失效分析是一门新兴发展中的学科,在提高产品质量,技术开发、改进,产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。
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,涉及产品的研发设计、来料检验、加工组装、测试筛选、客户端使用等各个环节,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样品,确认失效模式、分析失效机理,明确失效原因,最终给出预防对策,减少或避免失效的再次发生。
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。
失效模式:
开路,短路,漏电,功能失效,电参数漂移,非稳定失效等
主要涉及的检测项目:
电测:
连接性测试 电参数测试 功能测试
无损检测:
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)
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)
显微形貌分析:
光学显微分析技术
扫描电子显微镜二次电子像技术
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)
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)
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