FA失效模式分析
失效模式分析范文
失效模式分析范文失效模式分析（Failure Mode Analysis）是一种用于识别和评估系统、设备或产品可能发生的失效模式和失效原因的方法。
它旨在通过分析已经发生的或可能发生的失效情况，提供预防措施和改进措施，以提高系统或产品的可靠性和安全性。
失效模式是指系统、设备或产品在特定条件下导致性能不符合预期的情况。
失效原因是导致失效模式产生的根本原因。
通过对失效模式进行分析和评估，可以了解系统或产品的潜在风险，并制定相应的措施来减少、避免或处理这些失效。
1.确定分析范围：确定需要进行失效模式分析的系统、设备或产品。
2.收集数据：收集相关的设计规范、技术资料、使用经验等，了解系统或产品的基本特性和性能要求。
3.制定失效假设：根据已知的失效情况和经验，制定可能会发生的失效假设。
4.分析失效模式：对每个失效假设进行具体分析，确定可能的失效模式，并将其分类和描述。
5.评估失效严重性：根据系统或产品的使用环境和要求，评估每个失效模式对系统或产品性能和可靠性的影响程度。
6.识别失效原因：对于每个失效模式，识别可能导致该失效模式发生的原因。
7.制定预防和改进措施：根据失效模式和失效原因的分析结果，制定相应的预防和改进措施，以减少、避免或处理这些失效。
8.实施措施：将制定的预防和改进措施纳入设计、制造或维护过程中，并确保其有效执行。
9.监控效果：对实施的预防和改进措施进行监控和评估，确保其有效果，并在需要时进行调整和改进。
失效模式分析可以应用于各个领域，包括工程、制造、航空航天、医疗设备等。
它的优势在于可以帮助识别系统或产品的潜在问题，并提供解决方案。
通过预防措施和改进措施的实施，可以在设计和制造阶段就解决问题，避免在实际使用中出现失效和故障，提高系统或产品的可靠性和安全性。
在实际应用中，失效模式分析常常与其他工具和方法结合使用，例如故障模式和影响分析（Failure Mode and Effects Analysis，FMEA）、可靠性工程（Reliability Engineering）、故障树分析（Fault Tree Analysis，FTA）等。
FMEA失效分析与失效模式分析 (2)全
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失效分析的要点？之三
在一级失效原因正确的基础上，探讨和分析二级失效原 因。例如设计原因引起的失效还可细分为设计思想、结 构、对载荷分析的准确性、选材等二级失效原因。
3．机理清楚
失效机理是指失效的物理、化学变化本质，微观过程可 以追溯到原子、分子尺度和结构的变化，但与此相对的 是它迟早也要表现出一系列宏观（外在的）的性能、性 质变化。
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什么是失效分析？
失效分析：考察失效的构件及失效的情景（模式）， 以确定失效的原因。
失效分析的目的：在于明确失效的机理与原因。改 进设计、改进工艺过程、正确地使用维护。
失效分析的主要内容：包括明确分析对象，确定失 效模式，研究失效机理，判定失效原因，提出预防 措施（包括设计改进）。
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失效分析的要点？
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失效分析的要点？之四
通常可将失效原因分为内因和外因。失效机理即失效的 内因，它是导致发生失效零件或材料的物理、化学或机 械损伤过程等。
4．措施得力，模拟再现，举一反三
措施得力，模拟再现，举一反三是建立在前面对失效模 式、失效原因和失效机理深入分析和准确把握的基础上。 当然制定预防措施需考虑长远的措施和产品使用问题以 及工程上的可行性、经济性等。模拟再现则要分析模拟 的可能性和必要性。同时，随着计算机技术的高速发展， 计算机模拟也成为模拟再现的一个重要手段。
故障原因：直接导致故障或引起性能降低并进一步发展成 故障的那些物理或化学过程、设计缺陷、工艺缺陷、零件 使用不当和其它过程等因素。
故障（失效）机理：引起故障（失效）的物理、化学和生 物等变化的内在原因。
FMEA方法的根本目的
按规定的规则记录产品设计中所有可能的故障模式； 分析每种故障模式对系统的工作及状态（包括战备状态、
FA失效模式分析
FA失效模式分析FA失效模式分析（Failure Mode Analysis，简称FMA）是一种通过评估系统或产品在失效状态下的不同模式来识别和分析潜在失效的方法。
FA失效模式分析不仅可以帮助我们理解系统中的不足和潜在的问题，还可以为改进设计和提高可靠性提供有价值的信息。
本文将详细介绍FA失效模式分析的步骤和应用。
1.确定失效模式：首先，需要确定可能导致系统或产品失效的各种模式。
这些模式可能包括组件损坏、电路故障、材料老化等。
通过分析相似产品或系统的历史数据、文献研究以及专家意见，可以帮助确定潜在的失效模式。
2.分析失效原因：在确定失效模式后，需要进一步分析导致这些失效的具体原因。
这可能涉及到多个因素，如材料质量、制造工艺、设计缺陷等。
通过对失效模式进行细致的分析和排查，可以找出可能的失效原因。
3.评估失效后果：在分析失效原因之后，需要评估失效对系统或产品的影响。
这可能包括安全隐患、性能下降、生产停顿等。
通过对失效后果进行评估，可以确定哪些失效模式是最重要的，并为优先处理提供依据。
4.制定对策：在评估失效后果之后，需要制定相应的对策来解决失效问题。
对策可能包括材料改进、工艺优化、设计改造等。
通过制定可行的对策，可以提高系统或产品的可靠性，并减少失效的可能性。
5.验证效果：最后，需要验证所制定对策的效果。
这可以通过实验、测试以及现场观察来完成。
通过对所采取对策的效果进行验证，可以确保系统或产品的可靠性得到提高。
FA失效模式分析可以应用于各种领域，如汽车、航空航天、电子设备等。
它可以帮助企业识别和排除产品或系统中的潜在问题，确保产品的可靠性和性能。
例如，在汽车行业，FA失效模式分析可以帮助企业识别车辆在使用过程中可能出现的故障模式，并采取相应的对策来提高车辆的可靠性。
总之，FA失效模式分析是一种有效的方法，可以帮助我们识别系统或产品中的潜在问题，并为改进设计和提高可靠性提供有价值的信息。
通过对失效模式、失效原因和失效后果的分析，可以制定合理的对策，并通过验证效果来确保系统或产品的可靠性得到提高。
{品质管理FMEA}FEMA失效模式分析
此处是大标题样稿字样十五字以内F M E A 概 要何谓FMEA:是描述为一组系统化的活动，其目的是:A:发现和评价产品/过程中潜在的失效及其失效效应B:找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施C:将上述整个过程文件化它是对设计过程的更完善化，明确必须做何种设计和过程才能满足顾客的需要。
F M E A 的實施由于尽可能的持续改进产品和过程是企业的趋势，所以使用FMEA作为专门技术应用，以识别并帮助减少潜在的隐忧一直是非常重要的。
对于产品抱怨的研究结果表明，全面实施FMEA能够避免许多抱怨事件的发生。
适时性是成功实施FMEA的最重要因素之一，它是一个“事发前”的行为，而不是“后见之明”的行动。
为打达到最佳效益，FMEA必须在设计或过程失效模式被无意地纳入产品或过程之前进行。
事先花时间适当地完成FMEA分析，能够更容易、低成本地对产品过程进行修改，从而减轻事后修改危机。
FMEA能够减少或消除原因进行预防和矫正而带来更大损失的机会。
FMEA小组应该有充分的沟通和整合。
图一描述了一个FMEA应该被执行的程序，它并不是简单的把表格填满的案 例，而是进一步理解FMEA的程序，以消除风险和计划能确保顾客满意 的适当控制。
当FMEAs被展开，会有三种基本的个案。
每个案例都有不同的领域和重点：个案1:新设计、新技术或新过程。
该FMEA的领域是完成设计、技术或过 程。
个案2:修改现有的设计或过程(假设现有的设计或过程已经有一个FMEA)。
该 FMEA的领域应该在于修改设计或过程，有可能因为某修改和市场历史 反映而有交互影响。
个案3:在一个新的环境、地点或应用上，利用的现有的设计或过程(假设现有 的设计或过程已经有一个FMEA)。
该FMEA的领域是对现有设计或过 程新的环境或地点上的影响分析。
在FMEA的编制工作中，必须明确的指派每个人的职责，但是FMEA的输入还是应该依靠小组努力。
小组应该由知识丰富的人员组成(如：对设计、分析、测试、制造、装配、服务、回收再利用、质量及可靠度等方面的工程人员)FMEA由相关负责组织中的工程师所组成，其可以是OEM如：生产最终产品、供货商，或是分包商。
FA失效分析案例集
FA失效分析案例集案例1：大电流导致器件金属融化某产品在测试现场频频出现损坏，经过对返修进行分析，发现大部分返修产品均是某接口器件失效，对器件进行解剖后，在金相显微镜下观察，发现器件是由于EOS导致内部铝线融化，导致器件失效，该EOS能量较大。
进一步分析和该铝条相连的管脚电路应用，发现电路设计应用不当，没有采用保护电路，在用户现场带电插拔产生的电浪涌导致该器件失效。
通过模拟试验再现了失效现象。
解决方法：强调该产品不支持带电插拔，建议客户在测试或使用的过程，需等电源关掉后，在进行插拔动作。
1.jpg案例2：客户反馈显示异常，显示暗淡，颜色异常，通过示波器查看波形，发现波形异常，通过一系列测试，判断IC 驱动损坏，通过EMMI测试发现照片如下：放大细节：分析芯片内部电路，低压逻辑部分损坏。
分析原因：此IC的抗ESD能力发现 COM SEG PIN在MM模式下，更容易被击穿。
在HMB模式，小于+/-3K的 ESD均OK.此IC现象是由于ESD损坏IC，导致IC出现短路所致。
具体解决方法:生产，测试的注意，注意检查机台是否漏电，检查每位员工的ESD环是否OK.下面简单谈谈在开发过程中的一些建议：要想设计质量可靠性达到要求的产品，主要有以下几个步骤：1, 明确产品的质量可靠性要求，如是消费级还是电信级，最终的客户是谁，客户的需求是什么，使用的环境是什么，产品返修率指标是多少？等等。
，由此确定产品的质量可靠性要求，作为产品规格明确下来。
2, 在明确质量可靠性规格以后进行产品总体设计，这时最重要的是选择和使用质量可靠性符合产品规格要求的器件.比如产品的使用环境比较恶劣，如使用在高海拔、强辐射地区，则需要对应的选择合适的器件。
如果在应用环境中，选用的器件本身的质量可靠性无法满足要求，那么这个设计从一开始就注定是失败的。
3,在选好器件后，就要考虑在设计应用中避免各种可能的应力对器件的损伤，如ESD防护设计、电浪涌防护设计、热设计、环境应力设计等，考虑到各种可能应力，并进行降额设计或者进行最坏情况分析。
失效分析流程图
2.1 研磨机采用快速固化剂将材料固化与此内，再用180、320、600目砂纸进行研磨，然后再用抛 光纸进行抛光使之更清晰，再用显微镜观察(15倍)数显微镜测试纵、横截面积及测量结深之
2.2 X-RAY了解到烧结件或焊接件之异常点，若详细观察内部结构还要采用 化学方式解剖分析。
2.3.1 采用H2SO4每次倒200ml左右在烧杯中，再将烧杯放到功率400W的电炉上进行加热，加热到30
2.3.2 进一步用HF去除烧结玻璃，观察焊接件并拍照留证。 2.3.3 再用HNO3将引线、晶粒、焊片分开，观察晶粒状况(30倍显微镜)并拍照留证。
流程图及能力说明
流程说明
1.0 对不良品外观进行检查，采用20，30倍显微镜观察，电子数显卡尺对外观检测，并对材料进行
2.0 电性参数的不良，分别进行常规电性测试及试验测试，进一步确定不良状态，与相同类型的材 料做电性对比(留样及库存材料)，收集各相关的实验资料，TK-168测试仪(VR/VF/DVR/IR/TRR) 4810示波器测试VR/VF;576示波器测试VR/VF/IR; 正向电压测试仪测试VF;反向电压测试仪测
电性测试(2.0) 解剖分析
2.0 电性参数的不良，分别进行常规电性测试及试验测试，进一步确定不良状态，与相同类型的材 料做电性对比(留样及库存材料)，收集各相关的实验资料，TK-168测试仪(VR/VF/DVR/IR/TRR) 4810示波器测试VR/VF;576示波器测试VR/VF/IR; 正向电压测试仪测试VF;反向电压测试仪测
1研磨机采用快速固化剂将材料固化与此内再用180320600目砂纸进行研磨然后再用抛焊接偏位焊接气孔晶粒位置光纸进行抛光使之更清晰再用显微镜观察15倍数显微镜测试纵横截面积及测量结深之结深深度
失效分析(FA)介绍
FA设备－电性能分析设备
FA设备－形貌观察分析设备
¾目的
过程失效部位的位置特征，形貌变化
特征，求证失效形貌变化过程及其产生 原因。
¾主要设备
o 光学立体显微镜 o 金相显微镜 o 扫描电子显微镜
o X－RAY o 声学扫描显微镜 o 原子粒显微镜
FA设备－形貌分析设备
金相显 微镜
SEM
பைடு நூலகம்
立体显 微镜
１３９２６２０８４６５ 莫工
16
500000
400000
300000
200000 100000
13
Cl
25
35
0
0
50
SIMS分析图谱
062305BB.TDC - Ions 50祄 1510003 cts 1033B point 2
1033B sample
100
150
谢谢观看
咨询热线：０２０－８７０８９４１３ ｓａｍｕ＿ｍｏ＠１６３．ｃｏｍ
小型整机
混合 集成电路
电子模块
PCBA 组件
材料 元器件 部件 整机
电子
制造商 制造商 制造商 制造商 系统商
产品 用户
电子产品供需节点
FA客户
法院 诉讼裁决
裁决
保险 赔偿裁决
偶然失效 批次失效
元器 件缺 陷失 效
FA
使用
结果
不当
失效
安装缺陷 互连缺陷 静电损伤 化学污染
工艺 缺陷
材料微观结构缺陷 元器件结构缺陷 元器件工艺缺陷 材料及工艺化学污染 元器件设计缺陷
FA设备－成份分析设备
内部气氛 分析仪
DEX
FA设备－专项分析设备
FA失效模式分析解读
FA失效模式分析解读失效模式分析（Failure Mode Analysis, FMA）是一种对系统或设备的失效模式进行分析和解读的方法。
它通过对系统或设备中各个组件的失效模式进行分析，从而识别潜在的问题和风险，并采取相应的措施来防止和减轻可能的失效。
在各种工程领域如机械工程、电气工程、航空航天工程等都广泛应用。
失效模式分析一般包括以下几个步骤：1.确定失效模式：首先需要明确系统或设备中可能出现的各种失效模式。
失效模式可以是设备无法正常工作、产生错误输出、性能下降等。
通过对所研究对象的分析和测试，可以确定失效事件。
2.分析失效原因：当失效模式确定后，下一步就是分析其具体的失效原因。
失效原因可以包括设计缺陷、制造问题、材料质量问题等。
通过对失效模式进行分析，可以找出导致失效的具体原因。
3.评估失效后果：失效模式发生后将会带来一些后果，而这些后果可能会对系统或设备的正常运行造成影响。
因此，需要对失效后果进行评估，从而确定其重要性和可能的影响范围。
评估可以包括安全性、可靠性、维修成本等方面的考虑。
4.采取措施：基于对失效模式、失效原因和失效后果的分析，可以制定相应的措施来防止或减轻失效的发生。
这些措施可以包括改进设计、采用更可靠的材料、加强检验和测试等。
失效模式分析的目的是提高系统或设备的可靠性和安全性，减少故障事件的发生，提高设备的维护和修理效率。
它能帮助工程师在设计和制造阶段更加准确地识别和解决潜在的问题，从而提高产品质量和性能。
失效模式分析可以应用于各个领域，包括机械、电气、电子、航空、化工等。
例如，在机械工程中，失效模式分析可以用于分析机械设备的故障模式，识别可能的失效原因，并采取措施来减少故障的发生。
在航空航天工程中，失效模式分析可以用于分析航空器的失效模式，评估其对飞行安全的影响，并制定相应的修理和维护策略。
总而言之，失效模式分析是一种重要的工程方法，可以通过对失效模式的分析和解读，有效提高系统和设备的可靠性和安全性。
失效分析基本常识以和操作流程图
7/26/2019
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6.0 操作流程-6
上传到OA存档/供查阅
7/26/2019
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7.0 注意事项
先了解再鉴定 先方案再操作 先无损再破坏
先了解准确、详尽的使用 信息，通常需要使用方配 合。
根据失效现象，制定方案 后再进行分析。检查分析 过程中可以修订分析方案。
失效分析的基本原则。先 确认所有无损检验完成后， 在进行半破坏和破坏分析。
提交分析报告
任务来源 分析过程
背景描述
分析结果
记录和图片 综合评审
分析实质原因 提出纠正措施
工艺
设计结构 材料
测试方法 使用条件 质量控制
7/26/2019
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6.0 操作流程-1
7/26/2019
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6.0 操作流程-2
7/26/2019
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6.0 操作流程-3
7/26/2019
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6.0 操作流程-4
先观察后测试
先进行外观检查再做参数 测试和功能测试。
7/26/2019
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7.0 注意事项
先宏观再微观
先检查整体外观和功能， 再检查局部外观与功能。
先简单再复杂
先做简单的项目分析，再 进行复杂的项目分析。
先静态后动态 先恢复再分解
7/26/2019
先做空载和常温等常规测 试，再模拟使用条件测试。
先进行模拟实验，尽力恢 复失效功能或参数，再做 分层解剖检查分析。
机械应力的过程。
常见的失效机理有：
表面劣化
插芯端面磨损
材料缺陷
芯片偏心量超标
体内劣化
芯片透镜脏污
设计缺陷
镜架漏光
电感零件常见失效模式及分析手法
（1）不良品外观检查确认(非破坏)
（2）不良品/良品电气特性比对确认(非破坏)
经过电气测试确认：2pcs 不良品电感值都小于规格要求的 33uH±20% 的范围，DCR 明显小于规格值 0.35(Ω)max.基本判断不良品为短路失 效。
3.不良品进一步 Wire 拆解分析(破坏)
4. Core 验证分析(破坏) Core 外观检查 OK,不良品与库存新品拆解进行对比分析将拆解后的库 存新品的 Wire 绕制上在不良品的 Core 上，感值恢复为 29.8uH；将拆 解后的不良品的 Wire 绕制上在库存新品的 Core 上，感值为 17.1uH， 同样出现感值偏低现象。因此初步排除 Core 不良的原因，不良的问题 点是出现在 Wire 方面。4
电子零件失效分析之电感
对于电子品质工程师来说电子元器件失效是非常麻烦的事情，比如 某个半导体器件外表完好但实际上已经半失效或者完全失效会在硬件 电路调试上面花费大把的时间，有时甚至炸机。所以掌握各类电子元器 件的实效机理与特性是工程师必不可少的知识。
电感是导线内通过交流电流时，在导线的内部及其周围产生交变磁 通，导线的磁通量与产生此磁通量的电流成之比。
1 .芯片电感机械/外力异常分析---本体 Crack 裂痕或破损：
电气异常分析---内电极熔化 Crack 裂痕开路：
总结:
1.熟知零件的组成结构，材料，制程和特性 2.FA 一般流程
例如：不良率，异常现象，零件 DateCode, 发生不良的流程，PCB 上发生异常的位置，终端产品及客户等
磨损/异物附着、产品底部平整度不佳/底部料片偏移等，对此改善和应 对的措施为原材料厂商提供电镀报告，可焊性测试验证。
FA失效模式分析解读
2/26/2019
3.0 意义和价值
3.3 通过建立反馈系统，共享技术信息，推动技
术革新。
失效分析的反馈系统可与技术开发和市场部门、甚至
与国家的质量管理部门、可靠性研究中心、数据中心及数 据交换网相结合。转化为各类技术文献，减少失效发生几 率，增加经济效益。
2/26/2019
4.0 分析方法
4.1 非破坏性分析
先简单再复杂
先做简单的项目分析，再 进行复杂的项目分析。
先静态后动态
先做空载和常温等常规测 试，再模拟使用条件测试。 先进行模拟实验，尽力恢 复失效功能或参数，再做 分层解剖检查分析。
先恢复再分解
2/26/2019
7.0 注意事项
失效样品有时是唯一的，十分宝贵。 在分析时应严格按程序进行。样品 的保管、运输、拆装、分解等过程 要注意ESD\EOS\机械应力\温湿度环 境不当损伤样品，造成新的失效， 从而无法找到原来失效的真正原因。
根据失效现象，制定方案 后再进行分析。检查分析 过程中可以修订分析方案。 失效分析的基本原则。先 确认所有无损检验完成后， 在进行半破坏和破坏分析。 先进行外观检查再做参数 测试测试
2/26/2019
7.0 注意事项
先宏观再微观
先检查整体外观和功能， 再检查局部外观与功能。
(FA)失效分析基本常识 及操作流程
—— 建立失效分析管理程序
2/26/2019
1.0 基本概念
1.1 什么是“失效分析” 、“FA”?
失效分析：
--- 是指产品失效后，通过对产品及其结构、使用和技 术文件的系统研究，从而鉴别失效模式、确定失效机理 和失效演变的过程。 FA:
--- Failure Analysis
ESD失效分析FA及案例介绍
17 2008-9-23
信息产业部软件与集成电路促进中 联合ESD实验室 心ZJU-UCF联合 联合 实验室
3、ESD damages in metal interconnect
• 还有一种典型的损伤：是金属互连线的热损坏，在Al和Cu工艺中都会 出现。 • 图Al挤出型，0.25工艺中普遍使用的Ti/Al/Ti互连技术。当Al过热熔化 后，就会流入在Al和Al金属层之间的介质层的显微裂纹中。
16 2008-9-23
信息产业部软件与集成电路促进中 联合ESD实验室 心ZJU-UCF联合 联合 实验室
2、gate oxide films breakdown
• 光学显微镜观察：分析两指条的GGNMOS（0.35工艺），可以清晰 看出：在两个指条drain contact和gate区均匀缝补点状损伤（热点） ，因为LDD结果导致的不均匀触发。
19 2008-9-23
信息产业部软件与集成电路促进中 联合ESD实验室 心ZJU-UCF联合 联合 实验室
3、ESD damages in metal interconnect
• 比较两个5微米宽的power supply线，一个是0.5微米厚一个是0.45微 米厚，用于N=/n-well二极管的ESD防护，厚的HBM10KV下也没有损 坏，而薄的（如图）出现金属的蒸发和电－热的迁移扩散。所以仔细 设计金属线也很重要不仅可以提高ESD的鲁棒性，还可以降低级寄生 的电容。
3 2008-9-23
信息产业部软件与集成电路促进中 联合ESD实验室 心ZJU-UCF联合 联合 实验室
4 2008-9-23
信息产业部软件与集成电路促进中 联合ESD实验室 心ZJU-UCF联合 联合 实验室
ESD失效分析FA及案例介绍
(2)MM下内部PMOS栅氧击穿
(3)CDM下内部NMOS栅氧击穿
(1)
(2)
(3)
15
2008-9-23
信息产业部软件与集成电路促进中心 ZJU-UCF联合ESD实验室
2、gate oxide films breakdown
1.5微米cmos工艺音频IC
(1)MM下ESD防护器件NMOS栅氧击穿
10
2008-9-23
信息产业部软件与集成电路促进中心 ZJU-UCF联合ESD实验室
1、D-S silicon filament defect
• 即使有足够的ESD防护设计，有时候并不能正常工作。例如有些寄生器件
会意外开启。
即使有足够的ESD防护设计，有时候 并不能正常工作。例如有些寄生器件 会意外开启。例如下图显示是一个内 部损伤，HBM ESD后出现D-S filament，位置是NMOS输入缓冲区 （0.35 salicide cmos，代回退阱工 艺），这种常发生在HBM/CDM的 MOS防护器件中。失效原因是过大的 电流牛过了寄生的l－BJT
11
2008-9-23
信息产业部软件与集成电路促进中心 ZJU-UCF联合ESD实验室
1、D-S silicon filament defect
• 另外一种典型的ESD失效是source 和drain的contact损伤， 如图，CDM 冲击下GCNMOS防护的0.35工艺IC。端对端的 硅细丝状热损伤，很典型的损伤。
(1)一般的失效机理
• ESD的失效是一个综合问题：器件结构－工艺－测试方法－ESD形式－工 作环境。。。有关。
• ESD的HBM模式的失效是一个很复杂的问题，目前只有是失效模型，没 有器件模型，而是失效模型仿真的结果也只能参考，而对于MM和CDM的 ESD在测试上还有很大争议。
FA失效模式分析PPT课件全篇
2024/10/10
30
10/10/2024 10/10/2024
9.0 FA工程师因该具备的能力
1. 要懂基础的物理科学，对物理对电路都要有
一定的基础，否则无法解释一些本质现象，
思路也不宽。
2. 要熟悉产品封装工艺，这个是失效分析的基
础，不然没法给结论。
2024/10/10
31
10/10/2024
28
7.0 注意事项
失效样品有时是唯一的，十分宝贵。 在分析时应严格按程序进行。样品 的保管、运输、拆装、分解等过程 要注意ESD\EOS\机械应力\温湿度 环境不当损伤样品，造成新的失效， 从而无法找到原来失效的真正原因。
2024/10/10
29
10/10/2024
8.0 操作流程&制度
参见附件1、附件2、附件4
即失效\故障\损坏\失败分析
2024/10/10
2
10/10/2024
1.0 基本概念
1.2 什么是“失效模式” ? --- 失效模式是指由失效机理所引起的可观察到的物理 或化学变化（如开路、短路或器件参数的变化）。
通俗讲就是失效的表现形式。 失效模式通常从技术角度可按失效机制、失效零件 类型、引起失效的工艺环节等分类。从质量管理和可靠性 工程角度可按产品使用过程分类。
3.2 质量管理闭环系统中的重要环节。
无论是”PDCA”循环还是”6σ”理念中”DMAIC” 管理模型，缺少失效分析就不能形成闭环系统。
2024/10/10
11
10/10/2024
根据改善 效果建立
标准
3.0 意义和价值
分析原因并提 出改善措施， 制定改善计划
存在的问 题进行失 效分析
失效模式分析FMEA
8 8
原 理
元件封 無法生産 裝錯誤 製造
8
設和
計 復
各 元
原理有 誤
此版失敗
10
查
件 使 用
PCB板 尺寸不
造成裝配 困難
8
無 合适
誤
洗板有 無法生産
誤
製造
9
未經仔細校 對
3
設計時計算 有誤
3
未經仔細校 對
3
設計不良 1
出圖前測量 有誤
2
出圖有誤或 製造商工藝 3
有限
現行過程 控制
發 現
風險
難 度
DFMEA的目的
为客观评价设计(包括功能要求及设计方 案)提供帮助 评价对制造\装配\服务\回收要求所作的 最初设计 提高在设计\开发过程中以考虑潜在失效 模式及其对系统和运行影响的可能性
DFMEA的目的
为全面和有效地设计\开发和确认项目的策划提 供更多的信息
根据潜在失效模式对顾客的影响,对其进行排序 列表,进而建立一套改进设计和开发试验的优先 控制系统
3 生產線不重要的中斷; 部份產品(小於 100%) 可能需要在線上離站重 做; 配合、精度、雜音等項目不符合需求, 一般的顧客都可能會注意到。
非常低的
生產線不重要的中斷; 產品可能需要挑選, 而且部份產品(小於 100%)
Very Low
4 要重做; 配合、精度、雜音等項目不符合需求, 大部份的顧客者都可能
1 in 15,000 可能發生非常少數量之失效, 以往歷史資料
(67PPM) 顯示類似程序只有獨立的失效發生
1 in 2,000
(500PPM) 以往資料顯示類似程序偶爾可能會發生失
1 in 400 (0.25%) 效, 但不佔重要比例
失效模式分析基础
失效模式分析基础失效模式分析（Failure Mode Analysis，FMEA）是一种系统化的分析方法，用于识别和评估系统、产品或过程中的潜在失效模式及其对系统性能和功能的影响。
通过对失效模式进行全面的分析和评估，FMEA可帮助组织预测和预防潜在故障，以便制定相应的风险控制和改进措施。
本文将对FMEA的基本原理和步骤进行详细阐述。
一、基本原理1.1失效模式失效模式是指系统、产品或过程中可能出现的非预期的、不良的或无法实现预期功能的状态或行为。
失效模式可能导致性能下降、功能丧失或系统完全无法执行其预期任务。
1.2失效模式的影响失效模式的影响通常可以分为以下几个方面：（1）健康与安全影响：失效模式可能导致对人员、财产或环境的严重威胁，如火灾、爆炸、中毒等。
（2）可靠性影响：失效模式可能导致系统异常中断、功能受限、故障频繁等问题，降低系统的可靠性。
（3）成本和效率影响：失效模式可能导致生产停滞、资源浪费、维护成本增加等，对组织的经济效益和效率产生不利影响。
二、FMEA的步骤FMEA的分析过程通常包括以下七个步骤：2.1定义分析范围在进行FMEA之前，首先需要明确分析的范围和目标。
确定分析的系统、产品或过程，并明确分析的目的和应用范围。
2.2识别失效模式通过对系统、产品或过程进行全面的评估和分析，识别潜在的失效模式。
可以利用历史数据、经验知识、故障记录、专家意见等工具和方法进行失效模式的识别。
2.3评估失效影响对每个失效模式进行评估，确定其对系统性能和功能的影响程度。
通常采用评分系统，将失效模式的影响分为健康与安全影响、可靠性影响和成本效率影响等方面进行评估。
2.4识别失效原因对每个失效模式进一步分析，确定可能导致该失效模式发生的原因。
通过问答法、5W1H原则（What、Where、When、Who、Why、How）、鱼骨图等方法找出失效模式产生的主要原因。
2.5评估失效概率对每个失效模式的发生概率进行评估，确定其发生的可能性。
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1.0 基本概念
1.2 什么是“失效模式” ? --- 失效模式是指由失效机理所引起的可观察到的物理 或化学变化（如开路、短路或器件参数的变化）。
通俗讲就是失效的表现形式。 失效模式通常从技术角度可按失效机制、失效零件 类型、引起失效的工艺环节等分类。从质量管理和可靠性 工程角度可按产品使用过程分类。
(FA)失效分析基本常识 及操作流程
—— 建立失效分析管理程序
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1.0 基本概念
1.1 什么是“失效分析” 、“FA”? 失效分析：
--- 是指产品失效后，通过对产品及其结构、使用和技 术文件的系统研究，从而鉴别失效模式、确定失效机理 和失效演变的过程。 FA: --- Failure Analysis
案例
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4.0 分析方法
4.2 半破坏性分析
修复参数，提取能够 使其参数回复的条件，
从而总结失效机理
案例
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4.0 分析方法
4.3 破坏性分析 排除A处的因素
案例
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4.0 分析方法
4.3 破坏性分析
分解器件观察 对比
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5.0 主要程序
失效情况调查
器件相关信息 使用信息 环境信息
失效现象
失效过程
鉴别失效模式 失效特征描述
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光电特性测试 结构特征鉴定
形状 颜色
大小 机械结构
位置 物理特性
5.0 主要程序
失效机理分析
参考相关标准 综合分析 还原现象 观测失效样品 实验对比
提交分析报告
任务来源 分析过程
背景描述
分析实质原因 提出纠正措施
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工艺
设计结构 材料
测试方法 使用条件 质量控制
6.0 操作流程-1
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6.0 操作流程-2
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6.0 操作流程-3
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6.0 操作流程-4
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6.0 操作流程-6
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7.0 注意事项
9.0 FA工程师因该具备的能力
1. 要懂基础的物理科学，对物理对电路都要有 一定的基础，否则无法解释一些本质现象， 思路也不宽。
2. 要熟悉产品封装工艺，这个是失效分析的基 础，不然没法给结论。
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9.0 FA工程师因该具备的能力
3. 要懂电路和机械装配图。 4. 熟悉材料科学，会分析各种材料的相关问题。 5. 要对业界的所有失效分析设备，材料分析设
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按失效表象可以分为外观失效和功能参数失效。
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1.0 基本概念
结合行业特征，归纳常见的失效模式有：
A、外观失效 激光标刻代码不能识别
B、功能参数失效
无光功率
串扰超标
Sens超出规格
功率高温满足规格，低温不满足规格 ……
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1.0 基本概念
1.3 什么是“失效机理”? --- 失效机理是指导致器件失效的物理、化学、电和
7.0 注意事项
先宏观再微观
先检查整体外观和功能， 再检查局部外观与功能。
先简单再复杂
先做简单的项目分析，再 进行复杂的项目分析。
先静态后动态 先恢复再分解
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先做空载和常温等常规测 试，再模拟使用条件测试。
先进行模拟实验，尽力恢 复失效功能或参数，再做 分层解剖检查分析。
7.0 注意事项
上一层次的失效原因即是下一层次的失效现象。 凭我们现有资源和技术能力，结合产品特性，失效 分析适宜以器件为单元建立失效模式。分析机理达到零 件（如芯片\壳体\滤波片\插芯套组件等）层次即可。
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2.0 研究对象和要求
案例分析：
光功率小于 规格要求
失效分析
芯片Ith大于 规格70%
失效模式
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4.0 分析方法
4.1 非破坏性分析 4.2 半破坏性分析 4.3 破坏性分析
案例：
“BOSA功率失效分 析报告”
编号FA20100601
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4.0 分析方法
4.1 非破坏性分析 观察激 光焊点
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4.0 分析方法
4.2 半破坏性分析
模拟客户使用状态，器件 受力对功率参数的影响
失效样品有时是唯一的，十分宝贵。 在分析时应严格按程序进行。样品 的保管、运输、拆装、分解等过程 要注意ESD\EOS\机械应力\温湿度环 境不当损伤样品，造成新的失效， 从而无法找到原来失效的真正原因。
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8.0 操作流程&制度
参见附件1、附件2、附件4
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机械应力的过程。
常见的失效机理有：
表面劣化
插芯端面磨损
材料缺陷
芯片偏心量超标
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体内劣化
芯片透镜脏污
设计缺陷
镜架漏光
零部件损坏
Filter破裂
使用不当
使用环境温度110℃
1.0 基本概念
1.4 结合我们的产品例举常见的失效模式 和失效机理
失效模式
失效机理
粘接部位有气泡 插芯端面磨损 光功率不稳定 L-I-V曲线拐点 Filter表面有胶 尾柄脱胶 芯片Δλ不满足产品规格 芯片烧坏 陶瓷环插拔力超标 尾纤烫伤 Sens超标 串扰超标 无光功率
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2.0 研究对象和要求
2.1 需要做失效分析的对象
现场使用的失效样品（客诉样品） 可靠性试验失效样品 生产筛选失效样品（特大异常样品）
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2.0 研究对象和要求
2.2 失效分析层次要求
任一产品或系统的构成都是有层次的，失效原因也 具有层次性，如系统－单机－部件（组件）－零件（元 件）－材料。
备很熟悉，甚至还有测试设备要玩的转。 6. 做过测试，对光电参数方面分析有深入理解。
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9.0 FA工程师因该具备的能力
7. 搞过项目管理，会引导团队达成目标。 8. 可靠性有投入，能做风险验证和拍板，对产品
的发货负责。 9. 了解器件应用、对应用分析有一定的经验。 10. 较强的推动能力、勇于挑战。
先了解再鉴定 先方案再操作 先无损再破配 合。
根据失效现象，制定方案 后再进行分析。检查分析 过程中可以修订分析方案。
失效分析的基本原则。先 确认所有无损检验完成后， 在进行半破坏和破坏分析。
先观察后测试
先进行外观检查再做参数 测试和功能测试。
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根据改善 效果建立
标准
3.0 意义和价值
分析原因并提 出改善措施， 制定改善计划
存在的问 题进行失 效分析
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3.0 意义和价值
3.3 通过建立反馈系统，共享技术信息，推动技 术革新。
失效分析的反馈系统可与技术开发和市场部门、甚至 与国家的质量管理部门、可靠性研究中心、数据中心及数 据交换网相结合。转化为各类技术文献，减少失效发生几 率，增加经济效益。
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失效机理
3.0 意义和价值
3.1 为提高产品可靠性提供科学依据。
通过失效分析，得到失效模式，准确判定失效机理， 为产品可靠性设计、材料选型、工艺制造和使用维护提 供科学依据，从而提高产品可靠性。
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3.0 意义和价值
3.2 质量管理闭环系统中的重要环节。
无论是”PDCA”循环还是”6σ”理念中”DMAIC” 管理模型，缺少失效分析就不能形成闭环系统。