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电子元器件技术的快速发展和可靠性的提高奠定了现代电子装备的基础,元器件可靠性工作的根本任务是提高元器件的可靠性。因此,必须重视和加快发展元器件的可靠性分析工作,通过分析确定失效机理,找出失效原因,反馈给设计、制造和使用,共同研究和实施纠正措施,提高电子元器件的可靠性。 种类有涂/镀层失效分析、电子元器件失效分析、PCB/PCBA失效分析、复合材料失效分析、高分子材料失效分析、金属材料及零部件失效分析这六种。

开展失效分析的意义

失效分析对产品的生产和使用都具有重要的意义,失效可能发生在产品寿命周期的各个阶段,发生在产品研制阶段、生产阶段到使用阶段的各个环节,通过分析工艺废次品、早期失效、试验失效、中试失效以及现场失效的失效产品明确失效模式、分析失效机理,最终明确失效原因。

失效分析流程

(1)失效背景调查:产品失效现象,失效环境,失效阶段(设计调试、中试、早期失效、中期失效等等),失效比例,失效历史数据。

(2)非破坏分析:X射线透视检查、超声扫描检查、电性能测试、形貌检查、局部成分分析等。

(3)破坏性分析:开封检查、剖面分析、探针测试、聚焦离子束分析、热性能测试、体成分测试、机械性能测试等。

(4)使用条件分析:结构分析、力学分析、热学分析、环境条件、约束条件等综合分析。

(5)模拟验证实验:根据分析所得失效机理设计模拟实验,对失效机理进行验证。

注:失效发生时的现场和样品务必进行细致保护,避免力、热、电等方面因素的二次伤害。[查看详情]

涂/镀层失效分析

主要失效模式(但不限于)

分层、开裂、腐蚀、起泡、涂/镀层脱落、变色失效等

常用失效分析技术手段

材料成分分析方面:

傅立叶变换显微红外光谱分析(FTIR)、显微共焦拉曼光谱仪(Raman)、扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS)、X射线荧光光谱分析(XRF)、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)、裂解气相色谱-质谱联用(PGC-MS)、核磁共振分析(NMR)、俄歇电子能谱分析(AES)X射线光电子能谱分析(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、飞行时间二次离子质谱分析(TOF-SIMS)

材料断口分析方面:

体式显微镜(OM)、扫描电镜分析(SEM)

材料热分析方面:

差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、热机械分析(TMA)、动态热机械分析(DMA)

材料物理性能测试

拉伸强度、弯曲强度等 [查看详情]

电子元器件失效分析

主要失效模式(但不限于)

开路、短路、烧毁、漏电、功能失效、电参数漂移、非稳定失效等

常用失效分析技术手段

电测:

连接性测试、电参数测试、功能测试

制样技术:

开封技术(机械开封、化学开封、激光开封)、去钝化层技术(化学腐蚀去钝化层、等离子腐蚀去钝化层、机械研磨去钝化层)、微区分析技术(FIB、CP)

失效定位技术:

显微红外热像技术(热点和温度绘图)、液晶热点检测技术、光发射显微分析技术(EMMI)

表面元素分析:

扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS)、俄歇电子能谱分析(AES)、X射线光电子能谱分析(XPS)、二次离子质谱分析(SIMS)

显微形貌像技术:

光学显微分析技术、(NMR)、扫描电子显微镜二次电子像技术

无损分析技术:

X射线透视技术、三维透视技术、反射式扫描声学显微技术(C-SAM)[查看详情]

PCB/PCBA失效分析

主要针对失效模式(但不限于)

爆板/分层/起泡/表面污染、开路/短路、焊接不良:焊盘上锡不良/引脚上锡不良、腐蚀迁移:电化学迁移、CAF

常用失效分析技术手段

无损检测:

外观检查、X射线透视检测、三维CT检测、C-SAM检测、红外热成像

热分析:

差示扫描量热法(DSC)、热机械分析(TMA)、热重分析(TGA)、动态热机械分析(DMA)、导热系数(稳态热流法、激光散射法)

电性能测试:

击穿电压、耐电压、介电常数、电迁移法)

表面元素分析:

扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS)、显微红外分析(FTIR)、俄歇电子能谱分析(AES)、X射线光电子能谱分析(XPS)、二次离子质谱分析(TOF-SIMS)

破坏性检测:

染色及渗透检测切片分析:金相切片、聚焦离子束(FIB)制样、离子研磨(CP)制样[查看详情]

复合材料失效分析

主要针对失效模式(但不限于)

开裂、腐蚀、爆板分层、开路(线路、孔)、变色失效等。

常用失效分析技术手段

无损检测:

X-Ray透视检查、三维CT检查、C-SAM检查

材料成分分析方面:

傅立叶变换显微红外光谱分析(FTIR)、显微共焦拉曼光谱仪(Raman)、扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS) 、X射线荧光光谱分析(XRF)、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)、裂解气相色谱-质谱联用(PGC-MS)、 核磁共振分析(NMR)、俄歇电子能谱分析(AES)、X射线光电子能谱分析(XPS) 、X射线衍射仪(XRD) 、飞行时间二次离子质谱分析(TOF-SIMS)

材料热分析方面:

差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、热机械分析(TMA)、动态热机械分析(DMA)

材料电性能方面:

击穿电压、耐电压、介电常数、电迁移等。

材料物理性能测试:

拉伸强度、弯曲强度等

破坏性试验方面:

染色及渗透检测、切片分析:金相切片、聚焦离子束(FIB)制样、离子研磨(CP)制样。 [查看详情]

高分子材料失效分析

主要失效模式(但不限于)

断裂、开裂、腐蚀、分层、起泡、涂层脱落、变色、磨损失效等。

常用失效分析技术手段

材料成分分析方面:

傅立叶变换显微红外光谱分析(FTIR)、显微共焦拉曼光谱仪(Raman)、扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS)、X射线荧光光谱分析(XRF)、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)、裂解气相色谱-质谱联用(PGC-MS)、核磁共振分析(NMR)、俄歇电子能谱分析(AES)、X射线光电子能谱分析(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、飞行时间二次离子质谱分析(TOF-SIMS)

材料裂解分析方面:

凝胶渗透色谱分析(GPC)、熔融指数测试(MFR)

材料断口分析方面:

体式显微镜(OM)、扫描电镜分析(SEM)

材料热分析方面:

差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、热机械分析(TMA) 、动态热机械分析(DMA)

材料物理性能测试:

拉伸强度、弯曲强度等 [查看详情]

金属材料及零部件失效分析

失效分析常用手段

断口分析:

光学形貌分析、显微形貌分析

成分分析:

40Cr钢:回火S+部分T+条状及网状F,根据GB/T 13320评级为5.5级。并且受带状组织的影响,组织具有不均匀性。

锌铝合金过时效:析出相增多,形状改变,颗粒聚集,并变得粗大。

成分分析:

SEM/EDS、ICP-OES、XRF、火花直读光谱

物相分析-XRD 残余应力分析 现场工艺及使用环境的考察验证 机械性能分析(硬度、拉伸性能、冲击性能、弯曲性能、硬度等)

失效常见类型

  • 设计不当引起的失效(结构设计不合理、设计硬度不足、选材不当、材料状态要求不合理);
  • 材料缺陷引发的失效(疏松、偏析、皮下气泡、缩孔、非金属夹杂、白点、异金属夹杂、表面腐蚀等);
  • 铸造缺陷引发的失效(缩孔与疏松、白口与反白口、球墨铸铁球化不良、夹渣、偏析碳化物、铸造裂纹、石墨漂浮等);
  • 锻造缺陷引发的失效(过热与过烧、锻造裂纹、热脆与铜脆、锻造折叠、高温氧化、退火不充分、锻造白点、锻造流线缺陷等);
  • 焊接缺陷引发的失效(焊接裂纹、未焊透与未熔合、焊接预热不当、夹渣与气孔、晶间腐蚀、应力腐蚀);
  • 热处理缺陷引发的失效(淬火裂纹、表面脱碳、渗碳/氮缺陷、回火裂纹等);
  • 冷加工成型缺陷引发的失效(磨削缺陷、切削缺陷、冷镦缺陷、冲/挤/拉伸成形缺陷等)。 [查看详情]

美信检测

美信检测拥有一流的检测、分析设备,经验丰富的技术团队,能为客户提供包括成分分析、微观结构、力学性能、电性能、热性能、可靠性测试等全面的性能测试服务。

同时我们可以针对客户产品的实际使用条件或可靠性要求,为客户制定性能及可靠性评估方案,以真实的反映出产品的性能,为产品设计、改进及使用提供参考。针对客户产品在研发、生产、测试及使用中出现的与材料、工艺、设计有关的失效问题,我司会基于多年的产品实践经验、依托先进的检测分析设备,快速的为客户解决所遇到的技术难题,为企业赢得时间、市场、客户的信任等多方面优势提供保证。 [查看详情]

 

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