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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:鄧博文
研究生(外文):Teng, Po-Wen
論文名稱:結合FMEA與田口方法於電子紙顯示器之可靠度特性改善
論文名稱(外文):Combining FMEA and Taguchi Methods to Improve the Reliability of Electronic Paper Display
指導教授:蘇朝墩蘇朝墩引用關係
指導教授(外文):Su, Chao-Ton
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:工業工程與工程管理學系碩士在職專班
學門:工程學門
學類:工業工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:63
中文關鍵詞:田口方法參數設計可靠度失效模式與效應分析電子紙顯示器
外文關鍵詞:Taguchi methodsParameter designReliabilityFMEAElectronic paper display
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近年來由於電子書閱讀器的帶動之下,電子紙應用市場快速成長;加上電子紙因具有輕薄、低耗電、可撓性等特性,各大廠商紛紛投入龐大的資源,積極開發新的技術應用。電子紙顯示器隨著目前節能省電的趨勢與適合長時間閱讀的特性,已逐漸被認定是能取代傳統紙張的替代性產品。
目前新開發之第二代電子紙顯示器會因高應力的環境測試而出現可靠度特性不良,導致無法通過量產之產品規格的要求,也就是目前的產品無法提供消費者長時間下使用。依照先前相關產品的開發經驗,設計人員若是以試誤法進行參數之最佳化調整,會造成改善效率非常緩慢,可能會遲遲無法找出最佳參數水準之設定,甚至連關鍵參數都還在確認中,因此會耽誤到新產品開發的時程。
本研究首先提出結合FMEA與田口方法的方法論,可適用於TFT-LCD產品可靠度之改善。實際以電子紙顯示器之可靠度特性為主要改善研究對象,首先定義出此產品可靠度特性之理想機能,然後再透過FMEA方法找出影響可靠度特性之重要參數,接著是應用田口方法進行參數水準之最佳化及有效性。本研究方法論提供研發人員進行有系統性的實驗,也因為藉由參數設計的方式,使得研究案例在短時間內獲得良好的改善,成功有效地縮短了半年以上的開發時間,並順利的提早推出新一代的產品以滿足客戶之需求。
Driven by E-book readers in recent years, the application market of E-paper has been growing rapidly. Moreover, featuring lightweight, slimness, low power consumption and flexibility, E-paper has attracted many enterprises to commit huge resources to the application of new technology. With the trend of energy-saving and the advantage for lengthy reading, E-paper is gradually regarded as a substitute for conventional papers.
The latest E-paper display of second generation is currently unreliable in the environment test of high stress, and fails to pass the requirement of mass production, which means the current product is unable for consumers to use at length. According to the development experience of related products, the efficiency of improvement is slow if designers adjust the parameters by trial-error method. Worse, designers occasionally have difficulty in finding the optimal set of parameters or even have yet to confirm the key parameters, so that the development schedule of new product is delayed.
This study first employs the combined methodology of FMEA and Taguchi methods, which suits the reliability improvement in TFT-LCD products. The main object of the study is to improve the reliability of E-paper display. The ideal attributes of product reliability are first delineated, then the fundamental parameters, which influence the reliability, are figured out by FMEA method; afterwards, the optimization and effectiveness of parameter standards are achieved by Taguchi method. The methodology of this study provides researchers with systematic framework to conduct experiments, and the approach of parameter design, additionally, contributes the improvement to the case of study in a short time. The latest generation of product can be launched sooner in the market and meet customer needs by successfully shortening more than half a year in the development period.
中文摘要 I
Abstract II
誌 謝 III
目 錄 IV
圖 目 錄 VI
表 目 錄 VIII
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 1
1.3 研究目的 4
1.4 研究架構 5
第二章 電子紙顯示器及其製程 6
2.1 電子紙顯示器之顯示技術 6
2.1.1 電泳顯示技術(EPD) 8
2.1.2 粉流體顯示技術(QR-LPD) 9
2.1.3 膽固醇液晶顯示技術(Ch-LCD) 10
2.2 電子紙顯示器之製造流程 11
2.2.1 電子紙材料介紹 13
2.2.2 電子紙顯示器產品結構 14
第三章 研究方法 15
3.1 田口方法 15
3.1.1 田口方法 15
3.1.2 直交表的應用與選擇 17
3.1.3 信號雜音比 19
3.1.4 動態方法 20
3.1.5 田口方法實驗的步驟 22
3.2 可靠度統計方法 25
3.2.1 可靠度壽命分配 25
3.2.2 加速壽命試驗 27
3.3 失效模式與效應分析 29
3.3.1 失效模式與效應分析之定義 29
3.3.2 失效模式與效應分析之實施步驟 30
3.4 結合FMEA與田口方法改善產品可靠度 31
第四章 案例研究 33
4.1 問題描述 33
4.2 電子紙顯示器可靠度之改善 38
4.2.1 可靠度特性之理想機能 38
4.2.2 影響可靠度特性之重要參數 43
4.2.3 運用田口方法進行參數水準之最佳化 50
4.3 效益評估 58
第五章 結論 60
5.1 結論 60
5.2 未來研究方向與建議 61
參考文獻 62
[1] 吳耀庭、溫俊祥,「電子紙技術發展現況」,電子與材料雜誌,26期,pp.68-77,2005年。
[2] 翁錦成,「從2008 IDW看電子紙之技術發展」,材料最前線專欄,2009年。
[3] 胥智文,「軟性電子紙顯示技術(上)」,工業材料雜誌,280期,pp.115-124,2010年。
[4] 李輝煌,田口方法:品質設計的原理與實務,高立圖書公司,2000年。
[5] 蘇朝墩,品質工程(第四版),中華民國品質學會,2006年。
[6] 蘇朝墩,六標準差,前程文化事業有限公司,2009年。
[7] 柯煇耀,可靠度保證(第三版),中華民國品質學會,2004年。
[8] 賴耿陽,產品壽命管測技術,復漢出版社有限公司,2001年。
[9] Wayne B. Nelson, Accelerated Testing: Statistical Models, Test Plans, and Data Analysis, Wiley, New York, 2004.
[10] Halliberg, D. and S. Peck, “Recent humidity accelerations, a base for testing standards,” Quality Reliability Engineering International, vol.7, pp.169-180, 1991.
[11] C.-T. Su, C.-M. Lin, and C.-C Hsu, “Optimization of the Optical Whiteness Ratio for Flexible Display by Using Taguchi’s Dynamic Approach,” IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing, vol.25, no.1, pp.2-15, 2012.
[12] C.-T. Su and C.-J. Yeh, “Optimization of the Cu wire bonding process for IC assembly using Taguchi methods,” Microelectron. Reliability, vol.51, no.1, pp.53-59, 2011.
[13] Chao-Ton Su, Quality Engineering: Methods and Applications, 2011. (unpublished textbook)
[14] D.C. Montgomery, Design and Analysis of Experiments, Wiley, 7th Edition, 2009.
[15] P.J. Ross, Taguchi Techniques for Quality Engineering, McGraw-Hill Book Company, 1996.
[16] M.S. Phadke, Quality Engineering Using Robust Design, Prentice-Hal, 1989.
[17] E Ink Holdings Inc.,http://www.einkgroup.com/
[18] SiPix Imaging, Inc.,http://www.sipix.com.tw/
[19] Bridgestone Co.,http://www.bridgestone.com/
[20] Weibull.com,http://www.weibull.com/
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