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失效分析
來源：英格爾檢測 發(fā)布時間：2022-08-02
失效分析是一門發(fā)展中的新興學科，近年開始從軍工向普通企業(yè)普及，它是根據(jù)失效模式和現(xiàn)象，通過分析和驗證，模擬重現(xiàn)失效的現(xiàn)象，找出失效的原因，挖掘出失效的機理的活動。在提高產(chǎn)品質量，技術開發(fā)、改進，產(chǎn)品修復及仲裁失效事故等方面具有很強的實際意義。
1 PCB/PCBA失效分析
PCB作為各種元器件的載體與電路信號傳輸?shù)臉屑~已經(jīng)成為電子信息產(chǎn)品的最為重要而關鍵的部分，其質量的好壞與可靠性水平?jīng)Q定了整機設備的質量與可靠性。
失效模式
爆板、分層、短路、起泡，焊接不良，腐蝕遷移等。
常用手段
無損檢測：
外觀檢查，X射線透視檢測，三維CT檢測，C-SAM檢測，紅外熱成像
表面元素分析：
掃描電鏡及能譜分析（SEM/EDS）
顯微紅外分析（FTIR）
俄歇電子能譜分析（AES）
X射線光電子能譜分析（XPS）
二次離子質譜分析（TOF-SIMS）
熱分析：
差示掃描量熱法（DSC）
熱機械分析（TMA）
熱重分析（TGA）
動態(tài)熱機械分析（DMA）
導熱系數(shù)（穩(wěn)態(tài)熱流法、激光散射法）
電性能測試：
擊穿電壓、耐電壓、介電常數(shù)、電遷移
破壞性能測試：
染色及滲透檢測
2電子元器件失效分析
電子元器件技術的快速發(fā)展和可靠性的提高奠定了現(xiàn)代電子裝備的基礎，元器件可靠性工作的根本任務是提高元器件的可靠性。
失效模式
開路，短路，漏電，功能失效，電參數(shù)漂移，非穩(wěn)定失效等
常用手段
電測：連接性測試電參數(shù)測試功能測試
無損檢測：
開封技術（機械開封、化學開封、激光開封）
去鈍化層技術（化學腐蝕去鈍化層、等離子腐蝕去鈍化層、機械研磨去鈍化層）
微區(qū)分析技術（FIB、CP）
制樣技術：
開封技術（機械開封、化學開封、激光開封）
去鈍化層技術（化學腐蝕去鈍化層、等離子腐蝕去鈍化層、機械研磨去鈍化層）
微區(qū)分析技術（FIB、CP）
顯微形貌分析：
光學顯微分析技術
掃描電子顯微鏡二次電子像技術
表面元素分析：
掃描電鏡及能譜分析（SEM/EDS）
俄歇電子能譜分析（AES）
X射線光電子能譜分析（XPS）
二次離子質譜分析（SIMS）
無損分析技術：
X射線透視技術
三維透視技術
反射式掃描聲學顯微技術（C-SAM）
3金屬材料失效分析
隨著社會的進步和科技的發(fā)展，金屬制品在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技以及人們的生活各個領域的運用越來越廣泛，因此金屬材料的質量應更加值得關注。
船用柴油機曲軸齒輪
失效模式
設計不當，材料缺陷，鑄造缺陷，焊接缺陷，熱處理缺陷
常用手段
金屬材料微觀組織分析：
金相分析
X射線相結構分析
表面殘余應力分析
金屬材料晶粒度
成分分析：直讀光譜儀、X射線光電子能譜儀（XPS）、俄歇電子能譜儀（AES）等
物相分析：X射線衍射儀（XRD）
殘余應力分析：x光應力測定儀
機械性能分析：萬能試驗機、沖擊試驗機、硬度試驗機等
拉伸試驗材料斷裂面掃描電鏡圖像
4高分子材料失效分析
高分子材料技術總的發(fā)展趨勢是高性能化、高功能化、復合化、智能化和綠色化。因為技術的全新要求和產(chǎn)品的高要求化，而需要通過失效分析手段查找其失效的根本原因及機理，來提高產(chǎn)品質量、工藝改進及責任仲裁等方面。
失效模式
斷裂，開裂，分層，腐蝕，起泡，涂層脫落，變色，磨損失效
常用手段
成分分析：
傅里葉紅外光譜儀（FTIR）
顯微共焦拉曼光譜儀（Raman）
掃描電鏡及能譜分析（SEM/EDS）
X射線熒光光譜分析（XRF）
氣相色譜-質譜聯(lián)用儀（GC-MS）
裂解氣相色譜-質譜聯(lián)用（PGC-MS）
核磁共振分析（NMR）
俄歇電子能譜分析（AES）
X射線光電子能譜分析（XPS）
X射線衍射儀（XRD）
飛行時間二次離子質譜分析（TOF-SIMS）
熱分析：
差示掃描量熱法（DSC）
熱機械分析（TMA）
熱重分析（TGA）
動態(tài)熱機械分析（DMA）
導熱系數(shù)（穩(wěn)態(tài)熱流法、激光散射法）
裂解分析：
裂解氣相色譜-質譜法
凝膠滲透色譜分析（GPC）
熔融指數(shù)測試（MFR）
斷口分析：
掃描電子顯微鏡（SEM），X射線能譜儀（EDS）等
物理性能分析：
硬度計，拉伸試驗機，萬能試驗機等