某型接收機液晶顯示屏破裂問題質量分析研究

海華電子企業（中國）有限公司 朱能文 李 哲 鄭 華

1.引言

隨著液晶屏、OLED屏等各類易碎、易破元器件在工業和消費領域的廣泛使用，由于結構設計當、安裝工藝不正確或野蠻裝配等原因引起的質量事故也是屢見不鮮，往往給整機生產單位造成不小的經濟損失。文中通過一典型的實際案例，來分析在此類元器件的使用上涉及到的研發、生產、采購、質檢等環節可能出現的問題和應采取的措施，從而為此類元器件的質量控制提供參考借鑒。

2.故障現象簡述

某B型接收機在整機首次通電過程中，15套機器中有4套液晶顯示屏屏幕右側有黑斑，無法正常顯示，另有一臺機器安裝在液晶屏前的屏蔽玻璃板破裂。

3.故障定位

3.1 故障因素分析

經現場查看，四套機器的顯示屏右側的上下兩個位置有黑斑現象(見圖1)。

仔細查看，每個黑斑的中間都有一亮線，由屏的右側邊緣向屏幕中間延伸，分析亮線是由玻璃屏的橫截面反光所致，由此可以判斷屏幕上的玻璃已經破裂，由此可以確定是硬件損傷而非軟件故障引起。

初步確定4套機器產品黑斑的原因是由于液晶屏上的玻璃板受外力作用，導致破裂使玻璃板上附著的網格電路線折斷，破壞了顯示屏內的液晶，造成液晶的漏液，從而產生黑斑現象。

3.2 故障定位過程

拆開機器，取出液晶屏，發現液晶屏破裂的位置都是從液晶顯示屏的右側螺孔的U形槽位置開始，懷疑是因液晶屏在裝配時螺釘的扭力過大造成的，查看液晶顯示屏的技術規格書，根據規格書中的說明：液晶屏固定螺釘時的扭力絕對不能超過0.294N.m。

經對所使用的電動螺絲刀進行力學檢測，扭矩如表1所示。

由表1可知，電動螺絲刀的最小扭矩為0.52N.m，即使用最小檔位，也已經遠超過了液晶屏所能承受的0.294N.m，而實際裝配時電動螺絲刀所使用的檔位為4檔，但是該部件的裝配圖中并沒有說明用多大的扭力來裝配液晶屏。

由此可以判斷液晶屏發生破裂的原因之一是由于裝配時螺釘扭力過大所造成的。

繼續分析，根據B型接收機裝配圖紙可知，液晶屏裝配在屏蔽玻璃與固定板之間，然后再裝入前面板（盒蓋）中。按照裝配圖裝配后發現，液晶屏固定孔與前面板螺柱之間有一定的間隙，如圖2所示。

從圖2可知，影響液晶屏與螺柱之間間隙的零件分別為液晶屏凹陷厚度、屏蔽玻璃厚度、盒蓋螺柱的高度。

對此查看其結構件的圖紙，確認是否滿足圖紙要求：

(1)前面板：確認其支撐液晶屏的螺柱高度，經查看歸檔圖紙，其四個固定液晶屏的螺柱高度為4.5mm，測量其尺寸滿足圖紙要求。

(2)屏蔽玻璃板：確認其厚度。

查看其歸檔圖紙可知，屏蔽玻璃板由屏蔽玻璃、銅箔、泡棉組成。

①玻璃厚度為2.5±0.2mm，實測尺寸滿足圖紙要求；

②銅箔，測量單側銅箔厚度為0.1mm(技術要求第2條：正反兩面包銅箔)，即兩面銅箔厚度為0.2mm；

③全通導泡棉，要求厚度0.7mm，實測厚度為0.3～1mm之間(泡棉是有彈性的)，即滿足尺寸要求。

于是將玻璃板、銅箔、泡棉尺寸加起來得知屏蔽玻璃板的厚度為2.8～3.9mm(正負公差)。

(3)液晶顯示屏：確認其凹陷厚度。

根據液晶屏技術規格書中的圖紙得知，液晶屏的凹陷厚度為2.5±0.2mm，實際測量其厚度也滿足圖紙要求。

測得以上三種零件(盒蓋、屏蔽玻璃、液晶屏)尺寸滿足圖紙要求。由此得出，影響液晶屏與盒蓋之間空隙的三個零件均滿足圖紙要求。

將液晶屏凹陷厚度(2.5±0.2mm)+屏蔽玻璃板厚度(2.8～3.9mm)=5.1～6.6mm，而盒的螺柱高度為4.5mm，因此就會造成液晶顯示屏的U型孔與盒蓋上螺柱之間存在有0.6～2.1mm厚度的空隙，紅色箭頭所示的位置。

由于液晶屏固定孔位置與螺柱之間存在有0.6～2.1mm的間隙，在裝配固定螺釘過程中，由于螺釘的作用力會迫使液晶屏的U型螺釘孔向盒蓋螺柱方向閉合，因為液晶屏其它位置已貼合到位，沒有再向下移動空間，如此時仍能繼續向下擰動螺釘，就會使液晶屏局部位置發生形變，當形變達到一定的程度，就會使液晶屏發生破裂。

由此可以判斷液晶屏發生破裂的原因之二是由于屏蔽玻璃板或盒蓋螺柱尺寸配合不當所造成的。

繼續分析，同樣的液晶屏為什么用在A型接收機上使用沒有發生破裂現象？而且本批次的破裂位置都是在屏幕的右側，左側卻沒有破裂現象。

由于B型接收機是A型接收機的改進型，在結構上并沒有大的變換，但在已經大批量生產的A型接收機上卻從沒有出現過液晶屏破裂的問題，故進一步的比對分析對質量問題的解決有更大的意義。

將B型接收機與A型接收機裝配圖紙作比較，找出與顯示屏關聯的部件，分別為前盒蓋、固定板、屏蔽玻璃板、固定螺釘，如表2所示。

由表2可知B型與A型區別為固定板螺柱的高度和螺釘長度不一樣。

針對性的進行裝配，在固定螺釘(GB/T818 M3×20)未裝彈墊、平墊的情況下進行固定液晶顯示屏，發現當螺釘能完全裝到盒蓋螺柱的底部，且螺帽與固定板之間仍存在有一定的空隙，再加上固定板設計使用的是用M3的螺釘來穿過M4漲鉚螺柱來固定到盒蓋上的，而M4漲鉚螺柱在鉚裝時需要在固定板上原孔位倒一個斜沉孔，正是由于這個斜沉孔加上螺帽與固定板的空隙足夠能裝入一個彈墊、一個平墊，也就是說A型接收機顯示單元的液晶屏的固定螺釘選用的“恰到好處”(裝配時，螺釘已擰到盒蓋螺柱的底部無法繼續擰下去，但是又剛好把液晶屏固定住了，即使螺釘繼續擰，螺釘的扭力已無法施加在液晶屏上，而是在施加在盒蓋上)，故A型接收機上用的液晶屏目前還沒有出現有破裂現象。而B型接收機的固定板在A型接收機固定板的基礎上將M4漲鉚螺柱減短2mm(即由原來的10mm減至8mm)，而固定螺釘減小4mm(即由原來的20mm減小到16mm)，兩相對比，A型接收機的螺釘還要再多擰2mm才能擰到盒蓋的底部。

表1 螺絲刀扭力測試記錄

表2 A/B型接收機部分圖紙對比表

圖1 液晶屏故障圖

圖2 右側安裝剖面示意圖

4.雙五歸零處理

4.1 技術歸零

定位準確：從發生破裂的液晶屏的外觀很直觀的能看出來，正是過大的扭力將液晶屏壓破，生產裝配電動螺絲刀的扭力已遠大于液晶屏所承受的最大扭力導致液晶屏破裂。

機理清楚：

因盒蓋、屏蔽玻璃板、液晶顯示屏尺寸配合不當，導致給裝配時使液晶屏發生破壞性形變留下了可能和隱患。

問題復現：將已破裂的液晶屏的左邊換裝到顯示控制單元右邊安裝，用同樣的扭力，液晶屏照樣破裂。

措施有效：

調整盒蓋、屏蔽玻璃板、液晶顯示屏尺寸，使液晶屏右側的安裝U型槽與盒蓋的安裝螺柱將沒有空隙，同時將盒蓋的安裝螺柱內的預留縫隙減小，在生產工藝操作說明書中明確規定最大扭力。

舉一反三：

對工廠內液晶屏的易碎安裝品作徹底檢查，防止此類問題在其它產品上出現。

4.2 管理歸零

過程清楚：

裝配工藝上沒有對液晶屏的安裝扭力等特殊要求做詳細明確規定；

裝配工序上想當然的采用經驗做法，直接采用大扭矩的電動螺絲刀進行安裝；

在屏蔽玻璃的采購、入庫、出庫環節上均沒有按圖紙的要求執行。

責任明確：

設計、生產裝配、采購、入庫檢驗、出庫發貨等環節都對問題的產生造成了一定的影響。

措施落實：

在裝配工藝圖紙的設計和審核上規定更嚴格的要求，明確裝配過程不得憑經驗，在裝配易碎器件時必須核對相關工藝文件，即使沒有必需向工藝師和設計師確認，采購、入庫檢驗必需嚴格按圖紙要求執行。

嚴肅處理：

對相關責任人采取經濟處罰和通報批評的措施。

完善規章：

從質量體系角度完善工廠在此類元器件設計、使用、裝配、采購、檢驗等各環節的管理制度。

近幾年隨著“雙五歸零”的管理方法從航空工業領域向國民經濟各個領域的不斷延伸，其作用和重要性不斷得到人們的認同，本文通過實際案例的分析，運用雙五歸零管理的理念，逐步推進，解決問題，是對雙五歸零較為充分的一個應用。