失效分析簡介
失效分析是一門發(fā)展中的學(xué)科,近年開始從向普通企業(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,產(chǎn)品修復(fù)及仲裁失效事故等方面具有很強的實際意義。
失效分析流程
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。
失效模爆板、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(dǎo)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(wù)是提高元器件的可靠性。
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(xué)開封、激光開封)
去鈍化層技術(shù)(化學(xué)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(xué)開封、激光開封)
去鈍化層技術(shù)(化學(xué)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(xué)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(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(xué)顯微技術(shù)(C-SAM)
3
金屬材料失效分析
隨著社會的進(jìn)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(yīng)值得關(guān)注。
失效模式
設(shè)計不當(dāng),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(yīng)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)、能譜儀(AES)等
物相分析:X射線衍射儀(XRD)
殘余應(yīng)力分析:x光應(yīng)力測定儀
機械性能分析:試驗機、沖擊試驗機、硬度試驗機等