
一. 失效分析檢測的目的和意義
失效分析的目的是借助各種測試分析技術(shù)和分析程序確認電子元器件的失效現象,分辨其失效模式和失效機理,并最終確認其失效原因,并提出改善設計和制造工藝的建議,防止失效的重復出現,提高元器件的可靠性,失效分析是產(chǎn)品可靠性工程中一個(gè)重要組成部分。
一般電子產(chǎn)品在研發(fā)階段,失效分析可糾正設計和研發(fā)階段的錯誤,縮短研發(fā)周期,在產(chǎn)品生產(chǎn)、測試和使用時(shí)期,失效分析可找出元件的失效原因與引起元件失效的責任方,并根據失效分析結果,改進(jìn)設計,并完善產(chǎn)品,提高整機的成品良率和可靠性有重要意義。
二.失效分析的基本內容
對于電子元件失效原因過(guò)程的診斷過(guò)程叫做失效分析,但是我們在進(jìn)行失效分析的過(guò)程中,失效分析中心往往需要借助儀器設備,以及化學(xué)類(lèi)手段進(jìn)行分析,失效分析的主要內容包括:明確分析對象,確認失效模式,判斷失效原因,研究失效機理,提出改善預防措施。
1.明確分析對象
失效分析首先要確認分析對象及失效發(fā)生的背景,在對失效產(chǎn)品的分析前需先了解失效發(fā)生時(shí)的情況,并確定在那個(gè)環(huán)節發(fā)生失效,如可能的話(huà),最好是能詳細描述失效時(shí)的現象以及失效發(fā)生前后的變化,并確認產(chǎn)品是否真的失效,就像我們的產(chǎn)品在實(shí)驗室做實(shí)驗時(shí),總會(huì )有不良狀況存在,只是我們在分析之前需要先了解產(chǎn)品具體發(fā)生失效的測試項目,具體在那個(gè)測試項目中發(fā)生失效,失效現象是怎么樣的。
2.確認失效模式
失效的表面現象或失效的表現形式就是失效模式,失效模式的確定通常采用兩種方式(這里只講元件的)電氣測試和顯微鏡觀(guān)察,根據測試,觀(guān)察到的現象與效應進(jìn)行初步分析,確定出現這些現象的可能的原因,或者與失效樣品的那一部分有關(guān)聯(lián),通過(guò)外觀(guān)檢查,觀(guān)察樣品外觀(guān)標志是否完整,是否存在機械損傷,是否有腐蝕痕跡等,通過(guò)電氣測試判斷其電氣參數是否與原數據是否相符,分析失效的現象可能與失效產(chǎn)品哪一部分有關(guān)。
3.判斷失效原因
根據失效模式、失效元件材料性質(zhì)、制造工藝和制造經(jīng)驗,結合觀(guān)察到的失效的位置的大小,顏色,化學(xué)組成,物理結構,物理特性等因素,參照失效發(fā)生的階段,失效發(fā)生的應力條件和環(huán)境條件,提出可能導致失效的原因。失效的原因可能由一系列的原因造成,如設計缺陷,材料質(zhì)量問(wèn)題,制程問(wèn)題,運輸和儲藏問(wèn)題,以及操作過(guò)載等。
4.研究失效機理
在確認失效機理時(shí),需要選用有關(guān)分析,試驗和對觀(guān)測設備對失效樣品進(jìn)行分析,驗證失效原因的判斷是否屬實(shí),并且能夠把整個(gè)失效的順序與癥狀對照起來(lái),也可以使用合格元件進(jìn)行類(lèi)似模擬破壞性試驗,并看能不能產(chǎn)生相似的失效現象,通過(guò)反復驗證,確認失效的真實(shí)原因所在。
5.提出預防措施及設計改進(jìn)方法
根據分析判斷,提出消除產(chǎn)生失效的辦法和建議,及時(shí)的反饋到設計,工藝,使用者等各方面,以便控制以及杜絕失效現象的再次出現,一般需要大家對元件的材料,工藝,電路設計,結構設計,篩選方法和條件,使用方法和條件,質(zhì)量控制等方面有相當強的了解。