電子產(chǎn)品失效模式分析

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學習與交流電子產(chǎn)品失效模式分析.精品文檔.電子產(chǎn)品失效模式分析失效分析是一門發(fā)展中的新興學科，近年開始從軍工向普通企業(yè)普及，它一般根據(jù)失效模式和現(xiàn)象，通過分析和驗證，模擬重現(xiàn)失效的現(xiàn)象，找出失效的原因，挖掘出失效的機理的活動。在提高產(chǎn)品質(zhì)量，技術(shù)開發(fā)、改進，產(chǎn)品修復及仲裁失效事故等方面具有很強的實際意義。01、失效分析流程圖1 失效分析流程02、各種材料失效分析檢測方法1、PCB/PCBA失效分析PCB作為各種元器件的載體與電路信號傳輸?shù)臉屑~已經(jīng)成為電子信息產(chǎn)品的最為重要而關(guān)鍵的部分，其質(zhì)量的好壞與可靠性水平?jīng)Q定了整機設(shè)備的質(zhì)量與可靠性。圖2 PCB/

2、PCBA失效模式爆板、分層、短路、起泡，焊接不良，腐蝕遷移等。常用手段無損檢測：外觀檢查，X射線透視檢測，三維CT檢測，C-SAM檢測，紅外熱成像表面元素分析： 掃描電鏡及能譜分析(SEM/EDS) 顯微紅外分析(FTIR) 俄歇電子能譜分析(AES) X射線光電子能譜分析(XPS) 二次離子質(zhì)譜分析(TOF-SIMS)熱分析： 差示掃描量熱法(DSC) 熱機械分析(TMA) 熱重分析(TGA) 動態(tài)熱機械分析(DMA) 導熱系數(shù)(穩(wěn)態(tài)熱流法、激光散射法)電性能測試： 擊穿電壓、耐電壓、介電常數(shù)、電遷移 破壞性能測試： 染色及滲透檢測2、電子元器件失效分析電子元器件技術(shù)的快速發(fā)展和可靠性的提高

3、奠定了現(xiàn)代電子裝備的基礎(chǔ)，元器件可靠性工作的根本任務是提高元器件的可靠性。圖3 電子元器件失效模式開路，短路，漏電，功能失效，電參數(shù)漂移，非穩(wěn)定失效等常用手段電測：連接性測試 電參數(shù)測試 功能測試無損檢測： 開封技術(shù)(機械開封、化學開封、激光開封) 去鈍化層技術(shù)(化學腐蝕去鈍化層、等離子腐蝕去鈍化層、機械研磨去鈍化層) 微區(qū)分析技術(shù)(FIB、CP)制樣技術(shù)： 開封技術(shù)(機械開封、化學開封、激光開封) 去鈍化層技術(shù)(化學腐蝕去鈍化層、等離子腐蝕去鈍化層、機械研磨去鈍化層) 微區(qū)分析技術(shù)(FIB、CP)顯微形貌分析： 光學顯微分析技術(shù) 掃描電子顯微鏡二次電子像技術(shù)表面元素分析： 掃描電鏡及能譜分析

4、(SEM/EDS) 俄歇電子能譜分析(AES) X射線光電子能譜分析(XPS) 二次離子質(zhì)譜分析(SIMS)無損分析技術(shù)： X射線透視技術(shù) 三維透視技術(shù) 反射式掃描聲學顯微技術(shù)(C-SAM)3、金屬材料失效分析隨著社會的進步和科技的發(fā)展，金屬制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技以及人們的生活各個領(lǐng)域的運用越來越廣泛，因此金屬材料的質(zhì)量應更加值得關(guān)注。圖4 船用柴油機曲軸齒輪失效模式設(shè)計不當，材料缺陷，鑄造缺陷，焊接缺陷，熱處理缺陷常用手段金屬材料微觀組織分析： 金相分析 X射線相結(jié)構(gòu)分析 表面殘余應力分析 金屬材料晶粒度成分分析：直讀光譜儀、X射線光電子能譜儀(XPS)、俄歇電子能譜儀(AES)等物相分析：

5、X射線衍射儀(XRD)殘余應力分析：x光應力測定儀機械性能分析：萬能試驗機、沖擊試驗機、硬度試驗機等圖5 拉伸試驗材料斷裂面掃描電鏡圖像4、高分子材料失效分析高分子材料技術(shù)總的發(fā)展趨勢是高性能化、高功能化、復合化、智能化和綠色化。因為技術(shù)的全新要求和產(chǎn)品的高要求化，而需要通過失效分析手段查找其失效的根本原因及機理，來提高產(chǎn)品質(zhì)量、工藝改進及責任仲裁等方面。失效模式斷裂，開裂，分層，腐蝕，起泡，涂層脫落，變色，磨損失效常用手段成分分析： 傅里葉紅外光譜儀(FTIR) 顯微共焦拉曼光譜儀(Raman) 掃描電鏡及能譜分析(SEM/EDS) X射線熒光光譜分析(XRF) 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-

6、MS) 裂解氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(PGC-MS) 核磁共振分析(NMR) 俄歇電子能譜分析(AES) X射線光電子能譜分析(XPS) X射線衍射儀(XRD) 飛行時間二次離子質(zhì)譜分析(TOF-SIMS)熱分析： 差示掃描量熱法(DSC) 熱機械分析(TMA) 熱重分析(TGA) 動態(tài)熱機械分析(DMA) 導熱系數(shù)(穩(wěn)態(tài)熱流法、激光散射法)裂解分析： 裂解氣相色譜-質(zhì)譜法 凝膠滲透色譜分析(GPC) 熔融指數(shù)測試(MFR)斷口分析：掃描電子顯微鏡(SEM)，X射線能譜儀(EDS)等物理性能分析：硬度計，拉伸試驗機， 萬能試驗機等5、復合材料失效分析復合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組合而成。

7、具有比強度高，優(yōu)良的韌性，良好的環(huán)境抗力等優(yōu)點，因此在實際生產(chǎn)中得以廣泛應用。失效模式斷裂，變色失效，腐蝕，機械性能不足等常用手段無損檢測：射線檢測技術(shù)( X 射線、 射線、中子射線等)，工業(yè)CT,康普頓背散射成像(CST)技術(shù)，超聲檢測技術(shù)(穿透法、脈沖反射法、串列法)，紅外熱波檢測技術(shù)，聲發(fā)射檢測技術(shù)，渦流檢測技術(shù)，微波檢測技術(shù)，激光全息檢驗法等。成分分析：X射線熒光光譜分析(XRF)等，參見高分子材料失效分析中成分分析。熱分析：重分析法(TG)、差示掃描量熱法(DSC)、靜態(tài)熱機械分析法(TMA)、動態(tài)熱機械分析(DMTA)、動態(tài)介電分析(DETA)破壞性實驗：切片分析(金相切片、聚焦離子束(FIB)制樣、離子研磨(CP)制樣)6、涂層/鍍層失效分析圖7 左IC分層失效 、右涂層