电子元器件失效分析的目的是借助各种测试分析技术和分析程序确认电子元器件的失效现象，分辨其失效模式和失效机理，确定其最终失效的原因，提出改进设计和制造工艺的建议，防止失效的重复出现，提高元器件可靠性。失效分析是产品可靠性工程的一个重要组成部分。失效分析被广泛应用于确定研制生产过程中生产问题的原因，鉴别测试过程中与可靠性相关的失效，确认使用过程中的现场失效机理。在电子元器件的研制阶段，失效分析可纠正设计和研制中的错误，缩短研制周期；在电子元器件的生产、测试和使用阶段，失效分析可找出电子元器件的失效原因和引起电子元器件失效的责任方。根据失效分析的结果，元器件生产厂改进元器件的设计和生产工艺，元器件使用方改进电路板设计，改进元器件或整机的测试、试验条件及程序，甚至以此为根据更换不合格的元器件供货商。因而，失效分析对加快电子元器件的研制速度，提高元器件和整机的成品率和可靠性有重要意义。

失效分析是对故障件的宏观特征和微观特征、材料、工艺、理化性能、规定功能、受力状态和环境因素等进行综合分析，判断故障模式和故障原因，提出技术活动和管理活动，以防止和纠正故障。为了识别和分析故障机制、故障原因和故障后果，对故障件进行逻辑和系统研究。

材料失效模式

材料在各种工程应用中的故障模式主要包括断裂、腐蚀、磨损和变形，其中断裂故障的危害最大。

弹性变形失效

当应力或温度导致材料可恢复的弹性变形足以影响设备的正常功能时，弹性变形就会失效。

塑性变形失效

当载荷材料无法恢复的塑性变形足以影响设备的正常预定功能时，塑性变形就会失效。

韧性断裂失效

材料断裂前产生明显宏观塑性变形的断裂称为韧性断裂故障。

脆性断裂失效

材料断裂前未发生或宏观可见塑性变形较少的断裂称为脆性断裂故障。

疲劳断裂失效

材料在交变负荷下，经过一定周期后发生的断裂称为疲劳断裂故障。

腐蚀失效

腐蚀性是指材料表面与使用环境发生物理或化学反应，使材料发生损坏或变质，而材料发生的腐蚀性使其无法发挥正常作用，则称为腐蚀性失效。腐蚀性有多种形式，包括均匀分布在材料表面的腐蚀性和局部分布在材料表面的腐蚀性。局部性腐蚀又分为点蚀，晶间性腐蚀，缝隙性腐蚀，应力性腐蚀裂纹，腐蚀性疲劳等。

磨损失效

材料相互接触或材料表面与流体接触并相对运动时，材料表面的形状、尺寸或质量因物理和化学作用而发生变化的过程称为磨损。磨损导致部件功能丧失，称为磨损失效。磨损有多种形式，包括粘附磨损、磨损磨损、冲击磨损、微动磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损等。

聚合物和复合材料的失效模式

金属材料和零件的常见故障模式有断裂(韧性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂、疲劳断裂、蠕变断裂、液态金属脆性、氢脆性)、腐蚀(化学腐蚀、电化学腐蚀)、磨损(磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损、微动磨损、变形磨损)等。

聚合物材料的主要失效方式有断裂、开裂、腐蚀、分层、起泡、脱落、变色、磨损等。

复合材料的主要故障模式有裂纹、腐蚀、爆板层、开路(线路、孔)、变色故障等。

失效分析的意义是什么？

1、失效分析是要找出失效原因，采取有效措施，使同类失效事故不再重复发生，可避免极大的经济损失和人员伤亡；

2、促进科学技术的发展

19世纪工业革命，蒸汽机的使用促进铁路运输，但连续发生多起因火车轴断裂，列车出轨事故。

大量断轴分析和试验研究表明：裂纹均从轮座内缘尖角处开始。认识到：金属在交变应力下，即使应力远低于金属的抗拉强度，经一定循环积累，也会发生断裂，即“疲劳”

“疲劳断裂”成为金属材料强度学中的一个重要领域，设计疲劳试验机，确定疲劳极限的概念，提出抗疲劳设计方法。

二战期间，美国有4694艘焊接结构的“自由轮”，一1289艘发生了不同程度的失效。其中238艘断成两截或严重损坏而报废、19艘沉没、24艘甲板完全断裂。

战后开展了大量的失效原因分析的研究，认识到：钢的缺口敏感性和钢的低温脆化。即碳钢和低合金钢存在脆性转变温度，在低于某一温度就会变脆（对缺口极为敏感）。

40~50年代，美国发生多起电站设备的飞裂及英国空军坠毁事故。失效分析结果表明：钢中的氢及夹杂物的有害作用。从此奠定了钢的氢脆基本理论，为此发展了碱性和真空冶炼技术，促进冶金技术的发展。

3、促进机械产品质量和安全可靠性的提供

可靠性是产品的关键性质量指标，而可靠性技术是质量保证的和兴。可靠性分析的前提之一就是确认产品是否失效、分析失效类型、失效模式及失效机理。

零件失效与设计、选材、制造、检验、安装等过程均有关，通过失效分析，不断将失效原因、预防措施等反馈到设计有关部门，进行相应改进，促进产品质量和可靠性的提高。

4、失效分析为制定或修改技术标准提供的依据

5、失效分析也是仲裁失效事故、开展技术保险业务及对外贸易中索赔的重要依据

芯片开封实验室介绍，能够依据国际、国内和行业标准实施检测工作，开展从底层芯片到实际产品，从物理到逻辑全面的检测工作，提供芯片预处理、侧信道攻击、光攻击、侵入式攻击、环境、电压毛刺攻击、电磁注入、放射线注入、物理安全、逻辑安全、功能、兼容性和多点激光注入等安全检测服务，同时可开展模拟重现智能产品失效的现象，找出失效原因的失效分析检测服务，主要包括点针工作站（Probe Station）、反应离子刻蚀（RIE）、微漏电侦测系统（EMMI）、X-Ray检测，缺陷切割观察系统（FIB系统）等检测试验。实现对智能产品质量的评估及分析，为智能装备产品的芯片、嵌入式软件以及应用提供质量保证。