靠要求，颁布了X21368企标:“光电子元器件、组件与子系统可靠性评价”，要求供应商：°“应给出产品和其内部主要元器件、材料各自的5种主要失效机理，要求在产品的设计初期（设计评审）就开展此项工作。评估每一种失效机理的风险、失效模式和采取的纠正措施。”°这是失效物理方法进入企业标准的典型标志。15/77中国赛宝实验室可靠性研究分析中心有的人这

7、样理解失效分析°医药学的历史与人类的病痛一样长。大量医药科学的进步都是建立在外科医生进行的尸体解剖上。（仁慈的东方人除外）°在我们的专业领域，这一做法通常称为“失效分析”。°每个失效部件都应被视为进行可靠性改进的机会。失效部件有时甚至是“珍贵的”。16/778本课程的目的°失效分析技术的用途与价值°了解技术发展状况°学习基础知识和技能，了解相关标准°希望更多人关心、支持和参与可靠性工程17/77中国赛宝实验室可靠性研究分析中心本课程的对象°失效分析技术人员°生产和质量