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        基于QC工具的微波組件故障分析與定位

        2014-11-27 10:15:57劉子龍童紅蘭
        新媒體研究 2014年19期

        劉子龍++童紅蘭

        摘 要 在現(xiàn)代微波通訊產(chǎn)品的不斷發(fā)展和技術(shù)成果的不斷涌現(xiàn)中,微波組件的電路原理與產(chǎn)品內(nèi)部立體結(jié)構(gòu)分布原來越復(fù)雜。結(jié)合微波組件的自身特點(diǎn),運(yùn)用QC工具從微波調(diào)試生產(chǎn)過程出發(fā)定位產(chǎn)品故障,很大程度上提高了微波組件性能的穩(wěn)定性和可靠性,對組件的質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響。

        關(guān)鍵詞 微波組件;串?dāng)_;微波調(diào)試;QC工具

        中圖分類號:F273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)19-0053-02

        1 問題的出現(xiàn)

        某前級組件調(diào)試流程為分級調(diào)試,為了確保在高低溫、振動等非常規(guī)環(huán)境下的組件穩(wěn)定性及可靠性,在組件級產(chǎn)品完成性能調(diào)試之后,必須進(jìn)行環(huán)境應(yīng)力篩選,篩選測試合格后,方可進(jìn)行下道工序的中轉(zhuǎn)。在實(shí)際批產(chǎn)調(diào)試中發(fā)現(xiàn),某前級組件環(huán)境應(yīng)力篩選后一次測試合格率只有60.3%,但環(huán)境應(yīng)力篩選后常規(guī)產(chǎn)品測試合格率應(yīng)大于90%。

        2 問題的分析

        組件環(huán)境應(yīng)力篩選后一次測試合格率低的主要原因?yàn)檩敵龉β实淖兓螅颊麄€不合格品的比例高達(dá)88%。由于產(chǎn)品內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和操作人員裝配的差異性,使用微波仿真(如Microwave)等技術(shù)手段來排除單一組件故障及批產(chǎn)品相似故障具有很大的困難,尤其是故障的具體定位較為復(fù)雜。Mentor公司的Hyperlynx仿真軟件雖然可以對集成電路中的串?dāng)_進(jìn)行有效分析,但是無論是用于布線前的仿真工具LineSim,還是用于布線后的仿真工具BoardSim,其適用在PCB板仿真,主要對微帶線之間、帶狀線之間以及微帶線與帶狀線之間的仿真分析精準(zhǔn)度較高。通過一系列的實(shí)驗(yàn)仿真,我們并沒有定位出具體的故障電路。

        在這里我們改變思路,以實(shí)際產(chǎn)品為出發(fā)點(diǎn),結(jié)合產(chǎn)品的設(shè)計(jì)電路與調(diào)試手段,運(yùn)用QC工具來逐層分析故障問題。通過逐級對產(chǎn)品數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)第二級功率模塊輸出功率變化在環(huán)境應(yīng)力篩選前后較為明顯。經(jīng)統(tǒng)計(jì),得出功率變化為100%,不合格數(shù)為24件,環(huán)境應(yīng)力篩選后第二級輸出功率不合格率達(dá)到了85.7%,產(chǎn)品指標(biāo)變化尤為明顯。

        第二級模塊功率管加電需通過一條橫跨模塊上方的電源線進(jìn)行加電,由于結(jié)構(gòu)的特殊性,組件模塊工作時電源線會有電流通過,單一電源線的抗干擾能力較差,查閱相關(guān)資料,可能是微波串?dāng)_從而影響了第二級的輸出功率。

        3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

        確認(rèn)步驟1:確認(rèn)裝配在準(zhǔn)備工作時電源線成型情況,隨機(jī)抽取50個樣本測量其實(shí)際長度,電源線長度在65.5 mm~75.5 mm之間,樣本量數(shù)據(jù)偏右區(qū)間,無明顯其他規(guī)律分布。

        在組件調(diào)試時,發(fā)現(xiàn)環(huán)境應(yīng)力篩選后,第二級電源線有位置偏移的現(xiàn)象發(fā)生,電源線橫跨在微帶線上方,加劇了電源線對微帶傳輸線的信號串?dāng)_。統(tǒng)計(jì)50件前級組件第二級電源線在環(huán)境應(yīng)力篩選后位移數(shù)為28件,占整個實(shí)驗(yàn)樣本的56%。

        為了驗(yàn)證電源線位移對功率的影響,對發(fā)生位移的28件組件做出統(tǒng)計(jì),得出功率變化為100%,不合格數(shù)為24件,第二級電源線位移后輸出功率不合格率達(dá)到了85.7%。計(jì)算得出:第二級輸出功率不合格率=電源線位移率×第二級電源線位移后輸出功率不合格率=56%×85.7%=48.0%。由上實(shí)驗(yàn)得出,如果第二級功率合格率大于90.5%的話,電源線位移率≤(1-90.5%)÷85.7=11.0%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于實(shí)際值48.0%。第二級電源線長度過長而造成環(huán)境試驗(yàn)后電源線位移,會嚴(yán)重影響組件第二級輸出功率。

        確認(rèn)步驟2:為了進(jìn)一步驗(yàn)證在實(shí)際調(diào)試中,第二級電源線長度對第二級輸出功率的相關(guān)性,采用分層抽樣法,分別從10個不同第二級電源線長度的樣本關(guān)系中各抽取3個樣本進(jìn)行分析,為了便于分析和體現(xiàn)數(shù)據(jù)的客觀性,抽取60碼功率變化率的絕對值數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究。

        依據(jù)數(shù)據(jù)采用相關(guān)系數(shù)判斷法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析如下:

        4 結(jié)論

        通過確認(rèn)步驟1,發(fā)現(xiàn)第二級電源線在經(jīng)過環(huán)境試驗(yàn)后會出現(xiàn)位移的情況,達(dá)到56%,而第二級電源線位移對第二級功率輸出有較大影響,經(jīng)計(jì)算不合格率達(dá)48.0%,通過計(jì)算得出位移率需小于11%才能達(dá)到合格指標(biāo);通過確認(rèn)步驟2,推算出電源線長度與第二級功率變化率成強(qiáng)正相關(guān),從而影響第二級功率輸出變化。

        5 結(jié)束語

        綜上可知,在微波組件調(diào)試生產(chǎn)中,從現(xiàn)象和結(jié)果出發(fā),以專業(yè)知識和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),運(yùn)用科學(xué)的方法和工具,能快速有效的抓住產(chǎn)品故障的本質(zhì),從而保障生產(chǎn)任務(wù)的順利進(jìn)行。

        參考文獻(xiàn)

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        [2]文開壹.串?dāng)_問題分析及對PCB設(shè)計(jì)的指導(dǎo)[J].電子技術(shù),2014(02):64-67.

        [3]張志偉.平行傳輸線間串?dāng)_的仿真及分析[J]. 電子質(zhì)量,2014(01):72-75.endprint

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