电子元器件失效分析(Failure analysis)

日期:2022-03-09 14:30:00浏览量:882标签:电子元器件失效分析失效分析

电子设备中大部分故障,究其最终原因都是由于电子元器件失效引起的。如果熟悉了元器件的失效原因,及时定位到元器件的故障原因,就能及时排除故障,让设备正常运行。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。

电子元器件失效分析方法

1、拔出插入法

拔出插入法是指通过对组件板或者插件板拔出又插入的过程进行监视,以此为根据,判断拔出插入的连接界面是否就是故障发生的地方。值得注意的是,采用拔出插入法进行失效分析时,在组件板或者插件板拔出又插入的过程当中,会存在特殊状况,即状态发生改变的地方有时不仅是连接接口,还有可能是其他部位。所以在应用拔出插入法时,要注意观察每个部位及微妙的变化,才能做出正确的判断。

2、感官辨别法

通过眼观部件外形、手触感知部件温度与软硬程度、鼻嗅味道、耳听声音,判断是否存在异常的方式即为感官辨别法。感官辨别法操作简便、省钱,只是能够辨别的内容会受感官能力的制约。

3、电源拉偏法

电源拉偏法是指把正常的电源与电压拉偏,使其处于非正常状态,然后暴露出薄弱环节或故障,进而可以反映出故障或濒临故障的组件、元器件部位。这种方法一般用在由于工作时间较长导致的故障或初步判断是电网波动引发故障的情况。值得提醒的是,电源拉偏法具有一定的破坏性,使用这种方法前一定要检查保险系数或其他因素,切记勿随便使用。

4、换上备件法

通过对被取下值得怀疑的元器件或部件的监视,然后把合格的备件换上之后,再对出现的故障现象进行对比分析,如看其故障现象有无消失,最后确定故障源点是否处于被取下的部件中,这种方法即为换上备件法。

电子元器件失效分析(Failure analysis)

常用手段

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)

电子元器件的主要失效模式包括但不限于开路、短路、烧毁、爆炸、漏电、功能失效、电参数漂移、非稳定失效等。

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