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失效分析

1、簡介

電子元器件技術(shù)的快速發(fā)展和可靠性的提高奠定了現(xiàn)代電子裝備的基礎(chǔ)，元器件可靠性工作的根本任務(wù)是提高元器件的可靠性。因此，必須重視和加快發(fā)展元器件的可靠性分析工作，通過分析確定失效機(jī)理，找出失效原因，反饋給設(shè)計(jì)、制造和使用，共同研究和實(shí)施糾正措施，提高電子元器件的可靠性。

電子元器件失效分析的目的是借助各種測試分析技術(shù)和分析程序確認(rèn)電子元器件的失效現(xiàn)象，分辨其失效模式和失效機(jī)理，確認(rèn)最終的失效原因，提出改進(jìn)設(shè)計(jì)和制造工藝的建議，防止失效的重復(fù)出現(xiàn)，提高元器件可靠性。

2、服務(wù)對象

元器件生產(chǎn)商：深度介入產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、可靠性試驗(yàn)、售后等階段，為客戶提供改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝的理論依據(jù)。

組裝廠：劃分責(zé)任，提供索賠依據(jù)；改進(jìn)生產(chǎn)工藝；篩選元器件供應(yīng)商；提高測試技術(shù)；改進(jìn)電路設(shè)計(jì)。

器件代理商：區(qū)分品質(zhì)責(zé)任，提供索賠依據(jù)。

整機(jī)用戶：提供改進(jìn)操作環(huán)境和操作規(guī)程的依據(jù)，提高產(chǎn)品可靠性，樹立企業(yè)品牌形象，提高產(chǎn)品競爭力。

3、失效分析意義

1、提供電子元器件設(shè)計(jì)和工藝改進(jìn)的依據(jù)，指引產(chǎn)品可靠性工作方向；

2、查明電子元器件失效根本原因，有效提出并實(shí)施可靠性改進(jìn)措施；

3、提高成品產(chǎn)品成品率及使用可靠性，提升企業(yè)核心競爭力；

4、明確引起產(chǎn)品失效的責(zé)任方，為司法仲裁提供依據(jù)。

分析過的元器件種類：

集成電路、場效應(yīng)管、二極管、發(fā)光二極管、三極管、晶閘管、電阻、電容、電感、繼電器、連接器、光耦、晶振等各種有源/無源器件。

4、主要失效模式（但不限于）

開路、短路、燒毀、漏電、功能失效、電參數(shù)漂移、非穩(wěn)定失效等

發(fā)光二極管開路失效	二極管短路失效（金屬遷移）
漏電失效（靜電擊穿）	燒毀失效
電參數(shù)漂移

5、常用失效分析技術(shù)手段

電測： 連接性測試 電參數(shù)測試 功能測試	無損分析技術(shù)： X射線透視技術(shù) 三維透視技術(shù) 反射式掃描聲學(xué)顯微技術(shù)（C-SAM）
制樣技術(shù)： 開封技術(shù)（機(jī)械開封、化學(xué)開封、激光開封） 去鈍化層技術(shù)（化學(xué)腐蝕去鈍化層、等離子腐蝕去鈍化層、機(jī)械研磨去鈍化層） 微區(qū)分析技術(shù)（FIB、CP）
顯微形貌像技術(shù)： 光學(xué)顯微分析技術(shù) 掃描電子顯微鏡二次電子像技術(shù)
失效定位技術(shù)： 顯微紅外熱像技術(shù)(熱點(diǎn)和溫度繪圖) 液晶熱點(diǎn)檢測技術(shù) 光發(fā)射顯微分析技術(shù)(EMMI)   失效復(fù)現(xiàn)/驗(yàn)證	表面元素分析： 掃描電鏡及能譜分析（SEM/EDS） 俄歇電子能譜分析（AES） X射線光電子能譜分析（XPS） 二次離子質(zhì)譜分析（SIMS）