失效分析是对已失效产品进行的一种事后检查。使用电测试以及先进的物理、金相和化学的分析技术,找出失效机理和失效原因,并在生产工艺、器件设计、试验或应用方面提出行之有效的改进措施,防止失效重复出现,提高电子产品和整机设备的可靠性。
适用范围:
分立元件(阻、容、感、继电、接插件敏感元件);
分立器件(小、中、大功率晶体管敏感器件);
集成电路;
射频微波器件;
各种电源/光电模块等;
各类型电子产品。
v失效:产品失去规定的功能。
v失效分析:为确定和分析失效器件的失效模式,失效机理,失效原因和失效性质而对产品所做的分析和检查。
v失效模式:失效的表现形式。
v失效机理:导致器件失效的物理,化学变化过程。
v失效原因:导致发生失效的直接原因,它包括设计,制造,使用和管理等方面的问题。
v失效分析的目的:失效分析是对失效器件的事后检查,通过失效分析可以验证器件是否失效,识别失效模式,确定失效机理和失效原因,根据失效分析结论提出相应对策,它包括器件生产工艺,设计,材料,使用和管理等方面的有关改进,以便消除失效分析中所涉及到的失效模式或机理,防止类似失效的再次发生。
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随着科学技术和工业生产的*发展,人们对机械零部件的质量要求也越来越高。材料质量和零部件的精密度虽然得到很大的提高,但各行业中使用的机械零部件的早期失效仍时有发生。通过失效分析,找出失效原因,提出有效改进措施以防止类似失效事故的重复发生,从而保证工程的安全运行是必不可少的。
失效分析相关行业
汽车零部件、精密零部件、模具制造、铸锻焊、热处理、表面防护等金属相关行业。
失效常见类型
设计不当引起的失效(结构设计不合理、设计硬度不足、选材不当、材料状态要求不合理);
材料缺陷引发的失效(疏松、偏析、皮下气泡、缩孔、非金属夹杂、白点、异金属夹杂、表面腐蚀等);
铸造缺陷引发的失效(缩孔与疏松、白口与反白口、球墨铸铁球化不良、夹渣、偏析碳化物、铸造裂纹、石墨漂浮等);
锻造缺陷引发的失效(过热与过烧、锻造裂纹、热脆与铜脆、锻造折叠、高温氧化、退火不充分、锻造白点、锻造流线缺陷等);
焊接缺陷引发的失效(焊接裂纹、未焊透与未熔合、焊接预热不当、夹渣与气孔、晶间腐蚀、应力腐蚀);
热处理缺陷引发的失效(淬火裂纹、表面脱碳、渗碳/氮缺陷、回火裂纹等);
冷加工成型缺陷引发的失效(磨削缺陷、切削缺陷、冷镦缺陷、冲/挤/拉伸成形缺陷等)。
失效分析常用手段
(1)断口分析:光学形貌分析,显微形貌分析。
(2)金相组织分析
(3)成分分析:SEM/EDS,ICP-OES,XRF,火花直读光谱。
(4)物相分析:XRD
(5)残余应力分析
(6)机械性能分析(硬度、拉伸性能、冲击性能、弯曲性能、硬度等)
(7)现场工艺及使用环境的考察验证。
金属失效分析的意义:
1.可以减少和预防同类失效现象的发生,从而减少经济损失和提高产品质量。
2.为企业技术开发、技术改造提供信息,增加企业产品技术含量,从而获得更大的经济效益。
3.分析机械零件失效原因,为事故责任认定、侦破刑事犯罪案件、裁定赔偿责任、保险业务、修改产品质量标准等提供科学依据。
纳米所可靠性与失效分析中心秉承加工平台公共服务方面的特性,在对外提供支撑和服务过程中多方发现用户的共性需求,以能力与市场需求**契合为目标不断完善。目前本中心在电子材料、元器件、封装、SMT和电子辅料等可靠性应用场景方面具有、分析和试验能力,可为各研究院所、高校、企业提供产品的可靠性、失效分析、老化测试等一体化服务。 本中心目前拥有各类可靠性分析仪器,其中包括:TOF-SIMS、XPS、FIB、X射线仪、扫描声学显微镜(SAM)、高低温冲击烘箱、高低温湿热烘箱、高加速寿命试验箱、冲击台、振动台、恒加速度试验机、剪切力机等。 我们以精准、专业、客观的科学素养,帮助客户进行失效分析、可靠度测试,愿为客户产品质量的发展和进步提供源源不断地支持!
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电子电器生产过程中会遇到多种失效问题,而跌落失效是常见的失效问题。遇到失效问题时,借助第三方分析测试机构(比如725所),可以对失效问题做出高效判断,减少人力物力的浪费,尽快解决问题。
在日常生产生活过程中,很多时候我们希望实现把同种物质或异种物质,通过表面将其紧密结合成一个整体的、可起应力传递作用且能够满足一定物理和化学性能要求的目的,这时候我们就需要用到胶黏剂。
对于胶粘剂粘接的失效分析应该从两方面考虑,一方面是胶粘剂失效,另一方面是胶粘剂粘接的材料失效导致粘接失效。
近年来,随着质量提升的呼声越来越高,电子电器的可靠性、安全性、耐用性要求越来越高,像电子电气的跌落失效已是屡见不鲜的新闻。不究其它原因,仅从脱落问题本身讲,跌落失效的原因是什么?电子元件,粘结剂,
元件易脱落?你的电子元件胶粘剂配方技术需要升级了!只有不断优化配方,具有粘结力强、防水防霉、环保安全、干燥时间短等特点的新产品才能更好适应市场的需求。
电子电器生产过程中会遇到多种失效问题,而跌落失效是常见的失效问题。遇到失效问题时,借助第三方分析测试机构(比如725所),可以对失效问题做出高效判断,减少人力物力的浪费,尽快解决问题。
在日常生产生活过程中,很多时候我们希望实现把同种物质或异种物质,通过表面将其紧密结合成一个整体的、可起应力传递作用且能够满足一定物理和化学性能要求的目的,这时候我们就需要用到胶黏剂。
但胶黏剂并不是的,像聚氨酯胶水,日常遇到的问题胶水固化速率及粘接强度不足,固化条件无法达标,固化要求温度过高,聚氨酯预聚体制备过程中产生气泡。丙烯酸酯胶,丙烯酸酯胶固化速率不能满足要求,丙烯酸酯胶耐温性、耐候性需增强,丙烯酸酯有刺激性气体产生,需调整配方。对于胶粘剂粘接的失效分析应该从两方面考虑,一方面是胶粘剂失效,另一方面是胶粘剂粘接的材料失效导致粘接失效。
725所可以快速解决胶水粘度不足,涂布性能不佳,胶液对被粘物的湿润性差,粘接强度不佳,胶水柔韧性和耐寒性能不佳,白乳胶与韧性和耐久性不佳,白乳胶固化速率不易调整,速率过快,白乳胶分散困难,不均匀等失效问题。
优尔鸿信失效分析实验室分为塑料研发实验室、金属材料实验室、SMT实验室、元素成分分析实验室。为集团各单位解决了在生产过程中出现的各类失效问题,提高了产品的质量、良率,为产品生产制造节约了大量成本,多年来,累计了丰富的失效分析经验,拥有一支失效分析团队,对机械、塑料及电子产品的常见故障情况及分析解决方案有着丰富经验和深入理解。优尔鸿信将以第三方的独立视角,与您分享失效分析的经验和测试能力,为您的产品失效找到较佳的解决方案。
失效分析类型
涉及的失效分析案例主要包括涂/镀层失效分析、电子元器件失效分析、PCB/PCBA失效分析、复合材料失效分析、高分子材料失效分析、金属材料及零部件失效分析等。
失效分析步骤
①背景调查:
失效背景(失效概况、不良率、服役条件(受力状况及环境说明等)、设计寿命及实际寿命(适用于断裂失效)等信息)、工艺流程(生产工艺流程详细说明)、产品材质规格(机械性能,成分及硬度规格等参数)
②提出分析方案:
㈠外观检查:显微组织观察(金相组织、夹杂物分析、碳化物不均匀度、粗晶层、脱碳层及其他缺陷分析);
㈡非破坏性分析:C-SAM超声波扫描、X射线涂镀层厚度分析等;
㈢破坏性分析:切片分析、SEM/EDS成分分析、红墨水试验等技术分析。
③ 初步结论:综合物理、化学等各类分析手段得到初步失效结论;
④验证:设计模拟试验进行失效现象复现,验证初步结论;
⑤:根据测试结果制作综合失效分析,找到失效原因并提出相应改善意见。