帖子
勛章
關(guān)注
任務(wù)
半導(dǎo)體失效分析的各國(guó)概況 隨著工業(yè)革命的開始，機(jī)器開始代替人類的雙手進(jìn)行各項(xiàng)勞動(dòng)，以蒸汽動(dòng)力和大機(jī)器生產(chǎn)為代表的時(shí)代給人們帶來了豐富的物質(zhì)文明的同時(shí)，伴隨機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的隆隆響聲而來的還有一系列的機(jī)械故障和故障引起的災(zāi)難。失效分析從這時(shí)起，開始正式進(jìn)入人們的視野。 由于蒸汽鍋爐爆炸的事故頻頻發(fā)生，人們開始著手調(diào)查這些事故背后的原因，通過總結(jié)這些事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，英國(guó)人在1862年建立了世界上第一個(gè)蒸汽鍋爐調(diào)查局，這個(gè)機(jī)構(gòu)即是現(xiàn)代失效分析機(jī)構(gòu)的雛形。蒸汽鍋爐調(diào)查局的誕生，也標(biāo)志著人們首次將失效分析作為仲裁事故的法律手段，以及提高產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)手段。 隨著20世紀(jì)中期電子顯微學(xué)的飛速發(fā)展，以及斷口學(xué)、疲勞學(xué)、金相學(xué)等學(xué)科的日趨成熟，失效分析工作也實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的跨越，而且越來越被各國(guó)政府、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)重視。  蒸汽機(jī)帶來工業(yè)變革 國(guó)外的失效分析機(jī)構(gòu) 國(guó)外對(duì)于失效分析技術(shù)和其對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的重大意義認(rèn)識(shí)較早，很多發(fā)達(dá)國(guó)家很早就成立了系統(tǒng)的失效分析機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)為發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展和科技水平的提高起到了舉足輕重的作用。很多大型企業(yè)也紛紛設(shè)立失效分析中心以保證產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性。比較典型的有美國(guó)、日本、德國(guó)的失效分析機(jī)構(gòu)。 美國(guó)的失效分析機(jī)構(gòu) 美國(guó)作為發(fā)達(dá)的科技強(qiáng)國(guó)，不管在國(guó)防尖端部門還是工業(yè)技術(shù)部門均全面開展失效分析工作，為機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的提高起到了很大的作用。早在1967年，美國(guó)就成立了“機(jī)械故障預(yù)防中心（MFPC）”，由原子能委員會(huì)、美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）等長(zhǎng)期支持開展航空和宇航材料與結(jié)構(gòu)的服役失效分析。 美國(guó)的失效分析中心幾乎遍及全國(guó)的各個(gè)工業(yè)和科學(xué)技術(shù)部門，不但有政府機(jī)構(gòu)，同時(shí)也有大型企業(yè)和高校的失效分析機(jī)構(gòu)。如原子能、航天等方面和國(guó)防尖端技術(shù)部門的失效分析主要在橡樹嶺國(guó)立研究所、肯尼迪空間中心、約翰遜空間中心等國(guó)家機(jī)構(gòu)內(nèi)進(jìn)行。而民用工業(yè)方面的失效分析則主要集中在一些大型企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行，如福特汽車公司、通用電氣公司、波音公司、西屋公司等都具有技術(shù)先進(jìn)的失效分析實(shí)驗(yàn)室。很多大學(xué)也開展了一些失效分析工作，如里海大學(xué)、加州大學(xué)、華盛頓大學(xué)等就承擔(dān)著公路和橋梁的失效分析工作。 美國(guó)金屬學(xué)會(huì)（ASM）在領(lǐng)導(dǎo)失效分析工作方面做出了很大努力，早在1966年，ASM就匯編出版了《零件是怎樣失效的》一書，并在后續(xù)的出版的金屬手冊(cè)（ASM Handbook）中專門編著了《失效分析與預(yù)防》分冊(cè)。美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)（ASME）和美國(guó)材料與試驗(yàn)學(xué)會(huì)也都圍繞失效分析開展了一系列研討會(huì)，并出版了若干論文集。 美國(guó)一直十分注重失效分析在工業(yè)發(fā)展和科技創(chuàng)新方面的應(yīng)用，1936~1945年間，美國(guó)質(zhì)量管理學(xué)會(huì)（ASQC）就號(hào)召企業(yè)重視失效分析問題，一時(shí)間歐美各大企業(yè)紛紛開展失效分析研究工作，大力推動(dòng)了產(chǎn)品質(zhì)量的進(jìn)步。又如：哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)失事后，研究人員用了四個(gè)半月搜集殘骸，并在兩個(gè)月內(nèi)尋訪了2900多名目擊者，打出或發(fā)出共計(jì)17400余個(gè)調(diào)查電話或郵件，歷時(shí)六年終于揭開事故真相。  哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)遺骸復(fù)原 日本的失效分析機(jī)構(gòu) 日本制造曾經(jīng)是劣質(zhì)品的代名詞，但是后來在很多領(lǐng)域（尤其是家電領(lǐng)域），日本產(chǎn)品趕上甚至超越了歐美產(chǎn)品，日本制造更是成為了行業(yè)內(nèi)物美價(jià)廉的標(biāo)志。如此巨大的改變與日本人重視失效分析工作，注重失效分析與產(chǎn)品可靠性的生產(chǎn)理念是密不可分的。 日本的企業(yè)認(rèn)為失效分析就是質(zhì)量管理的一個(gè)組成部分，并將失效分析納入到企業(yè)的管理體系當(dāng)中，足見其對(duì)失效分析工作的重視。在日本，國(guó)立的失效分析研究機(jī)構(gòu)有金屬材料技術(shù)研究所、產(chǎn)業(yè)安全研究所、原子力研究所等。在企業(yè)界，新日鐵、三菱、三井、日立等大型公司均設(shè)有專門的失效分析研究機(jī)構(gòu)，各大工科高校也都有專門的失效分析相關(guān)課程以及實(shí)力雄厚的失效分析研究室。 日本人將失效分析分為兩類：一類是事后失效分析，即產(chǎn)品在服役過程中出現(xiàn)失效時(shí)，立即根據(jù)“產(chǎn)品失效報(bào)告書”所填寫的具體實(shí)銷情況，進(jìn)行不同深度的失效分析，然后得出結(jié)論，通過不同途徑反饋到有關(guān)的部門（如設(shè)計(jì)、材料供應(yīng)、作業(yè)實(shí)施、產(chǎn)品檢查等），采取必要的措施，2009年的“豐田召回事件”即是事后失效分析的典型案例； 而另一類是事前失效分析，即產(chǎn)品在投入市場(chǎng)前就先進(jìn)行一系列加速模擬實(shí)驗(yàn)，使?jié)撛谑б蛩爻浞直┞�，從而找出失效原因，如日本的推土機(jī)巨頭小松制作所（KOMATSU）在新品種投放市場(chǎng)之前，首先生產(chǎn)96臺(tái)試驗(yàn)機(jī)，其中20臺(tái)在廠內(nèi)試車，每運(yùn)行500h進(jìn)行部分解剖，運(yùn)行10000h進(jìn)行全部解剖，其余76臺(tái)交由用戶實(shí)地使用，并有工作人員隨機(jī)觀察，最后根據(jù)廠內(nèi)實(shí)驗(yàn)和用戶2000h使用實(shí)驗(yàn)的資料，作為修改設(shè)計(jì)或定型生產(chǎn)的依據(jù)。  日本“經(jīng)營(yíng)之神”松下幸之助 德國(guó)的失效分析機(jī)構(gòu) 提到德國(guó)的制造業(yè)，幾乎所有人都會(huì)不由自主地聯(lián)想到“嚴(yán)謹(jǐn)”、“精密”、“耐用”等一系列形容詞，德國(guó)產(chǎn)品的口碑如此之高除了與其一絲不茍的生產(chǎn)理念和不斷創(chuàng)新的科技水平有關(guān)，也與德國(guó)人對(duì)失效分析工作的執(zhí)著與重視有關(guān)。 在德國(guó)，失效分析研究中心主要集中在聯(lián)邦及州立的材料檢驗(yàn)中心。前西德的11個(gè)州，共成立了523個(gè)材料檢驗(yàn)中心，這些檢驗(yàn)中心分別承擔(dān)著各自富有特長(zhǎng)的失效分析工作。各工科大學(xué)在失效分析方面的技術(shù)和研究均處于世界領(lǐng)先地位。德國(guó)聯(lián)邦材料測(cè)試實(shí)驗(yàn)室和德國(guó)GKSS研究中心是材料及結(jié)構(gòu)服役與失效分析綜合研究的世界著名的研究機(jī)構(gòu)。 德國(guó)的失效分析研究機(jī)構(gòu)中，比較著名的即阿連安茲技術(shù)中心（AZT），阿連安茲技術(shù)中心是前西德開展示失效分析較早的單位，也是當(dāng)時(shí)西歐唯一一個(gè)專門從事失效分析及預(yù)防的商業(yè)性研究機(jī)構(gòu)。前西德的各大企業(yè)經(jīng)常向AZT委托自己本身無(wú)力完成的失效分析項(xiàng)目，AZT的工作人員在接到任務(wù)后通常由設(shè)立在幾個(gè)大城市的外勤工程師辦事處中的工程師趕往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查分析，情況簡(jiǎn)單明了者即可在現(xiàn)場(chǎng)就地給出解決方案，任務(wù)較復(fù)雜者，則連同合同和初步分析意見以及失效部件一并交由AZT，由中心進(jìn)行細(xì)致地分析再將結(jié)論反饋給委托方。 阿連安茲中心曾將該中心在12年內(nèi)積累的6000件失效分析事故案卷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分別得出蒸汽輪機(jī)、鍋爐給水泵、內(nèi)燃機(jī)、活塞式壓縮機(jī)等機(jī)械生產(chǎn)中主要發(fā)生事故的部件所占事故的百分?jǐn)?shù)，連同事故原因（如設(shè)計(jì)、材料制造、安裝、使用、維修等）各占的百分?jǐn)?shù)，并對(duì)整理所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類歸檔，通過對(duì)過往案例的分析，對(duì)防止類似事故再次發(fā)生提出可靠的建議。 |
