低成本電子元器件的質量分析及控制

摘 要：當今電子元器件的質量管理中存在著兩個極端現象，即企業要么沒有質量控制措施，要么就是質量管理要求過于嚴苛，導致管理不符合企業實情。低成本要求的企業在客觀上有實施電子元器件質量管理方法的需要，然而大多數這樣的企業并沒有找到合適的質量管理方法與技術。文章重點分析了六西格瑪技術手段下低成本電子元器件的質量分析與控制技術，從而為低成本要求的企業實現質量和銷量的雙豐收提供參考意見。

關鍵詞：低成本電子元器件；質量管理；六西格瑪

1 低成本電子元器件質量分析和控制的意義

在世界經濟一體化發展的大背景下，電子市場的競爭也進入了白熱化的階段。在這種緊張的形勢下，很多企業采取低價策略，希望低廉的產品價格能夠激起消費者的消費欲望。然而，消費者所接受的電子產品不僅要低價，而且質量也要有保證。因此，如果企業是在降低產品質量的基礎上來降低產品價格，那么最終會被市場所淘汰[1]。從這個角度來看，對低成本電子元器件進行質量分析及控制具有重要的意義。下面作者來做具體的分析。第一，低成本電子元器件的質量分析及控制可以提高產品質量，增強產品的市場競爭力。質量是產品的生命，只有質量過關的產品，才能夠獲得消費者的青睞。但是，企業為了降低生產成本往往很難顧及產品的質量，因此，實施低成本電子元器件質量分析及控制可以在降低生產成本的情況下兼顧產品質量，進而提升產品的市場競爭力。第二，低成本電子元器件質量分析及控制可以幫助企業實現利益的最大化。許多企業的質量管理存在許多問題，無形之中給企業的生產與經營增加了成本。例如，有些企業的產品只有初期的應用性測試，而沒有獨立的電子元器件可靠性分析，因此一旦電子元器件失效，那么工程師就要把失效分析和產品改進的任務交給供應商。而如果供應商不具備優秀的分析和改進能力，那么企業就要更換供應商，這樣一來時間消耗了，不必要的資金也消耗了，企業的盈利受到影響。而如果在電子元器件的生產過程中加入質量分析和控制，那么就能夠避免以上情況的發生，企業的運作效率也就能達到最優，利益就能實現最大化。

2 電子元器件六西格瑪質量管理方法

2.1 六西格瑪概述

六西格瑪（Six Sigma）源自于摩托羅拉公司，是摩托羅拉公司用來描述實現質量改進時的目標與過程的一個術語[2]。“六”代表數字，而“西格瑪”則是希臘字母σ的漢語名稱，代表標準偏差。當標準偏差達到六個時，則表示企業接近完美地達到了顧客的要求。從上世紀九十年代中期開始，六西格瑪逐漸從一種全面的質量管理方法演變為一種改善企業質量流程管理的技術，而它在通用電氣公司中的實踐應用使得它真正成為一種世界性的提高企業業績和競爭力的質量管理方法。從六西格瑪的工作原理來看，其核心在于通過實施幾種管理方法來實現零缺陷和低成本生產的雙重目標。零缺陷生產的目標追求是通過降低失誤操作的次數實現的，而降低操作失誤的次數的方法即為改進流程。在這個改進的過程中，DMAIC模式起到了重要的作用。簡單而言，DMAIC模式的實施就是辨認、定義、分析、改進、控制五個步驟的實施過程[3]。通過循環運行DMAIC模式，使得操作失誤的次數降至最少。失誤次數越少，則表示σ所代表的標準偏差越接近6σ。

六西格瑪管理不同于企業管理，實際上它的項目實施具有獨特性。第一，六西格瑪將顧客作為管理理論和實踐的中心，對顧客的需求表現出了極高的重視，在確定管理項目之前，首先要分析顧客的需求。第二，六西格瑪以提高客戶滿意度和縮減生產成本作為提升業績的方式。提高客戶的滿意度是拓展市場份額的有效手段，而縮減生產成本則是提升企業收入的反向手段。第三，六西格瑪注重數據和事實，所有的管理方法都是基于真實的數據制定并實施，由此管理成為了一種數字化可測量的科學[4]。第四，六西格瑪將突破性的質量改進作為質量改進的標準，無論是產品還是過程，每一次改進都給企業的發展打開了新的局面。

2.2 低成本電子元器件六西格瑪質量管理方法以技術

低成本電子元器件運用六西格瑪管理方法進行質量分析與控制，其核心在于應用DMAIC方法。下面作者以低成本熒光燈電子鎮流器為例，探討其應用DMAIC方法的質量分析及控制。

第一，界定熒光燈電子鎮流器中的關鍵電子元器件。熒光燈是指日光燈，在發光二極管尚沒有得到普及的今天，熒光燈的生產與消費量仍然是最大的。但是從上世紀七十年代起，為順應當時世界性的節能生產潮流，熒光燈中開始安裝電子鎮流器以限制燈電流，從而實現節能的目標。目前來看，熒光燈電子鎮流器生產廠家比較多，因而產品之間的差異性較大，但是它們的關鍵元器件基本上相同。因此關鍵元器件可以作為驗證整個電子鎮流器可靠性的參考標準，對關鍵電子元器件進行界定具有重要的意義[5]。在具體的界定方式上，首先是分析熒光燈鎮流器的成本，成本的分析所需的主要參數是原材料的價格，因此要優先分析價格最高的器件，再分析它們的低價替代品。其次是確定關鍵器件，通過MEOST試驗來找到產品設計中的缺陷或者質量缺陷，通過排列圖工具來找出總失敗率在80%以上的電子元器件。

第二，測試關鍵電子元器件的可靠性。關鍵電子元器件可靠性測試的主要內容為它的使用壽命。第一步，采用加速壽命試驗設計方法來測試產品的壽命。所謂的加速壽命試驗就是改變產品的物理屬性和化學屬性等，使產品內部發生本質變化，之后再看各個測試參數的變化情況。第二步，分析加速壽命試驗的結果。電解電容的加速壽命試驗結果和MOSFET SD4N60的加速壽命試驗結果，是考查關鍵電子元器件的使用壽命的重要依據。對此，我們要對電解電容和MOSFET SD4N60的失效時間分布情況做出分析。

第三，分析、改進失效樣品。低成本熒光燈電子鎮流器的生產活動中或多或少會出現失效樣品，而這些失效樣品大多數是在試驗之后發現不符合產品的壽命要求，所以被歸類為失效樣品。在對這一類樣品的處理方法上，分析導致其使用壽命不達標的原因是其一，根據分析結果做出改進是其二。就一般情況而言，導致失效樣品使用壽命不達標的原因主要為：（1）器件過電應力損傷；（2）封裝內出現分層，于是造成芯片表面漏電；（3）濕氣附著在芯片表面導致電流異常增大等。在分析了失效樣品的失效原因之后，就可以根據分析結果來對產品設計進行修正。對此，因子篩選法、全因子試驗設計法、響應曲面法等幾種方法可以綜合應用起來，從而得到最佳設計方案。

3 結束語

文章主要分析了六西格瑪質量管理視角下低成本電子元器件的質量分析及控制的方法，從論述中可以看到這種質量管理方式比原來的更為系統、合理，在提高產品的質量和節省生產成本上具有更出色的表現。因此，六西格瑪質量管理方法在不遠的將來將得到更多的研究和應用。

參考文獻

[1]羅弘.電子元器件質量等級辨析[J].電子世界，2013（7）.

[2]李華.淺談企業電子元器件檢測成本及質量控制[J].電子技術與軟件工程，2014（15）.

[3]陳文波.關于電子元器件質量和可靠性管理分析[J].信息通信，2012（2）.

[4]于海燕.電子元器件的使用管理與控制[J].科技信息，2012（18）.

[5]張立新.電子元器件二次篩選及質量控制探討[J].環境技術，2011（1）.

作者簡介：梁自偉（1978-），男，廣西北海市人，工作單位：廣西新未來信息產業股份有限公司，職務：企業發展部副經理，研究方向：電子科學與技術。