失效分析培训
失效分析基本常识及操作计划流程培训
失效分析基本常识及操作计划流程培训失效分析是一种通过系统性的方法，对发生故障或失败的设备、系统或过程进行深入分析与研究，确定故障原因，找出解决故障的方法和措施的过程。
它被广泛应用于产品质量控制、设备维护、安全管理等领域。
本文将介绍失效分析的基本常识以及操作计划流程，并对其进行详细阐述。
失效分析的基本常识1.失效模式与失效机理：失效模式指的是设备或系统失效或故障的现象或特征，而失效机理则是指导致设备或系统失效的根本原因。
了解设备或系统的失效模式和失效机理，有助于找出解决故障的方法和措施。
2.失效分析方法：失效分析可以使用多种方法进行，包括但不限于根本原因分析法、故障树分析法、故障模式与效应分析法等。
不同的方法适用于不同类型的失效，可以根据实际情况选择合适的方法。
3.数据收集和分析：进行失效分析前，需要收集相关的数据和信息，包括设备的使用情况、维护记录、故障报告等。
通过对这些数据进行分析，可以帮助确定故障发生的时间、地点和原因等。
4.处理措施：失效分析的最终目的是找出解决故障的方法和措施。
根据对故障的分析和判断，可以制定相应的处理措施，包括修复设备、更换部件、改进工艺流程等。
操作计划流程1.确定失效分析的目标和范围：首先确定失效分析的目标和范围，明确需要分析的设备、系统或过程，以及分析的目的和要求。
2.收集故障数据和信息：收集与故障相关的数据和信息，包括设备的使用情况、维护记录、故障报告等。
通过对这些数据进行分析，可以帮助确定故障发生的时间、地点和原因等。
4.分析故障机理和模式：根据调查和观察的结果，对故障机理和模式进行分析，找出导致设备或系统失效的根本原因。
5.制定处理措施：根据对故障的分析和判断，制定相应的处理措施，包括修复设备、更换部件、改进工艺流程等。
同时，给出预防措施，以避免类似故障再次发生。
6.实施处理措施：根据制定的处理措施，组织实施修复、更换等工作。
同时，对工作结果进行检查和验证，确保故障得到彻底解决。
FAE基础培训
1.背景资料的收集和分析样品的选择
2.失效零件的初步检查（肉眼检查及记录）
3.无损检测
4.机械性能检测
5.所有试样的选择、鉴定、保存以及清洗
6.宏观检验和分析（断裂表面、二次裂纹以及其 他的表面现象） 7.微观检验和分析
8.金相剖面的选择和准备
9.金相剖面的检验和分析 10.失效机理的判定 11.化学分析（大面积、局部、表面腐蚀产物、沉 积物或涂层以及微量样品的分析） 12.断裂机理的分析 13.模拟试验（特殊试验） 14.分析全部事实，提出结论，书写报告（包括建 议在内） 以上是失效分析的全部过程，当然具体到某个 失效零件，不一定都要这些过程，要根据失效零件 的复杂程度，具体分析。
失效分析培训
应力腐蚀的断口特征
• 高强度铝合金典型特征是沿晶断裂，并 在晶界面上有腐蚀产生的痕迹。 • 铝合金应力腐蚀断口上还可以看到另一 种泥纹状花样，平坦面上分布着龟裂裂 纹，平坦面并不是断口金属的真实面貌， 而是晶界面上覆盖了厚厚一层腐蚀产物。
应力腐蚀的断口特征
• 奥氏体不锈钢在氯离子介质中主要是穿晶断裂， 而 300 系列不锈钢在海洋性大气介质中除产生 沿晶断裂之外。还可见到韧窝。应力腐蚀裂纹 扩展的早期断面上可以见到泥纹花样。 • 呈河流花样或扇形的准解理形貌是面心立方金 属发生应力腐蚀断裂的又一典型特征。 • 应力腐蚀的微观断口上还常见二次裂纹，沿晶 界面上一般存在腐蚀沟槽，棱边不大平直。 • 应力腐蚀裂纹扩展过程中会发生裂纹分叉现象， 即在应力腐蚀开裂中裂纹扩展时有一主裂纹扩 展得最快，其余是扩展得较慢的支裂纹。
金属材料在加工、制造过程中，以及在使 用环境下很容易受到氢的浸入。氢原子 具有最小的原子半径，所以易于进入金 属，随后在静应力作用下，向应力高的 部位扩散聚集，由原子变为分子，此时 在氢聚集的部位会产生巨大的体积效应， 导致氢脆。
氢的来源
氢进入金属的方式主要有三种： 1 、在冶炼、焊接及热处理过程中进入的氢：由 于氢在金属材料中的溶解度随着温度而变化， 当温度降低或组织转变，氢的溶解度由大变小 时，氢便从固溶体中析出，而由于凝固或冷却 速度较快，跑不出去，就残留在金属材料基体 内。 2 、在电镀、酸洗及放氢型腐蚀环境中产生的氢： 这类氢通常在化学或电化学处理中进入。这种 过程最突出的就是电镀、酸洗及腐蚀。 3 、在使用环境下氢的渗入：金属材料处于在高 温的氢气氛中，以致氢进入金属促进氢脆。特 别是当温度高于400C。
•
第一节 应力腐蚀断裂的分析与 判断
金属构件在静应力和特定的腐蚀环境共同 作用下所导致的脆性断裂为应力腐蚀断 裂。 • 应力腐蚀的条件 • 应力腐蚀的特点 • 应力腐蚀的断口特征
IC失效分析培训
IC失效分析培训IC失效分析可以分为成品失效分析和过程失效分析两大类。
成品失效分析是指对IC出厂前进行的失效分析，主要目的是保证产品质量。
过程失效分析是对IC制造过程中出现的问题进行分析，目的是解决生产过程中的技术问题，提高生产效率。
IC失效分析的方法主要包括物理分析、电学分析和化学分析等。
物理分析是对IC芯片的结构和组成进行分析，包括倒推分析、扫描电子显微镜（SEM）观察和故障位置定位等。
电学分析是基于IC芯片电学性能参数的分析，主要通过测试仪器进行电性能测试和故障电流查找等。
化学分析是利用化学方法对IC芯片的物质成分进行分析，包括离子束刻蚀、电子探针和质谱仪等。
在IC失效分析中，需要注意以下几个问题。
首先，要选择合适的测试仪器和分析方法，确保分析结果准确可靠。
其次，要注意综合运用不同的分析手段，增加失效分析的全面性和准确性。
同时，要进行充分的实验和数据分析，找出失效原因，并提出相应的解决方法。
最后，要进行足够的技术培训和学习，不断提高失效分析的专业能力。
IC失效分析培训是为了提高工程人员的实际操作能力和技术水平，是提高产品质量的重要手段之一、IC失效分析培训可以从以下几个方面展开。
首先，要对IC失效分析的基本原理和方法进行全面的介绍和解释。
其次，要进行实际操作演练，让学员亲自动手进行IC失效分析，培养其操作技能。
同时，要进行案例分析和讨论，让学员了解实际生产中的IC失效问题，并提出解决办法。
最后，要进行知识巩固和实操考核，确保学员能够熟练掌握IC失效分析的知识和技能。
IC失效分析培训的效果主要由以下几个因素决定。
第一是培训机构的实力和专业水平。
培训机构应该具备先进的实验设备和丰富的教学经验。
第二是培训师资的水平和教学能力。
培训师资应该具备丰富的实际经验和深厚的理论基础，能够给学员提供专业的指导和培训。
第三是培训内容的科学性和实用性。
培训内容应该贴近实际工作，提供实用的解决方案和方法。
第四是学员的学习态度和能力。
FMEA失效模式与影响分析培训课程大纲
常用FMEA工具概述
FMEA表格
用于记录失效模式、影响、原因、控制措施等信息，是FMEA分 析的基础工具。
故障树分析（FTA）
通过图形化方式展示系统失效的逻辑关系，帮助识别潜在失效模式 。
因果图（鱼骨图）
用于分析失效原因，从人、机、料、法来自环等方面进行深入挖掘。软件辅助进行FMEA分析优势
高效性
通过减少产品失效，可以降低维修和 保修成本，提高客户满意度。
培训课程目标与内容
• 课程目标：使学员掌握FMEA的基本原理和方法，能够独立完 成FMEA分析，并具备在团队中推广和应用FMEA的能力。
培训课程目标与内容
课程内容 FMEA基本概念和原理
失效模式识别与评估
培训课程目标与内容
影响分析与风险控制
案例二
某石油化工企业对炼油装置进行FMEA分析，识别潜在的设备故障和操作风险，制定相应 的预防措施和应急预案，确保了生产过程的安全稳定运行。
案例三
某电力公司对变电站设备进行FMEA分析，通过识别潜在的电气故障和机械故障模式，优 化设备维护和检修计划，提高了电网运行的稳定性和可靠性。
04
FMEA工具与软件介绍
软件可快速处理大量数 据，提高分析效率。
准确性
软件内置算法可准确计 算风险优先数（RPN）
，避免人为误差。
可视化
软件提供图形化界面， 方便用户直观理解分析
结果。
可追溯性
软件可记录分析过程和 数据，方便后续审查和
改进。
工具软件操作演示
FMEA软件界面介绍
展示软件界面，介绍各功能模块。
数据输入与编辑
演示如何在软件中输入和编辑FMEA 相关数据。
案例分析
DFMEA失效模式分析培训提纲
授课对象：开发设计和质量规划战略决策领导、参与产品/服务/流程开发设计的开发/产品/项目经理/工程师，以及质量工程师，六西格玛GB/BB/MBB。
培训目标：·强调实际应用：结合生活中的案例和企业实际产品进行DFMEA练习和讲解确保学员具备独自编写高质量DFMEA的能力；·顾问式授课：由富有DFMEA企业实战经验的咨询顾问主讲，开放式答疑解惑；·针对性极强：系统分析DFMEA在企业实际应用过程中存在的问题并提出解决之道·内容最新颖：分享最新FMEA 4th改进内容，提高DFMEA实际应用水平·聚焦“更改”：介绍DRBFM取代DFMEA在变更带来的失效预防方面的应用，帮助工程师快速聚焦变更,透彻分析潜在失效并进行预防，从而实现设计稳健·FMEA意识和文化贯穿始终：分享成功企业最佳DFMEA推进实践,把失效预防融入意识和日常习惯。
课程背景：在产品开发过程中，是“亡羊补牢”，等出现问题再想办法补救呢，还是“防患于未然”，先预测风险并实施控制的方法呢？答案是显而易见的。
有人会说，不出问题，我怎么知道存在什么问题呢？也有人说，我也想“先知先觉”，但我又不能未卜先知，我怎么知道产品投放市场后回出现什么问题呢？风险到底是什么，我们该如何来防范它？？有没有一种系统的工具可以帮助我们对可能出现的问题予以关注呢？老是出现类似的问题为什么一直得不到有效的解决？……如果您也也有类似的困惑，并且您还没有找到好的方法来解决这些问题，敬请关注《研发部门DFMEA高级应用》本课程根据FMEA(第四版)要求，结合丰富的实际应用案例，针对性极强地讲解： DFMEA内容、要求、内部逻辑、实施步骤和方法DFMEA表格及内部逻辑和填写要求、结构分析图、功能矩阵图、DFMEA和PFMEA、DFMEA与DVP&R,系统、子系统、部件、零件之间的相互关联以往失效模式调研和产品特殊特性在DFMEA中的落实结合FMEA 4th特别介绍DRBFM(基于失效模式的设计评估)在变更带来的潜在失效预防方面的应用此课程将帮助工程师：快速聚焦变更，透彻分析潜在失效并进行预防解决产品设计和过程设计可能出现的问题在产品实现过程的前期确保失效模式得到考虑并实现失效的控制和预防，从而实现设计稳健，让您的研发设计工作事倍功半！课程大纲：设计FMEA (基于新版FMEA 4th )·FMEA概述·DFMEA的内在逻辑·DFMEA与研发企业知识管理和技术沉淀形成(新版强调)·结构分析图(Block Diagram)·功能矩阵图 (Interface-Function Matrix)·参数图 (P-Diagram)·DFMEA内部的动态链接·DFMEA输入和输出·DFMEA与PFMEA·DFMEA与DFSS·Base DFMEA策划设计FMEA (基于新版FMEA 4th)-续·开发DFMEA: 功能、失效模式、后果分析、潜在原因、因果分析工具、设计控制、SOD评分(新版)·DFMEA团队讨论方法（新版强调）·以往失效模式调研策略·以往失效在DFMEA中的落实·产品特殊特性在DFMEA中的传递·高层管理在DFMEA中的作用（新版强调）·成功企业最佳DFMEA推进实践·设计验证计划和报告(DVP&R)及有效性验证·DFMEA和DVP&R的内在关联(新版)·DFMEA评价方法新版FMEA(第四版)的主要更新·为什么需要FMEA 4th·FMEA是动态过程·高层管理对FMEA过程支持·易读的表格、图形·易用的案例和可操作性·不建议只用RPN系数评估风险·改进的严重度、频度和探测度SOD评分标准·强调预防控制·DFMEA和PFMEA内部关联·FMEA和其它文件关联的清晰化·在设计开发阶段所用的其它失效预防技术--FTA 故障树分析--FMECA失效模式效果和重要性分析--DRBFM基于失效模式的设计评估DRBFM (基于失效模式的设计评估)·什么是DRBFM·DRBFM与DFMEA·DRBFM模板介绍及逻辑关系·D RBFM-针对”更改”的FMEA,有效控制更改带来的风险·DRBFM在变更失效预防中的强大作用·DRBFM评价方法·DRBFM更新DFMEA形成Base DFMEA·DRBFM案例DFMEA实际应用·DFMEA与开发流程紧密结合·DFMEA时间节点设定策略·DFMEA功能模板的使用技巧·DFMEA实际应用过程中常见错误分析·DFMEA案例讲解DRBFM实际应用·DRBFM与开发流程紧密结合·DRBFM时间节点设定策略·DRBFM功能模板的使用技巧·DRBFM实际应用过程中常见错误分析·DRBFM案例讲解小组练习·选择一个题目完成DFMEA·创建结构分析图·识别功能要求·识别功能矩阵图·选择一个项目/功能来完成DFMEA分析·选择一个项目进行变更,根据变更完成DRBFM·根据DRBFM更新DFMEA--练习(1):生活中的DFMEA--练习(2):结合公司产品的DFMEA--练习(3):结合公司产品的DRBFM。
某公司失效分析培训
失效影响评估
总结词
失效影响评估是对失效模式可能产生后果的严重程度和发生概率进行评估的过程 。
详细描述
评估失效模式的后果严重程度需要考虑其对产品质量、安全性、可靠性等方面的 影响；评估发生概率需要考虑历史数据、经验、专家意见等信息，以确定失效模 式发生的可能性。
失效模式与影响分析的
总结词
失效模式与影响分析的输出包括识别出的失效模式清单、失效影响评估结果以及针对每个失效模式的改进建议。
提高产品质量和可靠性
提高生产效率
通过失效分析，找出产品或系统的薄 弱环节，采取措施改进设计、工艺和 材料，提高产品的可靠性和稳定性。
通过失效分析，可以优化生产流程和 工艺参数，提高生产效率和产品质量 。
降低维修成本
通过失效分析，可以确定产品或系统 的故障原因，为维修提供依据，减少 维修时间和成本。
失效分析的流程与技术
优化培训内容和方法，提高培训的针对性和实效性，使培训更加符合学员的实际需 求。
加强培训师资队伍建设，提高教师的专业素养和教学水平，为学员提供更好的培训 服务。
THANKS
感谢观看
演练总结
对实战演练过程进行总结，提炼出 成功经验和不足之处。
反馈与改进
根据总结，对培训内容和方式进行 反馈和改进，提高培训效果。
05
培训效果评估与反馈
培训效果评估方法
考试成绩评估
通过考试成绩来评估学员对失效 分析理论和实践的掌握程度。
实际操作评估
观察学员在实际操作中的表现， 评估其技能水平和实践能力。
确定失效原因
结合分析结果和产品结构 、材料、工艺等方面的知 识，确定导致失效的主要 原因。
验证失效原因
通过实验、模拟等方式对 确定的失效原因进行验证 ，确保分析结果的准确性 。
FMEA失效模式分析培训教材(PPT52页)
降低功能 -- 間 歇 功 能 -- 不 預 期 功 能
原因為何?
其發生 頻率為何?
能夠做什麼? -- 設 計 變 更 -- 製 程 變 更 -- 特 別 管 制 -- 標 準 , 程 序 書
或指引變更
如何能 預防及發現
這種 原因及錯誤?
這種方法 發現這種問題
经验和教训，对可能出现问题的项目的分析）。这种系统化的方法体现
了一个工程师在任何设计过程中正常经历的思维过程，并使之规范化、
文件化。
8
设计FMEA能够透过以下几方面支持设计过程，以降低失效风险： ．有助于对设计要求和设计方案进行客观评价； ．有助于对制造和装配要求的最初设计； ．提高在设计／开发过程中，考虑潜在失效模式及其对系统和运行冲击
1
FMEA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。
2
FMEA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。
7
設 計FMEA
簡
介
设计FMEA主要是由负责设计的工程师／小组采用的一种分析技术，用
来保证在可能的范围内已充分地考虑到，并指明各种潜在的失效模式及
其相关的起因／机理。应该评估最终的产品以及每个与之相关的系统、
子系统和零组件。FMEA以其最严密的形式总结了设计一个零部件、子
失效模式及后果分析培训(ppt 108页)
FMEA简史
之后又有人把“不易探测度(Detection)” 引入FMEA，更进一步完善了FMEA。
并对每个失效模式的后果给出综合度 量——事先风险数。这样就形成失效模 式 、 后 果 及 危 害 度 分 析 ( Failure Mode and Effect Criticality Analysis， 简记FMECA)。
实施FMEA的好处
(1)提高产品的性能与稳健性； (2)提高企业内部与外部的顾客满意
度； (3)降低担保费用与折扣赞用； (4)缩短开发周期；
实施FMEA的好处
(5)减少批量投产时的问题； (6)提高准时供货的信誉； (7)减少缺陷，降低成本； (8)减轻了售后服务的压力； (9)促进了内部沟通与跨部门的合作。
针对产品设计而进行的FMEA被定义 为设计FMEA(缩写为DFMEA)，针 对过程而进行的FMEA被定义为过程 FMEA(缩写为PFMEA)。
在一个新产品开发项目中，上述两种 类型的FMEA分别被应用于产品设计 与制造过程两个主要阶段中。
建立项目团队
建立项目团队，是实施FMEA的重要保证。 由于产品系统是一个复杂的结构，可能涉 及材料学、力学、电学、化学、数学等多 种知识领域，而生产制造则是一系列复杂 的过程，可能涉及采购、设备、热加工， 冷加工、装配、检验、试验、运输、贮存、 交付、服务等职能活动。
由于FMEA名称已广为使用，影响甚大， 不少资料和书上并不区分FMEA与FMECA， 而仍统称为FMEA。本章也是这样，讲的 是FMECA，但仍称FMEA。
失效模式分析FMEA培训教材(DXC陈老师)
原因
召回数量
Marrone 标签错误 鸡肉馄饨 Pasta Candlelite In-Sink 丰田 通用 中国
产品含鸡蛋，鸡蛋过敏 3150磅 者食用危险
罐内点火塞点火时，火焰 80000 能点燃边上的通风孔，可 能会造成人员烧伤
设计不安 陶瓷百花 全 香炖罐 材料缺陷
前大灯不 亮051031
半加仑即时热 火售货机
德信诚培训-品质、用心、诚信
2.1 FMEA Failure Mode (cause) Effect Analysis
M: Mode
例：2, 3, 集中点：
在所有失效中，出现最多的 (众数) 3, 3, 4, 5, 5,
n 1
6,
7
1.数学平均值=
(Math. Average)
x
n
xn
n
4 2 → 4
©WANGXUWANG 2006
17
德信诚培训-品质、用心、诚信
2.1 FMEA Failure Mode (cause) Effect Analysis
FMEA本质上是一种检查失效所有可能发生方式的 系统方法，并针对每一个失效评估其对整个系统、 设计、过程或服务产生的影响，同时评估其严重 度、 频度和探测度． 一项好的ＦＭＥＡ工作包括：
社会损失 巨额索赔
法
律起
诉
质量／安全／财务．．．
©WANGXUWANG 2006
9
德信诚培训
4
德信诚培训-品质、用心、诚信
压力导致了风险的所有方面
竞争 其它 法律法 规要求 担保和服 务成本 风险的意识来源 安全 市场压力 管理的 侧重点 技术开发 的风险
失效分析培训教材讲课1
2024/5/29
21
第六部分 热处理失效分析典型案例
案例1 45#零件开裂分析
案例2 零件氮化后尺寸涨大分析
案例3 汽车尾箱盖扣件断裂分析
案例4 轴类零件调质处理后切削性能不良分析
案例5 4Cr13零件断裂分析
案例6 Cr12模具热处理回火开裂分析
案例7 440C圆柱导套磨后表面腐蚀分析
案例8 38CrMoAl齿轮传动轴断裂分析
4、建议放弃真空油淬固溶方法。
2024/5/29
8
案例3 420医疗器械零件真空淬火裂纹
420医疗器械零件真空淬火裂纹案例
一、问题现状 客户医疗器械零件，如图，采用材料为420，要求硬度
HRC47~51，客户在收货检验中发现少数零件存在裂纹，要求 分析原因。
2024/5/29
9
案例3 420医疗器械零件真空淬火裂纹
2024/5/29
7
3.1 真空淬火技术
316不锈钢零件真空油冷固溶后碾压开裂案例(续)
三、分析意见(续) 2、零件芯部组织为奥氏体+铁素体，属正常组织。 3、高温真空油淬对含碳量较低的材料会产生渗碳现象，这
已经是一个共识，这在许多资料中均有论述和记载，不过一般 认为0.02～0.05mm的渗碳几乎没有影响，但由于本零件需要铆 压，表面的硬化层延伸率大大降低，因而引起裂纹。
14
案例4 6150冲针零件使用中断裂
6150冲针零件使用中断裂案例（续）
2.金相检查（续）
2024/5/29
500×，4％硝酸酒精溶液腐蚀 芯部组织：隐针回火马氏体。 芯部硬度为HV1621~634
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案例4 6150冲针零件使用中断裂
6150冲针零件使用中断裂案例（续）
IC失效分析培训
原因分析
针对具体案例进行深入分析，找出导致失 效的根本原因，如设计不合理、制造工艺
问题、使用条件恶劣等。
失效现象
芯片性能异常、功能失效或无法正常工作 。
预防措施
针对不同类型的失效原因，采取相应的预 防措施，如改进设计、优化制造工艺、提 供详细的使用说明和注意事项等。
学员反馈积极
通过问卷调查和课堂互动，学员 们对本次培训的评价普遍较高， 认为培训内容实用、讲解清晰，
对实际工作有很大的帮助。
未来发展趋势预测
技术不断创新
随着半导体技术的不断发展，IC 失效分析技术也将不断创新和完 善，例如更高精度的分析工具、
更智能化的数据分析方法等。
行业应用拓展
IC失效分析不仅应用于半导体行业 ，还可拓展至电子、通信、汽车等 多个领域，未来市场需求将更加广 泛。
片损坏。
失效现象
芯片功能异常，如无法正常工 作、性能下降或完全失效。
原因分析
ESD产生的高电压或大电流脉 冲对芯片内部电路造成破坏， 如击穿绝缘层、烧毁晶体管等 。
预防措施
加强静电防护措施，如穿戴防 静电服装、使用防静电设备和
工具、控制环境湿度等。
案例二：过电应力引发IC失效
过电应力描述
失效现象
在IC芯片上施加超过其承受能力的电压或电 流。
透射电子显微镜（TEM）
02
将IC切片后，用高能电子束穿透样品，通过检测透射电子获取
内部结构信息。
能量散射光谱（EDS）
03
配合SEM或TEM使用，通过检测样品散射的电子能量，确定IC
材料的元素组成。
X射线与红外检测技术
失效分析培训
X-RAY判断原则
不良情况 球脱 点脱 原因或责任者 组装
如大量点脱是同一只脚，则为组装不良。如点脱金丝形状较规 则，则为组装或包封之前L/F变形，运转过程中震动，上料框架 牵拉过大，L/F打在予热台上动作大，两道工序都要检查。如点 脱金丝弧度和旁边的金丝弧度差不多，则为组装造成。
整体冲歪，乱，断
可靠性试验（三）
交变试验：评估产品在经过极高，极低温度后，再放入温 湿度变化之环境后产生的效应。 稳态湿热THT：评估非密闭性之固态产品在湿气环境下之 可靠度，使用温度条件加速水汽渗透。 高温贮存HTST：判断高温对产品之效应。 低温试验LT：判断低温对产品之效应。 电耐久BURN-IN：对产品施加一定的电压，电流来加速产 品的电老化。
金丝布线和芯片表观（一）
金丝 导电胶 芯片 基岛 管脚 树脂体（阴影部 份）
金丝布线和芯片表观（二）
粉红色是腐球后的压区，实 质上是氧化硅的颜色。
铝线 氧化硅
金丝布线和芯片表观（三）
中测点 金球 金丝 未腐球时的压区
通常芯片上的白色部分为铝线 。图 片上白 色）区域是压区，另有小块白色区域 是中测点（芯片制造厂用来测试芯片 合格与否的地方），上图中芯片表面 粉红色部位为氧化硅。整个芯片表面 有一层薄薄的芯片保护层。腐球后的 压区有不同的颜色，如红，黄，绿， 蓝，紫等，这是因为氧化层厚度不同 的缘故。 上图为一例，实际上视芯 片不同各部位颜色或形状有很大区别。
静电对电子元件之影响
物体放电形式主要通过低电阻区域，放电电流 I= Q/t,即静电电荷变化量与完成这些静电电 荷变化所用的时间之比。当I足够大时，能影 响P-N结热击穿接合点，导致氧气层击穿，引 起即时的和不可逆转的损坏，但这种损坏只有 10%可引起产品即时损坏，90%的产品可毫无觉 察地通过测试，流到客户手里，但它的可靠性 却大大地降低了，并且静电可吸附灰尘，降低 基片净化度，使IC成品率下降。
FMEA潜在失效模式及后果分析培训教程
FMEA与DFMEA、PFMEA集成
01
将FMEA与设计FMEA（DFMEA）和过程FMEA（PFMEA）集
成，实现全流程的失效模式分析。
FMEA与可靠性工程集成
02
将FMEA与可靠性工程方法相结合，提高产品和过程的可靠性。
FMEA与项目管理工具集成
03
将FMEA与项目管理工具集成，实现FMEA活动的项目化管理。
医疗器械行业
心脏起搏器
对于心脏起搏器等高风险医疗器械，FMEA可应用于设计和生产阶段，识别可 能的电池耗尽、导线断裂等失效模式，并评估其对病人生命安全的潜在影响。
医用影像设备
在医用影像设备中，FMEA可分析成像质量不佳、软件故障等潜在问题，以确保 设备在诊断过程中的准确性和可靠性。
航空航天领域
飞机发动机
FMEA潜在失效模式及后 果分析培训教程
• 介绍 • FMEA的基本原理 • FMEA的执行过程 • FMEA的应用实例 • FMEA的挑战与解决方案 • FMEA的未来发展
01
介绍
FMEA的定义
• 潜在失效模式及后果分析（Failure Modes and Effects Analysis，简称FMEA）：是一种预防性的质量工具，用于识 别、评估和优先处理产品或过程中可能出现的潜在失效模式及 其对系统性能的影响。
飞机发动机的FMEA分析重点在于识别可能导致性能下降或 安全事故的失效模式，如涡轮叶片断裂、燃油系统泄漏等。
航天器
在设计和制造航天器时，FMEA可应用于分析轨道衰减、太 阳能电池板展开失败等潜在问题，以确保航天器的可靠性和 安全性。
05
FMEA的挑战与解决方案
数据收集和分析的挑战
挑战
(最新整理)电子器件失效分析及可靠应用
2021/7/26
1
电子器件失效分析及可靠应 用
－硬件内部培训
2021/7/26
电子器件失效分析及可靠应用培训
2
培训内容
1 失效分析基础 2 典型失效模式（重点内容） 3 典型失效机理 4 器件失效分析流程 5 破坏性物理分析（DPA）介绍 6 静电损伤 7 CMOS集成电路的闩锁效应 8 如何和器件供应商交流失效分析
器件失效的根本原因
器件强度必须超过器件环境应力，以保证器件正 常运行。然而，强度和应力是两个随机变量，总 是存在一个应力大于强度的较小区域。在图中表 示为两个曲线交叉的区域。交叉区域越大，器件 发生失效的几率越大
2021/7/26
电子器件失效分析及可靠应用培训
29
十 各类器件的失效模式、机理和可靠性应用要点
器件可靠性应用的基本方法：降额
降额（Derating):元件使用中承受的应力低于其额定值，以 达到延缓其参数退化，提高使用可靠性的目的。
额定值(Rating)：元器件允许的最大使用应力值，一般器件 手册中都有明确的规定。
应力(Stress):影响元器件失效率的电、热等负载，典型的过 应力有：温度、浪涌、ESD、噪声和辐射应力
应力比(Stress ration):元器件的工作应力与额定应力之比， 应力比又称做降额因子。
2021/7/26
电子器件失效分析及可靠应用培训
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十 各类器件的失效模式、机理和可靠性应用要点
降额理论
四个基本的降额方法是：
增加平均强度（该方法在尺寸和重量的增加不会引起其它问 题的情况下是很有效的）
必须符合该标准 2）它制定/7/26
电子器件失效分析及可靠应用培训
电子元器件失效分析技术培训讲稿
电子元器件失效分析技术培训讲稿电子元器件失效分析技术可靠性分析中心基本概念和失效分析技术第一部分失效的概念失效定义1 特性剧烈或缓慢变化2 不能正常工作3 不能自愈失效种类1 致命性失效：如过电应力损伤2 缓慢退化：如MESFET的IDSS下降3 间歇失效：如塑封器件随温度变化间歇失效失效物理模型应力－强度模型失效原因：应力>强度强度随时间缓慢减小如:过电应力（EOS）、静电放电（ESD）、闩锁（latch up)应力－时间模型（反应论模型）中国可靠性网失效原因：应力的时间累积效应，特性变化超差。
如金属电迁移、腐蚀、热疲劳温度应力－时间模型温度应力的时间累积效应与力学公式类比中国可靠性论坛:失效物理模型小结应力－强度模型：不考虑激活能和时间效应，适用于偶然失效，失效过程短，特性变化快，属剧烈变化，失效现象明显。
.应力－时间模型（反应论模型）：需考虑激活能和时间效应，适用于缓慢退化，失效现象不明显。
明显失效现象可用应力－强度模型来解释可靠性评价的主要内容产品抗各种应力的能力产品的平均寿命预计平均寿命的方法1求激活能E预计平均寿命的方法2 求加速系数F中国可靠性网预计平均寿命的方法由高温寿命L1推算常温寿命L2 F=L2/L1对指数分布L1=MTTF=1/λλ失效率可靠性.com失效分析的概念失效分析的定义失效分析的目的确定失效模式确定失效机理提出纠正措施，防止失效重复出现失效模式的概念和种类失效的表现形式叫失效模式按电测结果分类：开路、短路或漏电、参数漂移、功能失效/club失效机理的概念失效的物理化学根源叫失效机理。
例如开路的可能失效机理：过电烧毁、静电损伤、金属电迁移、金属的电化学腐蚀、压焊点脱落、CMOS电路的闩锁效应漏电和短路的可能失效机理：颗粒引发短路、介质击穿、pn微等离子击穿、Si-Al互熔失效机理的概念（续）参数漂移的可能失效机理：封装内水汽凝结、介质的离子沾污、欧姆接触退化、金属电迁移、辐射损伤引起失效的因素材料、设计、工艺环境应力环境应力包括：过电、温度、湿度、机械应力、静电、重复应力时间中国可靠性网失效分析的作用确定引起失效的责任方（用应力－强度模型说明）确定失效原因为实施整改措施提供确凿的证据举例说明：失效分析的概念和作用某EPROM 使用后无读写功能失效模式：电源对地的待机电流下降失效部位：部分电源内引线熔断失效机理：闩锁效应确定失效责任方：模拟试验改进措施建议：改善供电电网，加保护电路某EPROM的失效分析结果模拟试验确定失效责任方失效分析的受益者元器件厂：获得改进产品设计和工艺的依据整机厂：获得索赔、改变元器件供货商、改进电路设计、改进电路板制造工艺、提高测试技术、设计保护电路的依据整机用户：获得改进操作环境和操作规程的依据提高产品成品率和可靠性，树立企业形象，提高产品竞争力失效分析技术的延伸进货分析的作用：选择优质的供货渠道，防止假冒伪劣元器件进入整机生产线良品分析的作用：学习先进技术的捷径失效分析的一般程序收集失效现场数据电测并确定失效模式非破坏检查打开封装镜检通电并进行失效定位对失效部位进行物理化学分析，确定失效机理综合分析，确定失效原因，提出纠正措施收集失效现场数据作用：根据失效现场数据估计失效原因和失效责任方根据失效环境：潮湿、辐射根据失效应力：过电、静电、高温、低温、高低温根据失效发生期:早期、随机、磨损失效现场数据的内容水汽对电子元器件的影响电参数漂移外引线腐蚀金属化腐蚀金属半导体接触退化辐射对电子元器件的影响参数漂移、软失效例：n沟道MOS器件阈值电压减小失效应力与失效模式的相关性过电：pn结烧毁、电源内引线烧毁、电源金属化烧毁静电：MOS器件氧化层击穿、输入保护电路潜在损伤或烧毁热：键合失效、Al-Si互溶、pn结漏电热电：金属电迁移、欧姆接触退化高低温：芯片断裂、芯片粘接失效低温：芯片断裂失效发生期与失效机理的关系早期失效：设计失误、工艺缺陷、材料缺陷、筛选不充分随机失效：静电损伤、过电损伤磨损失效：元器件老化随机失效有突发性和明显性早期失效、磨损失效有时间性和隐蔽性失效发生期与失效率以失效分析为目的的电测技术电测在失效分析中的作用重现失效现象，确定失效模式，缩小故障隔离区，确定失效定位的激励条件，为进行信号寻迹法失效定位创造条件电测的种类和相关性连接性失效、电参数失效和功能失效电子元器件失效分析的简单实用测试技术（一）连接性测试：万用表测量各管脚对地端/电源端/另一管脚的电阻，可发现开路、短路和特性退化的管脚。
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失效分析培训总结
失效分析在工程中的地位和作用¾全面质量管理中必不可少的重要环节
¾可靠性工程的技术基础之一
¾安全工程的重要技术保证之一
¾维修工程的理论基础和指导依据
¾可产生巨大的经济效益和社会效益
痕迹学
¾痕迹学也象断口学一样，深入到失效分析的每一个角落，在失效分析中发挥着重要的作用，成为
机械失效分析科中重要的组成部分。
¾痕迹学涉及的范围远大于断口学所涉及的范围。
¾痕迹标记包括表面形貌(花样)、成分(或材料迁移)、颜色、表层组织、性能、残余应力以及表
面污染状态等的变化。
¾痕迹分析就是对上述变化特征进行诊断鉴别，并找出其变化的过程和原因，为事故和机械失效
分析提供线索和证据。
建议购买：《机械失效的痕迹分析》－－张栋编著
分析首断件的原则
a. 当各断裂件中，既有延性断裂，又有脆性断裂时，一般脆性断裂件发生在前，延性断裂件发生在后；
b. 当各断裂件中，既存在脆性断裂件，又存在疲劳断裂件时，则疲劳断裂件应为首断件；
c. 当存在两个或两个以上的疲劳断裂件时，低应力疲劳断裂件出现在前，而大应力疲劳断裂件出现在后；
d. 当各断裂件均为延性断裂时，则应根据各零件的受力状态、结构特性、断裂的走向、材质与性能等进行综合分
析与评定，才能找出首先断裂失效件。
断口宏观分析的主要任务
1、确定断裂的类型和方式，为判明断裂失效的模式提供依据
2、寻找断裂起源区和断裂扩展方向
3、估算断裂失效件应力集中的程度和名义应力的高低
4、观察断裂源区有无宏观缺陷等
重点注意观察以下七个方面的特征：
①断口上是否存在放射花样及人字纹
②断口上是否存在弧形迹线
③断口的粗糙程度
④断面的光泽与色彩
⑤断面与最大正应力的交角(倾斜角)
⑥断口特征区的划分和位置、分布与面积大小等
⑦材料缺陷在断口上所呈现的特征
断口微观分析的一般步骤a. 首先从扫描电镜所能达到的较低放大倍数(5－50倍左右)作初步的观察，对断口的整体形貌、断裂特征区有全局性的了解与掌握和确定重点观察部位，切忌一开
始就在高倍率下进行局部观察
b. 在整体观察的基础上，找出断裂起始区，并对断裂源区进行重点深入的观察与分析
c. 对断裂过程不同阶段的形貌特征要逐一加以观察
d. 进行断裂特征的识别
e. 扫描电镜断口照片的获得
f. 断口的全貌照片可提供断裂形貌的整体概念
g. 对于判定断裂机理的微观形貌特征要用合适的放大倍数拍摄，以充分显示形貌特征细节为原则
产品生产过程中的失效分析
¾失效性质
¾危害性后果分析
¾涉及范围分析
¾原因分析
¾可检测性分析
¾预防和改进措施及效果
思考途径的方向：
¾机械失效的过程完成状态呈现失效过程的总的结果¾失效分析常常是先判断失效模式，后查找失效原因¾尽量把失效过程的起始状态作为分析重点
几种常见思路：
¾撒大网逐个因素排除的思路
¾故障树分析思路
¾逻辑推理的思路
金属零件氢脆断裂失效性质判别
1、宏观断面干净，无腐蚀产物，断口平齐，有放射花样，氢脆断裂区呈结晶颗粒状亮灰色；
2、显微裂缝呈断续而曲折的锯齿状，裂纹一般不分叉；
3、微观断口沿晶分离，晶粒轮廓鲜明，晶界面上伴有变形线（发纹线或鸡爪痕），二次裂纹较少，撕裂棱或韧窝较多；
4、若失效部位应力集中严重，氢脆断裂源位于表面，若应力集中小，则氢脆断裂源位于次表面（氢脆对三向应力状态敏感）；
5、失效件存在的工作应力主要是静拉应力，特别是三向静拉应力；
6、氢脆断裂的临界应力极限随材料强度的升高急剧下降，硬度小于HRC22一般不发生氢脆断裂而产生鼓泡；
7、材料强度越高，发生氢脆所需的氢含量越低。
具有上述1、3、5即可判为氢脆。
应力腐蚀的特点
（1）脆性断裂
（2）局部腐蚀
（3）腐蚀速率与应力水平相关
（4）应力来源：工作载荷、残余应力、组织应力、热应力（5）应力腐蚀速率慢于快速脆断，高于无应力下的局部腐蚀（6）应力腐蚀速率与腐蚀历程有关
应力腐蚀的断口特征
宏观：脆性，断口平直，与正应力垂直，无剪切唇，无明显塑性变形，断口灰暗（覆盖腐蚀产物），起源于表面，多源，源区有腐蚀坑，一般无明显放射花样。
微观：解理、准解理、沿晶、混合型腐蚀产物、龟裂、泥纹花样河流花样、扇形准解理（面心立方）、二次裂纹、裂纹分叉
机械部件表面特征
磨损的三个阶段
粘着磨损
磨粒磨损痕迹
氧化磨损
微动磨损
接触疲劳
接触疲劳的类型：
麻点剥落、浅层剥落、硬化层剥落。
影响因素：
1、非金属夹杂物脆性夹杂物对接触疲劳寿命危害最大，容易在其与基体的界面处引起高应力集中而过早形成疲劳裂纹。
2、组织状态马氏体含碳量适中时寿命最长，含碳量低时，其抗切强度低，含碳量高时又引起脆化所致，未溶碳化物要趋于小、匀、少、圆为好。
3、轴承钢硬度为HRC62,齿轮硬度HRC58－62时寿命最长。
4、降低表面粗糙度可以有效地提高抗疲劳磨损的能力。
5、当表层在一定深度范围内存在有利的残余压应力时可减少疲劳磨损。
磨损失效分析方法
1、了解零件在机器或机构中的功能；
2、了解零件相对运动的方式及速度；
3、了解耦合表面所受应力状态；
4、了解润滑剂品种、润滑方式及换油周期；
5、了解零件的工作环境是否含磨粒颗粒、水分、腐蚀性气体以及温度等；
6、了解该零件及其耦合件的材料及工艺条件；
7、了解零件的寿命、磨损量；
8、在宏观及微观范围检查磨损表面及摩擦表面下的组织情况；
9、根据上述所获得的信息可判断磨损形式及磨损失效的原因；
10、提出防止或减少磨损的措施，改进设计，改变摩擦条件来减少或防止磨损，选用更耐磨的材料来延长寿命。