某型接收機(jī)液晶顯示屏破裂問(wèn)題質(zhì)量分析研究

海華電子企業(yè)（中國(guó)）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(yè)和消費(fèi)領(lǐng)域的廣泛使用，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)、安裝工藝不正確或野蠻裝配等原因引起的質(zhì)量事故也是屢見(jiàn)不鮮，往往給整機(jī)生產(chǎn)單位造成不小的經(jīng)濟(jì)損失。文中通過(guò)一典型的實(shí)際案例，來(lái)分析在此類元器件的使用上涉及到的研發(fā)、生產(chǎn)、采購(gòu)、質(zhì)檢等環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問(wèn)題和應(yīng)采取的措施，從而為此類元器件的質(zhì)量控制提供參考借鑒。

2.故障現(xiàn)象簡(jiǎn)述

某B型接收機(jī)在整機(jī)首次通電過(guò)程中，15套機(jī)器中有4套液晶顯示屏屏幕右側(cè)有黑斑，無(wú)法正常顯示，另有一臺(tái)機(jī)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(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查看，四套機(jī)器的顯示屏右側(cè)的上下兩個(gè)位置有黑斑現(xiàn)象(見(jiàn)圖1)。

仔細(xì)查看，每個(gè)黑斑的中間都有一亮線，由屏的右側(cè)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(jīng)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(jī)器產(chǎn)品黑斑的原因是由于液晶屏上的玻璃板受外力作用，導(dǎo)致破裂使玻璃板上附著的網(wǎng)格電路線折斷，破壞了顯示屏內(nèi)的液晶，造成液晶的漏液，從而產(chǎn)生黑斑現(xiàn)象。

3.2 故障定位過(guò)程

拆開(kāi)機(jī)器，取出液晶屏，發(fā)現(xiàn)液晶屏破裂的位置都是從液晶顯示屏的右側(cè)螺孔的U形槽位置開(kāi)始，懷疑是因液晶屏在裝配時(shí)螺釘?shù)呐ち^(guò)大造成的，查看液晶顯示屏的技術(shù)規(guī)格書(shū)，根據(jù)規(guī)格書(shū)中的說(shuō)明：液晶屏固定螺釘時(shí)的扭力絕對(duì)不能超過(guò)0.294N.m。

經(jīng)對(duì)所使用的電動(dòng)螺絲刀進(jìn)行力學(xué)檢測(cè)，扭矩如表1所示。

由表1可知，電動(dòng)螺絲刀的最小扭矩為0.52N.m，即使用最小檔位，也已經(jīng)遠(yuǎn)超過(guò)了液晶屏所能承受的0.294N.m，而實(shí)際裝配時(shí)電動(dòng)螺絲刀所使用的檔位為4檔，但是該部件的裝配圖中并沒(méi)有說(shuō)明用多大的扭力來(lái)裝配液晶屏。

由此可以判斷液晶屏發(fā)生破裂的原因之一是由于裝配時(shí)螺釘扭力過(guò)大所造成的。

繼續(xù)分析，根據(jù)B型接收機(jī)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(fā)現(xiàn)，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(duì)此查看其結(jié)構(gòu)件的圖紙，確認(rèn)是否滿足圖紙要求：

(1)前面板：確認(rèn)其支撐液晶屏的螺柱高度，經(jīng)查看歸檔圖紙，其四個(gè)固定液晶屏的螺柱高度為4.5mm，測(cè)量其尺寸滿足圖紙要求。

(2)屏蔽玻璃板：確認(rèn)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(shí)測(cè)尺寸滿足圖紙要求；

②銅箔，測(cè)量單側(cè)銅箔厚度為0.1mm(技術(shù)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(dǎo)泡棉，要求厚度0.7mm，實(shí)測(cè)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(lái)得知屏蔽玻璃板的厚度為2.8～3.9mm(正負(fù)公差)。

(3)液晶顯示屏：確認(rèn)其凹陷厚度。

根據(jù)液晶屏技術(shù)規(guī)格書(shū)中的圖紙得知，液晶屏的凹陷厚度為2.5±0.2mm，實(shí)際測(cè)量其厚度也滿足圖紙要求。

測(cè)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(gè)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(huì)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(guò)程中，由于螺釘?shù)淖饔昧?huì)迫使液晶屏的U型螺釘孔向盒蓋螺柱方向閉合，因?yàn)橐壕疗渌恢靡奄N合到位，沒(méi)有再向下移動(dòng)空間，如此時(shí)仍能繼續(xù)向下擰動(dòng)螺釘，就會(huì)使液晶屏局部位置發(fā)生形變，當(dāng)形變達(dá)到一定的程度，就會(huì)使液晶屏發(fā)生破裂。

由此可以判斷液晶屏發(fā)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(dāng)所造成的。

繼續(xù)分析，同樣的液晶屏為什么用在A型接收機(jī)上使用沒(méi)有發(fā)生破裂現(xiàn)象？而且本批次的破裂位置都是在屏幕的右側(cè)，左側(cè)卻沒(méi)有破裂現(xiàn)象。

由于B型接收機(jī)是A型接收機(jī)的改進(jìn)型，在結(jié)構(gòu)上并沒(méi)有大的變換，但在已經(jīng)大批量生產(chǎn)的A型接收機(jī)上卻從沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)液晶屏破裂的問(wèn)題，故進(jìn)一步的比對(duì)分析對(duì)質(zhì)量問(wèn)題的解決有更大的意義。

將B型接收機(jī)與A型接收機(jī)裝配圖紙作比較，找出與顯示屏關(guān)聯(lián)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(qū)別為固定板螺柱的高度和螺釘長(zhǎng)度不一樣。

針對(duì)性的進(jìn)行裝配，在固定螺釘(GB/T818 M3×20)未裝彈墊、平墊的情況下進(jìn)行固定液晶顯示屏，發(fā)現(xiàn)當(dāng)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(shè)計(jì)使用的是用M3的螺釘來(lái)穿過(guò)M4漲鉚螺柱來(lái)固定到盒蓋上的，而M4漲鉚螺柱在鉚裝時(shí)需要在固定板上原孔位倒一個(gè)斜沉孔，正是由于這個(gè)斜沉孔加上螺帽與固定板的空隙足夠能裝入一個(gè)彈墊、一個(gè)平墊，也就是說(shuō)A型接收機(jī)顯示單元的液晶屏的固定螺釘選用的“恰到好處”(裝配時(shí)，螺釘已擰到盒蓋螺柱的底部無(wú)法繼續(xù)擰下去，但是又剛好把液晶屏固定住了，即使螺釘繼續(xù)擰，螺釘?shù)呐ちσ褵o(wú)法施加在液晶屏上，而是在施加在盒蓋上)，故A型接收機(jī)上用的液晶屏目前還沒(méi)有出現(xiàn)有破裂現(xiàn)象。而B(niǎo)型接收機(jī)的固定板在A型接收機(jī)固定板的基礎(chǔ)上將M4漲鉚螺柱減短2mm(即由原來(lái)的10mm減至8mm)，而固定螺釘減小4mm(即由原來(lái)的20mm減小到16mm)，兩相對(duì)比，A型接收機(jī)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(cè)試記錄

表2 A/B型接收機(jī)部分圖紙對(duì)比表

圖1 液晶屏故障圖

圖2 右側(cè)安裝剖面示意圖

4.雙五歸零處理

4.1 技術(shù)歸零

定位準(zhǔn)確：從發(fā)生破裂的液晶屏的外觀很直觀的能看出來(lái)，正是過(guò)大的扭力將液晶屏壓破，生產(chǎn)裝配電動(dòng)螺絲刀的扭力已遠(yuǎn)大于液晶屏所承受的最大扭力導(dǎo)致液晶屏破裂。

機(jī)理清楚：

因盒蓋、屏蔽玻璃板、液晶顯示屏尺寸配合不當(dāng)，導(dǎo)致給裝配時(shí)使液晶屏發(fā)生破壞性形變留下了可能和隱患。

問(wèn)題復(fù)現(xiàn)：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(diào)整盒蓋、屏蔽玻璃板、液晶顯示屏尺寸，使液晶屏右側(cè)的安裝U型槽與盒蓋的安裝螺柱將沒(méi)有空隙，同時(shí)將盒蓋的安裝螺柱內(nèi)的預(yù)留縫隙減小，在生產(chǎn)工藝操作說(shuō)明書(shū)中明確規(guī)定最大扭力。

舉一反三：

對(duì)工廠內(nèi)液晶屏的易碎安裝品作徹底檢查，防止此類問(wèn)題在其它產(chǎn)品上出現(xiàn)。

4.2 管理歸零

過(guò)程清楚：

裝配工藝上沒(méi)有對(duì)液晶屏的安裝扭力等特殊要求做詳細(xì)明確規(guī)定；

裝配工序上想當(dāng)然的采用經(jīng)驗(yàn)做法，直接采用大扭矩的電動(dòng)螺絲刀進(jìn)行安裝；

在屏蔽玻璃的采購(gòu)、入庫(kù)、出庫(kù)環(huán)節(jié)上均沒(méi)有按圖紙的要求執(zhí)行。

責(zé)任明確：

設(shè)計(jì)、生產(chǎn)裝配、采購(gòu)、入庫(kù)檢驗(yàn)、出庫(kù)發(fā)貨等環(huán)節(jié)都對(duì)問(wèn)題的產(chǎn)生造成了一定的影響。

措施落實(shí)：

在裝配工藝圖紙的設(shè)計(jì)和審核上規(guī)定更嚴(yán)格的要求，明確裝配過(guò)程不得憑經(jīng)驗(yàn)，在裝配易碎器件時(shí)必須核對(duì)相關(guān)工藝文件，即使沒(méi)有必需向工藝師和設(shè)計(jì)師確認(rèn)，采購(gòu)、入庫(kù)檢驗(yàn)必需嚴(yán)格按圖紙要求執(zhí)行。

嚴(yán)肅處理：

對(duì)相關(guān)責(zé)任人采取經(jīng)濟(jì)處罰和通報(bào)批評(píng)的措施。

完善規(guī)章：

從質(zhì)量體系角度完善工廠在此類元器件設(shè)計(jì)、使用、裝配、采購(gòu)、檢驗(yàn)等各環(huán)節(jié)的管理制度。

近幾年隨著“雙五歸零”的管理方法從航空工業(yè)領(lǐng)域向國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的不斷延伸，其作用和重要性不斷得到人們的認(rèn)同，本文通過(guò)實(shí)際案例的分析，運(yùn)用雙五歸零管理的理念，逐步推進(jìn)，解決問(wèn)題，是對(duì)雙五歸零較為充分的一個(gè)應(yīng)用。