主要失效分析仪器和主要参数
LED失效分析方法
LED失效分析方法在分析LED失效时，我们需要考虑多种可能性。
以下是一些常见的LED失效分析方法：1.观察和检查：首先，我们可以通过直接观察和检查LED是否有明显的物理损坏或缺陷来确定失效原因。
例如，LED外壳是否破损，引线是否松动，焊点是否断裂等。
2.电气参数测量：使用万用表或LED测试仪，测量LED的电气参数，例如正向电压和正向电流。
如果这些参数与规格书中的数值不符，那么很可能是LED失效的原因之一3.热分析：热问题是导致LED失效的常见原因之一、我们可以通过热分析来确定是否有过热导致LED失效。
例如，使用红外热成像仪来检测LED散热是否不良，或测量LED附近的温度。
4.化学分析：LED封装中的化学物质也可能导致失效。
通过化学分析，我们可以检测是否有潜在的化学问题。
例如，使用光谱仪检测LED的波长和颜色是否与预期值相符，以及是否有异常的杂质。
5.可靠性测试：如果存在多个LED失效，我们可以进行可靠性测试，以模拟LED长时间使用的情况。
例如，使用恒定电流源对LED进行循环测试，检查在连续使用时是否能够正常工作，以及耐受高温和低温是否良好。
6.反向工程：当无法通过上述方法确定失效原因时，我们可以进行反向工程。
这包括打开LED封装，并检查内部结构和元件。
通过这种方法，我们可以确定是否有构造问题或制造缺陷导致LED失效。
7.光学分析：使用光学仪器分析LED的发光情况，例如亮度、散射特性和颜色均匀性等。
如果有发光问题，可以检查发光体和透镜是否存在缺陷或污染。
8.振动和冲击测试：LED通常用于车辆行驶和移动设备中，这些环境中的振动和冲击可能导致LED失效。
通过在实验室环境中模拟振动和冲击，我们可以确定LED是否能够耐受这些环境。
9.维修记录和用户反馈：维修记录和用户反馈可以提供有关LED失效的有价值信息。
我们可以参考维修记录中的历史信息，了解是否有常见的故障模式。
同时，用户反馈可以提供关于LED失效的线索和提示。
PCB失效十大分析技术
对于PCB失效问题，我们需要用到一些常用的失效分析技术，来使得PCB 在制造的时候质量和可靠性水平得到一定的保证，为此笔者为大家重点总结了十项用于PCB失效分析的技术，包括：1外观检查外观检查就是目测或利用一些简单仪器，如立体显微镜、金相显微镜甚至放大镜等工具检查PCB的外观，寻找失效的部位和相关的物证，主要的作用就是失效定位和初步判断PCB的失效模式。
外观检查主要检查PCB的污染、腐蚀、爆板的位置、电路布线以及失效的规律性、如是批次的或是个别，是不是总是集中在某个区域等等。
另外，有许多PCB的失效是在组装成PCBA后才发现，是不是组装工艺过程以及过程所用材料的影响导致的失效也需要仔细检查失效区域的特征。
备注1：爆板是指无铅再流焊接过程中，发生在HDI积层多层PCB第二次压合的PP层和次层铜箔棕化面之间的分离现象。
有挥发物的形成源死产生爆板的必要条件:(1)PCB板中存在水汽是导致爆板的首要原因。
(2)存储和生产过程中湿气的影响也是导致爆板的重要原因。
备注2：HDI 是高密度互连(High Density Interconnector)的缩写是生产印制板的一种(技术)，使用微盲埋孔技术的一种线路分布密度比较高的电路板。
当PCB的密度增加超过八层板后，以HDI来制造，其成本将较传统复杂的压合制程来得低。
可改善射频干扰/电磁波干扰/静电释放(RFI/EMI/ESD)2X射线透视检查对于某些不能通过外观检查到的部位以及PCB的通孔内部和其他内部缺陷，只好使用X射线透视系统来检查。
X光透视系统就是利用不同材料厚度或是不同材料密度对X光的吸湿或透过率的不同原理来成像。
该技术更多地用来检查PCBA焊点内部的缺陷、通孔内部缺陷和高密度封装的BGA或CSP器件的缺陷焊点的定位。
目前的工业X光透视设备的分辨率可以达到一个微米以下，并正由二维向三维成像的设备转变，甚至已经有五维（5D）的设备用于封装的检查，但是这种5D的X光透视系统非常贵重，很少在工业界有实际的应用。
失效分析
失效分析提高机械产品信誉，必须使机械产品牢固可靠，可是在技术上要求机械产品达到100％的可靠性是不可能的，所以要求尽可能地降低机械产品的事故率。
因为机械产品在使用过程中常常发生断裂、变形、磨损、腐蚀等失效现象的发生，找出失效原因和提出改进措施，必须开展失效分析实例的研究。
目前，随着现代科学技术的飞跃发展，失效分析已经成为一门综合性学科。
它不仅与断裂力学、断裂物理、断口学等学科相关联，而且还涉及产品质量全面管理等领域。
失效1失效的基本概念失效是指机械或机械零件在使用过程中（或者是在使用前的试验过程中），由于尺寸、形状、材料的性能或组织发生变化而引起的机械或机械零件部件不能完满地完成指定的功能，或者机械构件丧失了原设计功能的现象。
常见的失效形式可分为下列四种：弹性变形失效；塑性变形失效；破断或断裂失效；材料变化引起的失效。
机械或机械零部件失效部位可出现如下两种情况：物体内部缺陷引起的失效；物体表面缺陷引起的失效。
2 失效的形式及其类型失效的分类比较复杂，在这里不可能一一作介绍，本文按失效机理将失效分为：断裂失效；变形失效；磨损失效；腐蚀失效等四种类型。
（1）断裂失效(其中包括破断失效)断裂是指金属，或合金材料，或机械产品的一个具有有限面积的几何表面的分离过程。
它是个动态的变化过程，包括裂纹的萌生及扩展过程。
断裂失效是指机械构件由于断裂而引起的机械设备产品不能完成原设计所指定的功能。
断裂失效类型有如下几种：①解理断裂失效；②韧窝破断失效；③准解理断裂失效；④滑移分离失效；⑤疲劳断裂失效；⑥蠕变断裂失效；⑦应力腐蚀断裂失效；⑧液态或固态金属脆性断裂失效；⑨氢脆断裂失效；⑩沿晶断裂失效；○11其他断裂失效等。
（2）变形失效所谓变形通常是指机械构件在外力作用下，其形状和尺寸发生变化的现象。
从微观上讲是指金属材料在外力作用下，其晶格产生畸变。
若外力消除，晶格畸变亦消除时，这种变形为弹性变形；若外力消除，晶格不能恢复原样，即畸变不能消除时，称这种变形为塑性变形。
应用总结-电子元器件失效分析
内部资料
无锡华润矽科微电子有限公司
失效模式与失效机理
3.10、键合失效——一般是指金丝和铝条互连之间的键合失效。由于金铝之间的化学势的不同，经长期使用或200℃以上高温储存后，会产生多 种金属间化合物，如紫斑、白斑等。结果使铝层变薄，粘附性下降，造 成半断线状态，接触电阻增加，最后导致开路失效。在300℃高温下还会 产生空洞，即柯肯德尔效应，这种效应是在高温下金向铝中迅速扩散并 形成化合物，在键合点四周出现环形空洞，使铝膜部分或全部脱离，形 成高阻或开路。
内部资料
无锡华润矽科微电子有限公司
失效分析的主要内容
二、失效分析的主要内容-思路
2.1、明确分析对象 明确分析对象及失效发生的背景。在对委托方提交的失效样品进行具 体的失效分析操作之前，失效分析人员应该和委托方进行沟通，了解失 效发生时的状况，确定在设计、生产、检测、储存、传送或使用哪个阶 段发生的失效，如有可能要求委托方详细描述失效发生时的现象以及失 效发生前后的操作过程。 2.2、确定失效模式 失效的表面现象或失效的表现形式就是失效模式。失效模式的确定通 常采用两种方法，即电学测试和显微镜观察。 立体显微镜观察失效样品的外观标志是否完整，是否存在机械损伤， 是否有腐蚀痕迹等； 金相显微镜和扫描电子显微镜等设备观察失效部位的形状、大小、位 置、颜色，机械和物理特性等，准确的扫描失效特征模式。 电学测试判断其电参数是否与原始数据相符，分析失效现象可能与失 效样品中的哪一部分有关。
内部资料
无锡华润矽科微电子有限公司
失效模式与失效机理
（2）操作失误造成的电损伤 2-1 双列直插式封装的集成电路当测试时不慎反插，往往就会造成电 源和地两端插反，其结果是集成电路电源与地之间存在的PN结隔离二极 管就会处于正偏(正常情况是反偏)，出现近100毫安的正向电流，这种电 过应力损伤随着通电时间的增长而更加严重。这种损伤如果不太严重， 虽然电路功能正常，只表现出静态功耗增大，但这种受过损伤的电路， 可靠性已严重下降，如果上机使用，就会给机器造成隐患。 2-2 T0-5型金属管壳封装的集成电路，电测试时容易出现管脚插错或 管脚间相碰短路。这种意外情况有时也会导致集成电路内部某些元器件 的电损伤。 2-3 电路调试时，不慎出现“试笔头”桥接短路管脚，这种短接有时 会造成电损伤。 2-4 在电子设备中设置的“检测点”，如果位置设置不当又无保护电 路时，维修时就可能将不正常的电压引入该端而损伤器件。
主要失效分析仪器和主要参数讲解
常规电参数测试设备
9
LCR参数分析仪
特点和性能： 工作频率：1～10MHz；可以 设定的直流偏压：0～200V （外置）；交流电压0～1Vrms； 电阻、电容和电感测试精度 0.05％；损耗精度为0.0005。 用途：主要用于测试阻、容和 感的容量、损耗、阻抗、电感、 电阻、品质因素和导纳等。
元器件失效分析
失效分析用主要设备 的作用和参数
相关参数用什么仪器、设备来测试 仪器、设备的极限能力
? 形貌（显微形貌）观察设备
电参数测试设备
（包括一些电参数测试的辅助性设备） 化学成分和组成分析设备 其它专项检测设备 其它辅助性设备
2
分类
仪器名称 光学显微镜（体视显微镜、金相显微镜）、扫描电子显微镜、 X射线透视系统、扫描声学显微镜。
10
漏电流测试仪
特点：施加一定的电压， 测试（或监测）样品的 漏电流状态。 性能：电压范围：0～ 650V；电流范围1uA～ 30mA；可以调整的时间 1～99s。
用途：用于测试电容器 （如电解电容器）的漏 电流。
11
耐压测试仪
特点和性能：电压范围：0～ 10KV；可设定限流模式。可 设定时间范围0～99s；漏电 流最大设定值100mA。 用途：主要用于对样品（电 容器、塑料）介质层耐压强
封、去钝化层、环 各种环境试验箱。
3
光学显微镜
体视显微镜（反射式和透射式）
特点：放大倍数较低；景深大，立体感强。
用途：器件的外观及失效部位的表面形状、尺 寸、组织、结构和缺陷等观察；有时候用于 微探针的测试。
放大倍数（目镜＋物镜）：6.3~80倍
金相显微镜
特点：放大倍数较高；景深小，空间分辨率 低，微米以下观察困难；放大倍数不连续。 用途：器件外观局部位置显微检查（体视显微 镜基础上）；器件失效点（形貌）的放大检 查。放大倍数（目镜＋物镜） ：50～2000倍
电路失效分析、可靠性、稳定性测试
随着电子电器行业的不断发展，消费者水平也在不断提升，人们已经不仅仅满足于产品的外观和功能，电子电器产品的可靠性已成为产品质量的重要部分。
RTS.LTD 可靠性测试能帮助电子电器制造企业尽可能地挖掘由设计、制造或机构部件所引发的潜在性问题，在产品投产前寻找改善方法并解决问题点，为产品质量和可靠性做出必要的保证。
失效分析RTS.LTD 可靠性实验室配备了扫描电子显微镜、傅立叶转换红外光谱仪、能谱仪、切片、金相显微镜等精密设备提供失效分析，可进行切片测试、焊点拉伸强度、可焊性测试、镀层厚度测试、锡须观察、成分分析等实验。
气候环境试验RTS.LTD 环境可靠性实验室拥有一批国际、国内著名的专业环境试验设备制造商生产的气候环境试验设备，设备技术先进、性能稳定、功能齐全，可编程控制，自动绘制试验曲线。
测试项目测试范围高温室温~300 ℃低温室温~-70 ℃恒温恒湿20 ℃~ 95 ℃，20 ~ 98%RH低湿 5 ℃~ 95 ℃，5 ~ 98%RH温度/ 湿度循环-70 ℃~ 150 ℃，20 ~ 98%RH冷热冲击-65 ℃~ 150 ℃快速温变-70 ℃~ 150 ℃，25~98%RH ，≦15 ℃/min高压蒸煮105 ℃~ 142.9 ℃, 75~100%RH, 0.020~0.196Mpa盐雾中性盐雾、醋酸盐雾、铜加速醋酸盐雾气体腐蚀SO 2, H 2 S, Cl 2 , NO 2 ，NH 3臭氧测试0---500ppmUV 老化UV exposure UVA340, UVA351,UVB313太阳辐射辐照度：450W/m 2 ----1200W/m 2低气压室温~200 ℃，常压~10kPa防水滴水、摆管淋雨、喷水（IPX0~IPX8 ）防尘钢球、铰接试指、金属丝、防尘箱（IP0Y~IP6Y ）机械环境实验RTS.LTD 机械环境实验室拥有具有国际先进水平的高频振动实验系统和机械冲击实验系统，100kg 自由跌落实验台等机械环境实验设备。
LED失效分析方法简介
和半导体器件一样，发光二极管(LED)早期失效原因分析是可靠性工作的重要部分，是提高LED可靠性的积极主动的方法。
LED失效分析步骤必须遵循先进行非破坏性、可逆、可重复的试验，再做半破坏性、不可重复的试验，最后进行破坏性试验的原则。
采用合适的分析方法，最大限度地防止把被分析器件(DUA)的真正失效因素、迹象丢失或引入新的失效因素，以期得到客观的分析结论。
针对LED所具有的光电性能、树脂实心及透明封装等特点，在LED早期失效分析过程中，已总结出一套行之有效的失效分析新方法。
LED失效分析方法1、减薄树脂光学透视法在LED 失效非破坏性分析技术中，目视检验是使用最方便、所需资源最少的方法，具有适当检验技能的人员无论在任何地方均能实施，所以它是最广泛地用于进行非破坏检验失效LED的方法。
除外观缺陷外，还可以透过封装树脂观察内部情况，对于高聚光效果的封装，由于器件本身光学聚光效果的影响，往往看不清楚，因此在保持电性能未受破坏的条件下，可去除聚光部分，并减薄封装树脂，再进行抛光，这样在显微镜下就很容易观察LED芯片和封装工艺的质量。
诸如树脂中是否存在气泡或杂质;固晶和键合位置是否准确无误;支架、芯片、树脂是否发生色变以及芯片破裂等失效现象，都可以清楚地观察到了。
2、半腐蚀解剖法对于LED单灯，其两根引脚是靠树脂固定的，解剖时，如果将器件整体浸入酸液中，强酸腐蚀祛除树脂后，芯片和支架引脚等就完全裸露出来，引脚失去树脂的固定，芯片与引脚的连接受到破坏，这样的解剖方法，只能分析DUA的芯片问题，而难于分析DUA引线连接方面的缺陷。
因此我们采用半腐蚀解剖法，只将LED单灯顶部浸入酸液中，并精确控制腐蚀深度，去除LED单灯顶部的树脂，保留底部树脂，使芯片和支架引脚等完全裸露出来，完好保持引线连接情况，以便对DUA全面分析。
图1所示为半腐蚀解剖前后的φ5LED，可方便进行通电测试、观察和分析等试验在LED-DUA缺陷分析过程中，经常遇到器件初测参数异常，而解剖后取得的芯片进行探针点测，芯片参数又恢复正常，这时很难判断异常现象是由于封装键合不良导致，还是封装树脂应力过大所造成。
常用失效分析方法整理
常⽤失效分析⽅法整理常⽤失效分析⽅法整理 C-SAM（超声波扫描显微镜)，⽆损检测:sonix１.材料内部的晶格结构，杂质颗粒．夹杂物．沉淀物．2. 内部裂纹. 3.分层缺陷.4.空洞,⽓泡,空隙等. X－Ray⽆损检测:德国依科视朗服务介绍：X-Ray是利⽤阴极射线管产⽣⾼能量电⼦与⾦属靶撞击，在撞击过程中，因电⼦突然减速，其损失的动能会以X-Ray形式放出。
⽽对于样品⽆法以外观⽅式观测的位置，利⽤X-Ray 穿透不同密度物质后其光强度的变化，产⽣的对⽐效果可形成影像，即可显⽰出待测物的内部结构，进⽽可在不破坏待测物的情况下观察待测物内部有问题的区域。
服务范围：产品研发，样品试制，失效分析，过程监控和⼤批量产品观测服务内容：1.观测DIP、SOP、QFP、QFN、BGA、Flipchip等不同封装的半导体、电阻、电容等电⼦元器件以及⼩型PCB印刷电路板2.观测器件内部芯⽚⼤⼩、数量、叠die、绑线情况3.观测芯⽚crack、点胶不均、断线、搭线、内部⽓泡等封装缺陷，以及焊锡球冷焊、虚焊等焊接缺陷显微镜分析OM ⽆损检测:蔡司⾦相显微镜OM服务介绍：可⽤来进⾏器件外观及失效部位的表⾯形状，尺⼨，结构，缺陷等观察。
⾦相显微镜系统是将传统的光学显微镜与计算机（数码相机）通过光电转换有机的结合在⼀起，不仅可以在⽬镜上作显微观察，还能在计算机（数码相机）显⽰屏幕上观察实时动态图像，电脑型⾦相显微镜并能将所需要的图⽚进⾏编辑、保存和打印。
服务范围：可供研究单位、冶⾦、机械制造⼯⼚以及⾼等⼯业院校进⾏⾦属学与热处理、⾦属物理学、炼钢与铸造过程等⾦相试验研究之⽤服务内容：1.样品外观、形貌检测2.制备样⽚的⾦相显微分析3.各种缺陷的查找体视显微镜OM ⽆损检测:蔡司服务介绍：体视显微镜，亦称实体显微镜或解剖镜。
是⼀种具有正像⽴体感的⽬视仪器，从不同⾓度观察物体，使双眼引起⽴体感觉的双⽬显微镜。
对观察体⽆需加⼯制作，直接放⼊镜头下配合照明即可观察，成像是直⽴的，便于操作和解剖。
失效分析技术
失效分析专题讲座第四、五、六期失效分析技术傅国如1,2张峥1（1.北京航空航天大学材料科学与工程学院，北京100083）（2.北京航空工程技术研究中心，北京100076）摘要：失效分析技术主要包括痕迹分析技术、裂纹分析技术和断口分析技术等相关内容。
本文简要介绍了这三种分析技术的基本概念、主要内容、一般程序和基本方法，以及它们在工程失效分析中的应用。
关键词：失效分析技术；痕迹分析技术；裂纹分析技术；断口分析技术中图分类号：T 文献标示码：A 文章编号：FAILURE ANALYSIS TECHNOLOGYFU Guo-ru1,2Zhang Zheng1(1.School of Materials Science and Engineering, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Beijing 100083, China)(2.Beijing Aeronautical Technology Research Center, Beijing 100076, China)Abstract: There are trace analysis technology, crack analysis technology and fractography analysis technology in failure analysis technology. The basic concept, principal content, common process and basic means are introduced in this paper. The application of these three techniques in engineering failure analysis was also introduced in this paper.Keywords: Failure Analysis technology; Trace analysis technology; Crack analysis technology; Fractography analysis technology失效分析是一门系统工程，其中的分析技术是其理论和实践基础。
电子设备的失效分析和分类
的失 效 而直 接或 间 接 引起 的 与之 相 连 的产 品 的失 效 。
．
维普资讯
ｌ 化 ｌ
从属 失效 是 直 接或 间接 地 由独 立失 效 （ 次 失效 ） 一 引起 的 ，因此也 称 二 次失 效 。 （ ） 用 失 效 。对 受 试 设 备 施 加 了超 过 规 定 的应 ８误
（） 歇 失 效 。不 经 修 复 在 短 时 间 内能 自行 恢 复 ３间 的失 效 。 （） 证 实 失 效 。 试验 期 间未 重 复 出现 ，或 一 时 ４未 无法 判 明失 效 原 因 ，到 试 验结 束 时 尚在 调查 中 的失 效
称 为未 证 实失 效 或未 明 失 效 。
一
类失 效 。也 称 重 复失 效 或典 型 失 效 。 （） 致 立 即作 出拒 收判 定 的 失效 。指 对 试 验 、 ６导
使 用 和维 修 人员 造 成危 险 或 可 能造 成 巨大 经 济损 失 的
一
类失 效 。亦 称Байду номын сангаас致命 失 效 。
（ ） 属 失 效 。从 属 失 效 是 指 由于 某 一有 关 产 品 ７从
失效 是 指原 先 为合 格 的产 品 ，在 规定 的条 件下 ，
可在引起失效 的特定环境或条件下 ，作进一步的模拟 试 验 ；还 可 以在 有失 效 迹 象 的元 器 件或 支路 ，装 上 闭 路监 测 器进 行 长期 监 视 或 测量 。对 间歇 性失 效 ，甚 至 可 以施 加 比试 验 时更 为严 酷 的应 力 条件 ，使之 变 为永 久性 失 效 ，以便 确定 失 效 的性 质 和 原 因 。对 系统性 的 失 效 ，如 果 条件 容许 的话 ，应尽 可 能 多抽 取一 些 属 于
电子元器件失效分析技术
电源招聘专家电子元器件失效分析技术电子信息技术是当今新技术革命的核心，是发展电子信息技术的基础。
了解造成元器件失效的因素，以提高可靠性，是电子信息技术应用的必要保证。
开展电子元器件，需要采用一些先进的分析测试技术和仪器。
1 光学显微镜分析技术光学显微镜分析技术主要有立体显微镜和金相显微镜。
立体显微镜放大倍数小，但景深大；金相显微镜放大倍数大，从几十倍到一千多倍，但景深小。
把这两种显微镜结合使用，可观测到器件的外观，以及失效部位的表面形状、分布、尺寸、组织、结构和应力等。
如用来观察到芯片的烧毁和击穿现象、引线键合情况、基片裂缝、沾污、划伤、氧化层的缺陷、金属层的腐蚀情况等。
显微镜还可配有一些辅助装置，可提供明场、暗场、微分干涉相衬和偏振等观察手段，以适应各种需要。
2 红外分析技术红外显微镜的结构和金相显微镜相似。
但它采用的是近红外（波长为01 75~ 3 微米）光源，并用红外变像管成像。
由于锗、硅等半导体材料及薄金属层对红外辐射是透明的。
利用它，不剖切器件的芯片也能观察芯片内部的缺陷及焊接情况等。
它还特别适于作塑料封装半导体器件的失效分析。
红外显微分析法是利用红外显微技术对微电子器件的微小面积进行高精度非接触测温的方法。
器件的工作情况及失效会通过热效应反映出来。
器件设计不当，材料有缺陷，工艺差错等都会造成局部温度升高。
发热点可能小到微米以下，所以测温必须针对微小面积。
为了不影响器件的工作情况和电学特性，测量又必须是非接触的。
找出热点，并用非接触方式高精度地测出温度，对产品的设计、工艺过程控制、失效分析、可靠性检验等，都具有重要意义。
红外热像仪是非接触测温技术，它能测出表面各点的温度，给出试样表面的温度分布。
红外热像仪用振动、反射镜等光学系统对试样高速扫描，将发自试样表面各点的热辐射会聚到检测器上，变成电信号，再由显示器形成黑白或彩色图像，以便用来分析表面各点的温度。
3 声学显微镜分析超声波可在金属、陶瓷和塑料等均质材料中传播。
主要失效分析仪器和主要参数
26
多功能焊接强度测试仪（DAGE400）
用途：主要用于IC芯片上芯片粘 结状态、键合线键合状态的评价； 主要测试项目包括：键合强度试 验、芯片剪切强度试验和BGA焊 球剪切力试验。 相关参数：测试精度为各传感器 的各测试满量程的正负百分之 0.25。 传感器包括Wire Pull传感器3个 （100g 、1kg 、10kg)、die shear传感器2个(5kg 、100kg)； ball shear传感器1个(250g)
形貌观察设备 常规电参数测试设
高阻仪、LCR参数测试仪、漏电流测试仪、耐压测试仪、晶 体管图示仪、网络分析仪、频谱分析仪、模拟信号源、全集 参数测试仪，其它常用电参数辅助性测试设备有频率计、功 率计、微安计、直流电源、微欧计、示波器等。
备（包括一些辅
助性的测试设备） 成数字多路跟踪曲线分析仪、半导体参数测试仪、集成电路
8
常规电参数测试设备
9
LCR参数分析仪
特点和性能： 工作频率：1～10MHz；可以 设定的直流偏压：0～200V （外置）；交流电压0～1Vrms； 电阻、电容和电感测试精度 0.05％；损耗精度为0.0005。 用途：主要用于测试阻、容和 感的容量、损耗、阻抗、电感、 电阻、品质因素和导纳等。
14
晶体管图示仪
用于检测样品端口静态特性。
可测试的半导体器件包括二极 管、晶阀管、MOSFET、双极晶 体管、光电器件和JFET等。 可加、晶至1500V 电压，电流 1nA/DIV-200mA/DIV ；中功率 的测试范围（最大20A/2KV）。
15
半导体参数测试分析仪器（4155）
· 三种基本的半导体测量：I，I-V，和 准静态的C-V； · 可编程电压源：±100V可编程源/函 数发生器，±100V可编程直流电压源 · 基本精度：0.5% · 高分辨率：1fA · 准静态C-V：0.1~1999pF,dc电压斜率 1mV/s~1V/s，增量为1mV/s 4145
LED一般失效不良分析方法
LED一般失效不良分析方法LED（Light-emitting diode，发光二极管）是一种常见的光源，被广泛应用于各种照明和显示设备中。
然而，与其他电子元件一样，LED也可能会出现失效或不良的情况。
在本文中，我们将讨论一般的LED失效不良分析方法。
1.观察灯珠外观：当LED失效时，第一步是观察灯珠的外观。
检查是否有明显的物理损伤，例如裂纹、破裂或焊接点断裂。
这些损伤可能是导致LED失效的原因之一2.测试电气参数：使用万用表或其他适当的测试仪器，测量LED的电气参数，包括正向电压、电流和反向电阻。
正常工作的LED应具有在其额定工作条件下的正确电气参数。
如果读数不正常，可能是因为LED一些部件失效。
3.温度测试：借助红外测温仪或接触式温度计，测量LED工作时的温度。
高温可能会导致LED性能下降或热失效。
如果温度异常高，可能是散热不良或LED内部元件故障导致的。
4.检查电源问题：检查LED供电电源，确保电源稳定并符合规格要求。
另外，检查是否存在过电流、过压或电源波动等问题，这些问题可能是导致LED失效的原因之一5.使用示波器检查信号：将示波器连接到LED的驱动电路上，检查信号波形。
正常工作的LED应显示稳定的波形。
如果波形异常，例如出现噪声、脉冲或不稳定，可能是驱动电路故障导致的。
6.检查焊接连接：对于表面贴装的LED，检查焊接连接是否牢固。
使用放大镜或显微镜检查焊点是否有错误的焊接或未焊接等问题。
不良的焊接连接可能会导致电流无法正常通过，导致LED不工作。
7.进行外部压力测试：有时，LED表现不良可能是由于受到外部应力的影响，例如机械挤压或剧烈震动。
进行外部压力测试，检查LED的长期稳定性和可靠性。
8.分析替代元件：如果经过以上步骤检查后仍无法确定故障点，可以考虑在同一应用环境下使用替代元件进行测试。
如果替代元件正常工作，说明原来的LED可能存在问题。
需要注意的是，以上方法仅适用于LED失效的初步分析。
失效分析简述
失效分析提高机械产品信誉，必须使机械产品牢固可靠，可是在技术上要求机械产品达到100％的可靠性是不可能的，所以要求尽可能地降低机械产品的事故率。
因为机械产品在使用过程中常常发生断裂、变形、磨损、腐蚀等失效现象的发生，找出失效原因和提出改进措施，必须开展失效分析实例的研究。
目前，随着现代科学技术的飞跃发展，失效分析已经成为一门综合性学科。
它不仅与断裂力学、断裂物理、断口学等学科相关联，而且还涉及产品质量全面管理等领域。
失效1失效的基本概念失效是指机械或机械零件在使用过程中（或者是在使用前的试验过程中），由于尺寸、形状、材料的性能或组织发生变化而引起的机械或机械零件部件不能完满地完成指定的功能，或者机械构件丧失了原设计功能的现象。
常见的失效形式可分为下列四种：弹性变形失效；塑性变形失效；破断或断裂失效；材料变化引起的失效。
机械或机械零部件失效部位可出现如下两种情况：物体内部缺陷引起的失效；物体表面缺陷引起的失效。
2 失效的形式及其类型失效的分类比较复杂，在这里不可能一一作介绍，本文按失效机理将失效分为：断裂失效；变形失效；磨损失效；腐蚀失效等四种类型。
（1）断裂失效(其中包括破断失效)断裂是指金属，或合金材料，或机械产品的一个具有有限面积的几何表面的分离过程。
它是个动态的变化过程，包括裂纹的萌生及扩展过程。
断裂失效是指机械构件由于断裂而引起的机械设备产品不能完成原设计所指定的功能。
断裂失效类型有如下几种：①解理断裂失效；②韧窝破断失效；③准解理断裂失效；④滑移分离失效；⑤疲劳断裂失效；⑥蠕变断裂失效；⑦应力腐蚀断裂失效；⑧液态或固态金属脆性断裂失效；⑨氢脆断裂失效；⑩沿晶断裂失效；○11其他断裂失效等。
（2）变形失效所谓变形通常是指机械构件在外力作用下，其形状和尺寸发生变化的现象。
从微观上讲是指金属材料在外力作用下，其晶格产生畸变。
若外力消除，晶格畸变亦消除时，这种变形为弹性变形；若外力消除，晶格不能恢复原样，即畸变不能消除时，称这种变形为塑性变形。
5大工具《FMEA失效分析(最新教材)》
潛在失效模式及後果分析
嚴重度(S) 嚴重度(S) – (續) 很高（8） 生產線嚴重破壞，可能100%的產品需報廢， 系統無法運行，喪失基本功能，顧客不滿意 高（7） 生產線破壞不嚴重，產品需篩選部分（低於 100%）報廢，系統能夠運行，但性能下降， 顧客不滿意
24
潛在失效模式及後果分析
嚴重度(S) 嚴重度(S) – (續) 中等（6） 生產線破壞不嚴重，部分（低於100%）產品報廢 （不篩選），系統能夠運行，但舒適性或方便性 項目性能失效，顧客有些不滿意 低（5） 生產線破壞不嚴重，產品需要100%返工，系統能 夠運行，但有些舒適性或方便性項目性能下降， 顧客有些滿意
15
6．失效的分类 失效的分类应根据失效原因、危害程度、失效 程度与产生的频率加以分类，一般的分类原则如下：
失效类别 1 致命失效 2 严重失效 3 一般失效 分 类 原 则 危及产品安全，可能导致人身伤亡，或引起重要总成报废，造成 重大经济损失或对周围环境造成重大危害。 影响产品安全，可能导致主要总成、零部件损坏或性能显著下降 且不能用简易工具和备件在短时间（约30min）内修复。 不影响产品安全，造成性能下降，但一般不会导致主要总成及零 部件损坏，并可用简易工具和备件在短时间内（30min）修复。 4 轻微失效 一般不会导致性能下降，不需要更换零件，用简易工具在短时间 （5min）内能轻易排除。
13
一、基本概念 （续）
典型的失效链： 典型的失效链： 路面不平 (不是内在原 因是环境条件） 产生异响 （伴生模式） 水箱支架断裂 水箱后倾 水箱与风扇皮带碰 中间模式 水箱水管断 水箱水泄漏 发动机损坏 冷却系过热 停车 最终模式 …… 根源模式
14
一、基本概念 （续）
材料失效分析范文
材料失效分析范文材料失效分析是指对材料在使用过程中遭受失效的原因进行系统的分析和研究。
材料失效可能会带来安全隐患、物质损失以及环境污染等问题。
因此，进行材料失效分析对于材料的开发、设计、制造和使用具有重要的意义。
下面将从失效形式和原因两个方面进行材料失效分析的介绍。
一、失效形式在材料失效分析中，我们首先需要关注材料失效的形式。
常见的材料失效形式包括以下几种：1.疲劳失效：材料在长期的受力状态下出现裂纹，并最终导致断裂。
疲劳失效主要发生在循环加载的材料中，如金属材料和复合材料。
2.腐蚀失效：材料与介质发生化学反应引起的失效。
腐蚀失效主要包括普通腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等。
3.磨损失效：是指材料表面由于摩擦、冲蚀或研磨等作用而逐渐损耗，最终导致功能丧失。
4.弹性失效：材料在长期受力状态下出现塑性变形，超过其弹性极限并导致失效。
5.热失效：材料在高温环境下发生相变、膨胀或氧化等物理和化学变化，导致失效。
二、失效原因材料失效的原因主要包括以下几个方面：1.设计不合理：材料的失效可能是由于设计上的问题引起的。
例如，材料在设计时未能考虑到受力状态、环境因素或负荷变化等情况。
2.质量问题：材料的质量问题也是导致失效的主要因素之一、例如，材料制造过程中存在工艺不合理、材料本身存在缺陷或杂质等问题。
3.介质环境：材料失效可能与工作介质的性质和环境有关。
例如，介质的腐蚀性、温度、湿度等因素可能引发材料的腐蚀或热失效。
4.使用条件：材料的使用条件也是导致失效的一个关键因素。
例如，材料受到过大的负荷、频繁的振动或温度变化等情况可能导致失效。
5.维护不当：材料在使用过程中的维护不当可能导致失效。
例如，材料的拆卸、安装、维修或保养不规范可能造成材料的损伤或失效。
三、失效分析方法对于材料失效的分析，我们可以采用以下的步骤和方法：1.收集失效样品：通过现场调查和样品采集等方式，获得失效的材料样品。
2.失效分析：利用显微镜、扫描电镜等仪器对失效样品进行观察和分析，发现失效的表面形貌、组织结构等信息。
失效分析常用仪器
失效分析常用仪器失效分析是指通过对产品、设备或系统的故障或失效进行系统性的分析和研究，以确定失效的原因和机理，为进一步的故障排除和改进提供指导。
为了进行失效分析，在实践中我们常常需要使用各种仪器设备来帮助我们进行测量和分析。
下面是一些在失效分析中常用的仪器和设备。
1. 示波器（Oscilloscope）示波器是一种测量电波形、电压和电流等信号的重要仪器，它能够显示出随时间变化的信号波形和幅值。
在失效分析中，示波器可以帮助用户观察和分析电路中的波形，以确定电路中可能出现的故障位置和原因。
2. 热成像仪（Thermal Imaging Camera）热成像仪是一种能够将红外辐射转换为可见图像的仪器，用于检测和测量目标的表面温度分布情况。
在失效分析中，热成像仪可以帮助用户找到设备或系统中可能存在的温度异常区域，并进一步确定与之相关的故障原因。
3. 电流钳表（Current Clamp）电流钳表是一种用来测量电流的仪器，具有非接触式测量功能。
在失效分析中，电流钳表可以用来检测电路中的电流大小和波形形状，以确定电流是否存在异常或故障。
4. 环境参数仪器（Environmental Parameters Instrument）环境参数仪器用于测量和记录环境因素，如温度、湿度、气压等。
在失效分析中，环境参数仪器可以帮助用户分析失效事件发生时的环境条件，进一步确定与环境相关的故障原因。
5. 故障分析仪器（Fault Analyzer）故障分析仪器是一种专门用于对故障进行分析和检测的设备。
它能够提供失效模式分析、信号采集和故障根因分析等功能，为用户提供详细的故障信息和建议。
6. 谱仪（Spectrum Analyzer）谱仪是一种用于测量和分析频谱特性的仪器，它能够显示信号的频率和幅度分布。
在失效分析中，谱仪可以帮助用户检测和分析设备或电路中可能存在的频谱异常，以确定故障原因。
多功能测试仪是一种常见的测量仪器，它可以同时测量电压、电流、电阻等多种参数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
全集成数字多路跟踪曲线分析仪 （A2R4-324）
性能和特点：控制开关矩阵进 行正确的连接，再加电源激励， 通过测量单元对响应信号进行 测量。电压范围：－ 15V~+15V；最大电流为1A； 最大测量管脚数为324个； 用途：用于对集成电路的电参 数测试；可以测试器件的端口 特性、静态参数、闩锁测试和 IDD。注意：需要夹具支持。
化学成分和组成分析 X射线能谱仪、显微红外光谱分析仪、离子色谱分析仪。 设备
其它专项检测设备
粒子碰撞噪声检测仪 、密封性检测设备（氦气氟油加压检 漏装置、氦质谱检漏仪）、内部气氛分析仪、全自动抗静电 及抗闩锁测试系统、红外热象仪、拉力剪切仪。
其它辅助性设备（开 塑封器件喷射腐蚀开封机、反应离子刻蚀机，抛光研磨机、
0～360 ➢ 被测物最大重量：5kg 用途：
样品内部结构、多余物；PCBA板 焊点（焊接空洞、间距的测量）等 的检查。
8
常规电参数测试设备
9
LCR参数分析仪
特点和性能： 工作频率：1～10MHz；可以 设定的直流偏压：0～200V （外置）；交流电压0～1Vrms； 电阻、电容和电感测试精度 0.05％；损耗精度为0.0005。 用途：主要用于测试阻、容和 感的容量、损耗、阻抗、电感、 电阻、品质因素和导纳等。
6
聚焦离子束系统（FIB）
用途：在失效分析中主要用作 线路修补和局部验证；主要有 三个作用：1)剖面制作 2)电路 连线 3)底层的探测通孔制作。 聚焦离子束的分辨率可以达到 5nm，最小线宽度0.13um，能 进行150mm以上圆片加工与分 析；加速电压范围一般5～ 30KV。
7
X-Ray透视系统（FEINFOUS FXS160.40）
元器件失效分析
失效分析用主要设备 的作用和参数
相关参数用什么仪器、设备来测试
仪器、设备的极限能力
形貌（显微形貌）观察设备 ?
电参数测试设备 （包括一些电参数测试的辅助性设备）
化学成分和组成分析设备 其它专项检测设备 其它辅助性设备
2
分类
仪器名称
形貌观察设备
光学显微镜（体视显微镜、金相显微镜）、扫描电子显微镜、 X射线透视系统、扫描声学显微镜。
Microscope)
特点：C-SAM是一种反射式扫描声学 显微镜，利用超声脉冲探测样品内部 微观状态（无损检测）在C-SAM的图 像中，与背景相比的衬度变化构成了 重要的信息，在有空洞、裂缝、不良 粘接和分层剥离的位置产生高的衬度， 因而容易从背景中区分出来。 性能： 扫描声学显微镜频率范围为 1～500MHz，空间分辨率可达0.1um， 能完成超声波传输时间测量、纵向截 面成象，X/Y二维成象和三维扫描与 成象。 用途：电子元器件、材料及PCB/PCBA 内部各种缺陷（如裂纹、分层、夹杂 物和空洞等）。
14
晶体管图示仪
➢用于检测样品端口静态特性。 可测试的半导体器件包括二极 管、晶阀管、MOSFET、双极晶 体管、光电器件和JFET等。 ➢可加、晶至1500V 电压，电流 1nA/DIV-200mA/DIV ；中功率 的测试范围（最大20A/2KV）。
15
半导体参数测试分析仪器（4155）
➢·三种基本的半导体测量：I，I-V，和 准静态的C-V； ➢·可编程电压源：±100V可编程源/函 数发生器，±100V可编程直流电压源 ➢·基本精度：0.5% ·高分辨率：1fA ·准静态C-V：0.1~1999pF,dc电压斜率 1mV/s~1V/s，增量为1mV/s
13
数字集成电路测试系统
特点和性能：最大管脚数： 64pin； 可以提供功能测试、交流参数 测试和直流参数测试；定时精 度10ns；最高测试速度5MHz； 主要测试方式包括合格/不合格 方式（Pass/Fail）、数字记录 方式（Data Log）。 用途：对各类（TTL、NMOS、 CMOS）大、中、小规模数字集 成电路进行动态功能、直流参 数以及交流参数的测试。
5
扫描电子显微镜
特点：对样品的任何细微结构及其它表面特性放大进行观察和分析。缺点是 样品处于真空环境下，在高电压下还需解决样品表面钝化层的荷电问题。 性能：分辨率高，可以达到1.5nm或更高；放大倍数从几倍到几十万倍，连 续可调；便于跟踪寻找缺陷并建立微观形貌与宏观形貌之间的关系；景深大， 有较强的立体感，适合观察断口等类型的粗糙表面。 用途：用于失效定位和缺陷分析；如观察芯片表面的缺陷、结构。配合X射 线能谱仪，可同时进行成分分析。
常规电参数测试设 高阻仪、LCR参数测试仪、漏电流测试仪、耐压测试仪、晶 备（包括一些辅 体管图示仪、网络分析仪、频谱分析仪、模拟信号源、全集 助性的测试设备） 成数字多路跟踪曲线分析仪、半导体参数测试仪、集成电路
参数测试仪，其它常用电参数辅助性测试设备有频率计、功
率计、微安计、直流电源、微欧计、示波器等。
10
漏电流测试仪
特点：施加一定的电压， 测试（或监测）样品的 漏电流状态。 性能：电压范围：0～ 650V；电流范围1uA～ 30mA；可以调整的时间 1～99s。 用途：用于测试电容器 （如电解电容器）的漏 电流。
11
耐压测试仪
特点和性能：电压范围：0～ 10KV；可设定限流模式。可 设定时间范围0～99s；漏电 流最大设定值100mA。 用途：主要用于对样品（电 容器、塑料）介质层耐压强 度测试；整机的电绝缘性能 测试。
封、去钝化层、环 各种环境试验箱。
境试验等）
3
光学显微镜
体视显微镜（反射式和透射式）
特点：放大倍数较低；景深大，立体感强。 用途：器件的外观及失效部位的表面形状、尺 寸、组织、结构和缺陷等观察；有时候用于 微探针的测试。 放大倍数（目镜＋物镜）：6.3~80倍
金相显微镜
特点：放大倍数较高；景深小，空间分辨率 低，微米以下观察困难；放大倍数不连续。 用途：器件外观局部位置显微检查（体视显微 镜基础上）；器件失效点（形貌）的放大检 查。放大倍数（目镜＋物镜） ：50～2000倍
特点和性能： ➢ 被测物体最大尺寸：
610mm×460mm ➢ 扫面区域： 610mm×460mm ➢ 图像解析度：1um ➢ X-Ray管高压：0～160KV ➢ X-Ray管电流：0～1mA ➢ 最大几何放大倍率：636倍 ➢ 观测方向与垂直方向倾斜角度：
0～60 ➢ 图像感应器水平面可旋转角度：