基于QC工具的微波組件故障分析與定位

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，運用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為輸出功率的變化大，占整個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。通過一系列的實驗仿真，我們并沒有定位出具體的故障電路。

在這里我們改變思路，以實際產(chǎn)品為出發(fā)點，結(jié)合產(chǎn)品的設(shè)計電路與調(diào)試手段，運用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，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 實驗驗證

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，隨機抽取50個樣本測量其實際長度，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，占整個實驗樣本的56%。

為了驗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，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%。由上實驗得出，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)小于實際值48.0%。第二級電源線長度過長而造成環(huán)境試驗后電源線位移，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)一步驗證在實際調(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)計算不合格率達(dá)48.0%，通過計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)驗為基礎(chǔ)，運用科學(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。

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