低成本电子元器件的质量分析及控制

摘 要：当今电子元器件的质量管理中存在着两个极端现象，即企业要么没有质量控制措施，要么就是质量管理要求过于严苛，导致管理不符合企业实情。低成本要求的企业在客观上有实施电子元器件质量管理方法的需要，然而大多数这样的企业并没有找到合适的质量管理方法与技术。文章重点分析了六西格玛技术手段下低成本电子元器件的质量分析与控制技术，从而为低成本要求的企业实现质量和销量的双丰收提供参考意见。

关键词：低成本电子元器件；质量管理；六西格玛

1 低成本电子元器件质量分析和控制的意义

在世界经济一体化发展的大背景下，电子市场的竞争也进入了白热化的阶段。在这种紧张的形势下，很多企业采取低价策略，希望低廉的产品价格能够激起消费者的消费欲望。然而，消费者所接受的电子产品不仅要低价，而且质量也要有保证。因此，如果企业是在降低产品质量的基础上来降低产品价格，那么最终会被市场所淘汰[1]。从这个角度来看，对低成本电子元器件进行质量分析及控制具有重要的意义。下面作者来做具体的分析。第一，低成本电子元器件的质量分析及控制可以提高产品质量，增强产品的市场竞争力。质量是产品的生命，只有质量过关的产品，才能够获得消费者的青睐。但是，企业为了降低生产成本往往很难顾及产品的质量，因此，实施低成本电子元器件质量分析及控制可以在降低生产成本的情况下兼顾产品质量，进而提升产品的市场竞争力。第二，低成本电子元器件质量分析及控制可以帮助企业实现利益的最大化。许多企业的质量管理存在许多问题，无形之中给企业的生产与经营增加了成本。例如，有些企业的产品只有初期的应用性测试，而没有独立的电子元器件可靠性分析，因此一旦电子元器件失效，那么工程师就要把失效分析和产品改进的任务交给供应商。而如果供应商不具备优秀的分析和改进能力，那么企业就要更换供应商，这样一来时间消耗了，不必要的资金也消耗了，企业的盈利受到影响。而如果在电子元器件的生产过程中加入质量分析和控制，那么就能够避免以上情况的发生，企业的运作效率也就能达到最优，利益就能实现最大化。

2 电子元器件六西格玛质量管理方法

2.1 六西格玛概述

六西格玛（Six Sigma）源自于摩托罗拉公司，是摩托罗拉公司用来描述实现质量改进时的目标与过程的一个术语[2]。“六”代表数字，而“西格玛”则是希腊字母σ的汉语名称，代表标准偏差。当标准偏差达到六个时，则表示企业接近完美地达到了顾客的要求。从上世纪九十年代中期开始，六西格玛逐渐从一种全面的质量管理方法演变为一种改善企业质量流程管理的技术，而它在通用电气公司中的实践应用使得它真正成为一种世界性的提高企业业绩和竞争力的质量管理方法。从六西格玛的工作原理来看，其核心在于通过实施几种管理方法来实现零缺陷和低成本生产的双重目标。零缺陷生产的目标追求是通过降低失误操作的次数实现的，而降低操作失误的次数的方法即为改进流程。在这个改进的过程中，DMAIC模式起到了重要的作用。简单而言，DMAIC模式的实施就是辨认、定义、分析、改进、控制五个步骤的实施过程[3]。通过循环运行DMAIC模式，使得操作失误的次数降至最少。失误次数越少，则表示σ所代表的标准偏差越接近6σ。

六西格玛管理不同于企业管理，实际上它的项目实施具有独特性。第一，六西格玛将顾客作为管理理论和实践的中心，对顾客的需求表现出了极高的重视，在确定管理项目之前，首先要分析顾客的需求。第二，六西格玛以提高客户满意度和缩减生产成本作为提升业绩的方式。提高客户的满意度是拓展市场份额的有效手段，而缩减生产成本则是提升企业收入的反向手段。第三，六西格玛注重数据和事实，所有的管理方法都是基于真实的数据制定并实施，由此管理成为了一种数字化可测量的科学[4]。第四，六西格玛将突破性的质量改进作为质量改进的标准，无论是产品还是过程，每一次改进都给企业的发展打开了新的局面。

2.2 低成本电子元器件六西格玛质量管理方法以技术

低成本电子元器件运用六西格玛管理方法进行质量分析与控制，其核心在于应用DMAIC方法。下面作者以低成本荧光灯电子镇流器为例，探讨其应用DMAIC方法的质量分析及控制。

第一，界定荧光灯电子镇流器中的关键电子元器件。荧光灯是指日光灯，在发光二极管尚没有得到普及的今天，荧光灯的生产与消费量仍然是最大的。但是从上世纪七十年代起，为顺应当时世界性的节能生产潮流，荧光灯中开始安装电子镇流器以限制灯电流，从而实现节能的目标。目前来看，荧光灯电子镇流器生产厂家比较多，因而产品之间的差异性较大，但是它们的关键元器件基本上相同。因此关键元器件可以作为验证整个电子镇流器可靠性的参考标准，对关键电子元器件进行界定具有重要的意义[5]。在具体的界定方式上，首先是分析荧光灯镇流器的成本，成本的分析所需的主要参数是原材料的价格，因此要优先分析价格最高的器件，再分析它们的低价替代品。其次是确定关键器件，通过MEOST试验来找到产品设计中的缺陷或者质量缺陷，通过排列图工具来找出总失败率在80%以上的电子元器件。

第二，测试关键电子元器件的可靠性。关键电子元器件可靠性测试的主要内容为它的使用寿命。第一步，采用加速寿命试验设计方法来测试产品的寿命。所谓的加速寿命试验就是改变产品的物理属性和化学属性等，使产品内部发生本质变化，之后再看各个测试参数的变化情况。第二步，分析加速寿命试验的结果。电解电容的加速寿命试验结果和MOSFET SD4N60的加速寿命试验结果，是考查关键电子元器件的使用寿命的重要依据。对此，我们要对电解电容和MOSFET SD4N60的失效时间分布情况做出分析。

第三，分析、改进失效样品。低成本荧光灯电子镇流器的生产活动中或多或少会出现失效样品，而这些失效样品大多数是在试验之后发现不符合产品的寿命要求，所以被归类为失效样品。在对这一类样品的处理方法上，分析导致其使用寿命不达标的原因是其一，根据分析结果做出改进是其二。就一般情况而言，导致失效样品使用寿命不达标的原因主要为：（1）器件过电应力损伤；（2）封装内出现分层，于是造成芯片表面漏电；（3）湿气附着在芯片表面导致电流异常增大等。在分析了失效样品的失效原因之后，就可以根据分析结果来对产品设计进行修正。对此，因子筛选法、全因子试验设计法、响应曲面法等几种方法可以综合应用起来，从而得到最佳设计方案。

3 结束语

文章主要分析了六西格玛质量管理视角下低成本电子元器件的质量分析及控制的方法，从论述中可以看到这种质量管理方式比原来的更为系统、合理，在提高产品的质量和节省生产成本上具有更出色的表现。因此，六西格玛质量管理方法在不远的将来将得到更多的研究和应用。

参考文献

[1]罗弘.电子元器件质量等级辨析[J].电子世界，2013（7）.

[2]李华.浅谈企业电子元器件检测成本及质量控制[J].电子技术与软件工程，2014（15）.

[3]陈文波.关于电子元器件质量和可靠性管理分析[J].信息通信，2012（2）.

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

[5]张立新.电子元器件二次筛选及质量控制探讨[J].环境技术，2011（1）.

作者简介：梁自伟（1978-），男，广西北海市人，工作单位：广西新未来信息产业股份有限公司，职务：企业发展部副经理，研究方向：电子科学与技术。