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失效分析檢測：保障生產質量不留漏洞

失效分析在提高產品質量、技術開發與改進、產品修復及仲裁失效事故等方面具有很強的實際意義。其方法分為有損分析、無損分析、物理分析、化學分析等。華南檢測實驗室是材料及電子元器件領域中，專業且權威的第三方檢測機構，擁有業內先進進口的設備，其檢測團隊是由專業領域的專家及行業精英組成，其檢測嚴格遵照國際檢測標準及方法，是經中國合格評定國家認可委員會（CNAS）認可和廣東省市場監督管理局（CMA）資質認定的檢測機構，所出具的檢測報告具有國際效力。

失效分析開展的意義

1.找出產品設計或制造上的缺陷 。通過對產品失效原因進行深入分析，找出產品設計或制造上的缺陷，及時進行改進，并在后續的產品設計和制造中避免同樣的問題再次發生，從而提高產品質量。

2.提高產品的可靠性 。通過分析產品失效原因，找出產品中存在的潛在風險和隱患，及時采取相應的措施加以改進，從而提高產品的可靠性和穩定性，減少產品故障率，提升用戶的滿意度。

3.避免不必要的損失 。產品失效往往會導致企業不必要的損失，比如召回產品、賠償客戶等。通過做失效分析，可以及時找出產品失效的原因，防止類似問題再次發生，避免不必要的損失。

4.提升企業的競爭力 。產品質量和可靠性是企業競爭的重要因素，而做好失效分析可以幫助企業不斷改進產品，提高產品質量和可靠性，從而樹立良好的品牌形象，提升企業的競爭力。

失效分析的流程

1.失效背景調查：產品失效現象？失效環境？失效階段（設計調試、中試、早期失效、中期失效等等）？失效比例？失效歷史數據？

2.非破壞分析：外觀形貌檢查、X射線透視檢查、超聲掃描檢查、電性能測試、、EDS元素分析等。

3.破壞性分析：開封檢查、剖面分析、探針測試、聚焦離子束分析、熱性能測試、體成分測試、機械性能測試等。

4.使用條件分析：結構分析、力學分析、熱學分析、環境條件、約束條件等綜合分析。

5.模擬驗證實驗：根據分析所得失效機理設計模擬實驗，對失效機理進行驗證。

失效分析技術介紹

1、 PCB/PCBA失效分析

簡介：

隨著電子產品的高密度化與電子制造的無鉛化，PCB與PCBA產品的技術水平、質量要求也面臨嚴峻的挑戰，PCB的設計與生產加工與組裝過程中需要更嚴格的工藝與原材料的控制。目前由于尚處于技術和工藝的轉型期，客戶對PCB制程與組裝的認識尚有較大差異，于是類似漏電、開路（線路、孔）、焊接不良、爆板分層之類的失效常常發生，常引起供應商與用戶間的質量責任糾紛，為此導致了嚴重的經濟損失。通過對PCB與PCBA的失效現象進行失效分析，通過一系列分析驗證，找出失效原因，挖掘失效機理，對提高產品質量，改進生產工藝，仲裁失效事故有重要意義。

PCBA板

主要失效模式

PCB：開路失效、短路失效、漏電、綠油脫落、腐蝕、遷移、分層、爆板、 阻抗異常、耐壓不?

PCBA：功能異常、上錫不良、焊點開裂、掉件、開路失效、短路失效、局部漏電、腐蝕、遷移、焊點變?、CAF、錫須、焊接孔洞/枕頭/?碑/冷焊等?藝異常。

“ 葡萄球”現象 短路燒毀現象

失效分析意義

1.查明電?組裝中失效根本原因，提供有效的電?組 裝現場?藝改進?案，降低?產成本。

2.幫助?產商了解產品質量狀況，對?藝現狀分析 及評價，優化改進產品研發?案及?產?藝。

3.提?產品合格率及使?可靠性，降低維護成本，提 升企業品牌競爭?.

4.明確引起產品失效的責任?，為司法仲裁提供依據.

2、 電子元器件失效分析

簡介

電子元器件失效分析指的是借助各種測試分析技術和分析程序確認電子元器件的失效現象，分辯其失效模式和失效機理，并最終確認其失效原因。同時，提出改善設計和制造工藝的建議，防止失效的重復出現，提高元器件的可靠性。

電子元器件圖

失效模式

開路、短路、燒毀、漏電、功能失效、電參數漂移、?穩定失效等。

ESD損傷定位                                                       定位熱點

失效分析意義

1.發現影響產品可靠性的根源，提出行之有效的改進設計、工藝的措施。

2.為用戶合理選擇元器件、正確使用元器件及整機可靠性設計提供依據。

3.通過分清偶然失效和批次缺陷，為整批元器件的使用和報廢提供決策依據。

4.通過實施糾正措施，提高產品生產的成品率和可靠性，減少系統試驗和工作時故障的發生。

3、金屬材料失效分析

簡介

金屬材料分析是對金屬材料的成分、結構、性能等方面進行檢測和分析的過程。不僅涉及宏觀分析、微觀結構分析、金相組織分析、化學成分分析、硬度測試、力學性能測試、應力測試等多種分析測試技術，而且需要結合大量測試數據，并且綜合得到的信息，包括設計方案、熱處理情況及使用環境等，進行全面系統性的討論分析最終歸納和推斷引起失效的主要原因。

金屬材料圖

失效模式

斷裂 > 韌性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂、應?腐蝕斷裂、蠕變斷裂、液態?屬脆化、氫脆

腐蝕 > 化學腐蝕、電化學腐蝕

磨損 > 磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損、微動磨損、變形磨損其他 > 功能性失效、物理性能降級等。

層狀形貌                                                                 疲勞條帶

失效分析意義

1.減少和預防產品同類失效現象重復發生，減少經濟損失，提高產品質量。

2.為企業技術開發、技術改造提供信息，增加企業產品技術含量，從而獲得更大的經濟效益。

3.分析機械零件失效原因，為事故責任認定、偵破刑事犯罪案件、裁定賠償責任、保險業務、修改產品質量標準等提供科學依據。

失效分析手段

1.斷口分析（光學形貌分析；顯微形貌分析）

2.金相組織分析

3.成分分析（SEM/EDS，ICP-OES，XRF）

4.物相分析（ XRD）

5.殘余應力分析

6.機械性能分析（硬度、拉伸性能、沖擊性能、彎曲性能、硬度等）

7.現場工藝及使用環境的考察驗證。

4、高分子材料失效分析

簡介

技術的全新要求和產品的高要求化，而客戶對高要求產品及工藝理解不一，于是高分子材料斷裂、開裂、腐蝕、變色等之類失效頻繁出現，常引起供應商與用戶間的責任糾紛，所以導致了嚴重的經濟損失。進而越來越多的企業、單位對于高分子材料失效分析有了一個全新的要求，不再是以往的直接更換等常規手段，而需要通過失效分析手段查找其失效的根本原因及機理，來提高產品質量、工藝改進及責任仲裁等方面。

高分子材料圖

失效模式

斷裂、開裂、腐蝕、分層、起泡、涂層脫落、變色、磨損失效等。

密封圈失效                                                                     塑膠斷裂

失效分析意義

1.查明高分子材料失效根本原因，有效提出工藝及產品設計等方面改進意見。

2.提供產品及工藝改進意見，提升產品良率及可靠性，提升產品競爭力。

3.明確產品失效的責任方，為司法仲裁提供依據。

5、集成電路失效分析

簡介

伴隨著科學技術在我國不斷地發展以及應用，集成電路在我國有了非常廣泛的應用和發展。我國集成電路現在已經向著尺寸更小的方向發展，具有了集成程度非常高的技術。集成電路的應??分?泛，集成電路失效分析扮演著越來越重要的??。?塊芯?上集成的器件可達?千萬，要想找到失效器件實屬?海撈針，因此進?集成電路失效分析必須具備先進、準確的技術和設備，并由具有專業知識的半導體分析?員開展分析?作。

集成電路圖

失效模式

開路、短路、燒毀、漏電、功能失效、電參數漂移、?穩定失效等。

晶圓缺陷                                                      鍵合點脫落

失效分析意義

1.確定芯片失效機理。

2.為有效的故障診斷提供必要的信息。

3.為設計工程師不斷改進或者修復芯片的設計，使之與設計規范更加吻合提供必要的反饋信息。

4.評估不同測試向量的有效性，為生產測試提供必要的補充，為驗證測試流程優化提供必要的信息基礎。

6、破壞性物理分析

簡介

DPA分析（DestructivePhysical Analysis）即破壞性物理分析，它是在電子元器件成品批中隨機抽取適當樣品，采用一系列非破壞和破壞性的物理試驗與分析方法，以檢驗元器件的設計、結構、材料、工藝制造質量是否滿足預定用途的規范要求。

分析階段

1.器件選型認證

2.生產進貨檢驗

3.篩選試驗

4.失效分析

失效應用場景

1.交貨檢驗和到貨檢驗，批次間產品品質一致性比對

2.生產關鍵過程工藝的質量監控包括半成品的質量分析與控制

3.電性不合格，但未完全喪失功能的原因分析（主要圍繞生產過程中控制與產品設計、結構、裝配等工藝相關的失效模式

4.火（水）災產品可靠性評估

器件分層                                                                  芯片崩邊

7、 復合材料失效分析

簡介

復合材料失效分析是對復合材料在特定環境下出現的失效現象進行綜合研究和分析的過程。復合性失效分析涉及多個領域的知識，如材料科學、機械設計、電子工程、軟件工程等。它需要對產品或系統的各個組成部分進行深入的了解，以便確定哪些部分可能導致復合失效。

復合材料圖

失效模式

開裂、腐蝕、爆板分層、開路（線路、孔）、變色失效等。

復合材料界面脫粘                                                             水泥開裂失效

失效分析意義

1.及時讓生產商及經銷商等了解產品狀況 。通過對復合材料進行失效分析，可以及時發現產品存在的問題和缺陷，為生產商和經銷商提供有效的預防政策，避免類似問題的再次出現。

2.提供產品及工藝改進意見 。失效分析可以幫助發現產品設計和工藝制造中的不足，為改進產品和提升產品競爭力提供指導意見。

3.明確引起復合材料產品失效的責任方 。在復合材料產品出現失效時，通過失效分析可以確定失效的原因和責任方，為司法仲裁提供依據。

8、涂/鍍層失效分析

簡介

隨著生產和科學技術的發展，涂/鍍層材料逐步出現在人們的視野并且迅速發展并遍布于我們生活。總的來說，今后對涂/鍍層材料技術總的發展趨勢是高性能化、高功能化、智能化和綠色化等。因為技術的全新要求和產品的高要求化，而客戶對高要求產品及工藝理解不一，于是涂/鍍層材料分層、開裂、腐蝕、變色等之類失效頻繁出現，常引起供應商與用戶間的責任糾紛，所以導致了嚴重的經濟損失。通過失效分析一系列分析驗證手段，可以查找其失效的根本原因及機理，其在提高產品質量、工藝改進及責任仲裁等方面具有重要意義。

鍍層材料圖

失效模式

分層、開裂、腐蝕、起泡、涂/鍍層脫落、變色失效等。

涂層脫落失效                                               涂層表面起泡

失效分析意義

通過失效分析，可以對涂/鍍層的宏觀特征與微觀特征、材質、工藝、理化性能、規定功能、受力狀態及環境因素等進行綜合分析，判明失效模式與失效原因，提出預防與糾正措施，從而提高產品質量、改進工藝及明確責任方，并為司法仲裁提供依據等

實驗室說明

廣東省華南檢測技術有限公司，坐落在東莞大嶺山鎮,毗鄰松山湖高新技術 產業開發區，專注于汽車電子、消費電子等領域的可靠性檢測服務， 服務對象 涵蓋半導體、電子元器件、納米材料、 通訊、 新能源、汽車、航天航空、教育及科研等多個領域。

實驗室配備了業界先進進口的測試設備，基于相關產品及元器件的失效原理，對測試樣品進行可靠性檢測、失效分析以及功能性能驗證。配備主要儀器包括但不限于：各種規格環境可靠性試驗箱、振動臺、機械沖擊臺、各種力學試驗設備、 包裝可靠性試驗設備，以及相應的聲、 光、電性能檢測系統等。

華南檢測：