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。
失效分析程序原则:
1.先进行外部分析,后内部分析;
2.先进行无损性分析,后进行破坏性分析;
3.先分析失效背景,后分析失效元件,以避免丢失与失效相关的痕迹,或者引入新的损伤而使得失效机理的判断不准确。要注意大多数的测试分析都是一次性的,很难恢复,所以在每步的操作时候应该加倍小心,认真观察。
失效分析方法与步骤:
1.背景资料的收集和分析样品的选择
2.失效零件的初步检查(肉眼检查及记录)
3.无损检测
4.机械性能检测
5.所有试样的选择、鉴定、保存以及清洗
6.宏观检验和分析(断裂表面、二次裂纹以及其他的表面现象)
7.微观检验和分析
8.金相剖面的选择和准备
9.金相剖面的检验和分析
10.失效机理的判定
11.化学分析(大面积、局部、表面腐蚀产物、沉积物或涂层以及微量样品的分析)
12.断裂机理的分析
13.模拟试验(特殊试验)
14.分析全部事实,提出结论,书写报告(包括建议在内)
失效分析对元器件的出产和使用都具有重要的意义,元器件的失效可能发生在其寿命周期的各个阶段,发生在产品研制阶段、出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、试验失效以及现场失效的失效产品明确失效模式、分析失效机理,终极找出失效原因。
因此元器件的使用方在元器件的选择、整机计划等方面,元器件出产方在产品可靠性方案设计过程,都必需参考失效分析的结果。通过失效分析,可鉴别失效模式,弄清失效机理,提出改进措施,并反馈到使用、出产中,将进步元器件和设备的可靠性。