淺談一下失效分析

時(shí)間：2022-01-08作者：青島英特質(zhì)量工程技術(shù)有限公司瀏覽：684

以IGBT、MOSFET為主導(dǎo)的機(jī)械電子器件通常具備十分普遍的運(yùn)用，但普遍的應(yīng)用領(lǐng)域也代表著很有可能會(huì)發(fā)生各式各樣讓人煩惱的無(wú)效狀況，從而造成工業(yè)設(shè)備產(chǎn)生常見(jiàn)故障！

因而，恰當(dāng)分析機(jī)械電子器件的無(wú)效狀況，針對(duì)提升機(jī)械電子器件的運(yùn)用穩(wěn)定性看起來(lái)至關(guān)重要。

一、無(wú)效分析介紹

無(wú)效分析的全過(guò)程一般就是指依據(jù)失效模式和狀況，根據(jù)分析和認(rèn)證，仿真模擬再現(xiàn)無(wú)效的狀況，找到無(wú)效的緣故，發(fā)掘出無(wú)效的基本原理的全過(guò)程。

器件無(wú)效就是指其作用徹底或一部分缺失、主要參數(shù)飄移，或間斷性發(fā)生以上狀況。失效模式是商品無(wú)效的外在宏觀經(jīng)濟(jì)主要表現(xiàn)，有**、短路故障、時(shí)開(kāi)時(shí)斷、作用出現(xiàn)異常、主要參數(shù)飄移等。

假如依照無(wú)效原理來(lái)歸類，那麼無(wú)效關(guān)鍵分成：結(jié)構(gòu)型無(wú)效、熱失效、電無(wú)效、浸蝕無(wú)效等。

1、結(jié)構(gòu)型無(wú)效

指設(shè)備的構(gòu)成因?yàn)樵牧蠐p害或成長(zhǎng)而產(chǎn)生的無(wú)效，如疲憊破裂、損壞、形變等。關(guān)鍵由構(gòu)造原材料特點(diǎn)及面臨的機(jī)械設(shè)備應(yīng)力導(dǎo)致，有時(shí)也和熱應(yīng)力和電應(yīng)力相關(guān)。

2、熱無(wú)效

指商品因?yàn)樘珶峄虼蠓葴囟茸儎?dòng)而致使的損壞、熔化、揮發(fā)、轉(zhuǎn)移、破裂等無(wú)效。關(guān)鍵由熱應(yīng)力導(dǎo)致，通常也與設(shè)備的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料挑選相關(guān)。

3、電無(wú)效

商品因?yàn)橛|電或長(zhǎng)期性電應(yīng)力功效而致使的損壞、熔化、主要參數(shù)飄移或衰退等無(wú)效。關(guān)鍵由電應(yīng)力導(dǎo)致，但與原材料缺點(diǎn)、構(gòu)造息息相關(guān)。

4、腐蝕無(wú)效

指商品遭受化學(xué)腐蝕、電化學(xué)反應(yīng)，或原材料發(fā)生衰老、霉變而產(chǎn)生的無(wú)效。關(guān)鍵由腐蝕成分（如酸、堿等）的入侵或殘余導(dǎo)致，也與外面的溫度、環(huán)境濕度、工作電壓等原因相關(guān)。

講了這么多無(wú)效的類型，實(shí)際上最后的效果或是期待根據(jù)確定失效模式來(lái)分析無(wú)效原理，確立無(wú)效緣故，最后得出防止防范措施，以降低或防止無(wú)效的再次出現(xiàn)。那麼具體步驟中，應(yīng)當(dāng)遵循怎樣的流程或標(biāo)準(zhǔn)去開(kāi)展無(wú)效分析呢？

二、失效分析步驟

無(wú)效分析的基本原則是先開(kāi)展非毀滅性分析，后開(kāi)展毀滅性分析；先外界分析，后內(nèi)部（解剖學(xué)）分析；先調(diào)研掌握與無(wú)效相關(guān)的狀況（運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)效狀況等），后分析無(wú)效器件。

三、無(wú)效分析常見(jiàn)技術(shù)

在進(jìn)行無(wú)效分析時(shí)，一定是和相對(duì)應(yīng)的技術(shù)方式和機(jī)器設(shè)備方式緊密聯(lián)系的。常見(jiàn)技術(shù)方式分成下列幾種：

1、電氣測(cè)試技術(shù)

對(duì)無(wú)效狀況、失效模式開(kāi)展確定，及其在無(wú)效激起及認(rèn)證實(shí)驗(yàn)前后左右的電氣性能。例如在開(kāi)展集成ic損害外型評(píng)定以前，可開(kāi)展IV，獲得損害器件的靜態(tài)數(shù)據(jù)特點(diǎn)主要參數(shù)，基本明確無(wú)效狀況。

2、顯微鏡外貌和顯微結(jié)構(gòu)分析技術(shù)

在微米和納米限度對(duì)元器件開(kāi)展觀查和分析，以發(fā)覺(jué)器件內(nèi)部的無(wú)效狀況和地區(qū)。顯微鏡外貌分析技術(shù)包含電子光學(xué)顯微鏡（OM）分析、掃描儀電子顯微（SEM）分析、電子散射電子顯微（TEM）分析等。顯微結(jié)構(gòu)分析技術(shù)包含以X射線顯微鏡透視圖、掃描儀聲學(xué)材料顯微鏡（SAM）為象征的高質(zhì)量顯微結(jié)構(gòu)技術(shù)。

3、機(jī)械性能技術(shù)

對(duì)器件在同一情況下激起造成的少量光熱磁等信息內(nèi)容開(kāi)展獲取和分析，已明確無(wú)效位置、分析無(wú)效原理。技術(shù)包含離子束（EBT）、微芒、顯微鏡紅外像、顯微鏡感應(yīng)線圈技術(shù)等。

4、微區(qū)成份分析技術(shù)

用于對(duì)內(nèi)部細(xì)微地區(qū)的少量成份開(kāi)展分析。技術(shù)包含動(dòng)能透射譜儀（EDS）、俄歇電子譜法（AES）、二次正離子質(zhì)譜（SIMS）、X射線光電材料譜法（XPS）、傅立葉光譜分析儀（FT-IR）、內(nèi)部氛圍分析法（IVA）等。

5、應(yīng)力認(rèn)證技術(shù)

基本上方式如進(jìn)行電子散射光學(xué)顯微鏡（TEM）分析時(shí)，就必須選用對(duì)焦電子束（FIB）對(duì)器件開(kāi)展*抽樣和獲取。有時(shí)候必須進(jìn)行一些應(yīng)力實(shí)驗(yàn)來(lái)激起無(wú)效、重現(xiàn)失效模式或觀查在應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)下無(wú)效的趨勢(shì)分析。

6、解剖學(xué)制樣技術(shù)

完成集成ic表層和里面的可觀查性和可性。例如開(kāi)封市技術(shù)、半導(dǎo)體芯片表層去鈍化和去固層物質(zhì)、機(jī)械設(shè)備截面制取技術(shù)和上色技術(shù)等。

四、輸出功率器件普遍無(wú)效狀況

1、過(guò)電壓

集電結(jié)-**較過(guò)電壓時(shí)，在集成ic相鄰會(huì)發(fā)生大范疇損壞的印痕。緣故很有可能包含關(guān)閉浪涌電壓、母相電壓升高、操縱數(shù)據(jù)信號(hào)出現(xiàn)異常、外界的浪涌電壓（雷擊浪涌保護(hù)器等）等。

柵壓-**較過(guò)電壓時(shí)，柵壓bonding線應(yīng)是集成化柵壓較電阻器周邊會(huì)出現(xiàn)損壞的印痕。緣故很有可能包含靜電感應(yīng)、柵壓推動(dòng)控制回路出現(xiàn)異常、柵壓振蕩、外界浪涌保護(hù)器等。

2、過(guò)電流

過(guò)電流量單脈沖時(shí)，bonding線和**較相接處會(huì)出現(xiàn)損壞的印痕。緣故很有可能包含過(guò)電流量維護(hù)不工作中、串連環(huán)路短路故障、導(dǎo)出短路故障或?qū)С鼋拥匮b置等。

3、**過(guò)反偏安全工作區(qū)

集成ic正臉可見(jiàn)到燒融的洞。緣故很有可能包含集電結(jié)-**較間過(guò)電壓、器件過(guò)電流等。

4、過(guò)溫

集成ic表層發(fā)生鋁層融化、bonding線燒融、集成ic底端焊錫絲外溢等狀況。緣故可能是電源開(kāi)關(guān)頻率出現(xiàn)異常擴(kuò)大、定時(shí)開(kāi)關(guān)太長(zhǎng)、排熱欠佳造成的關(guān)斷耗損提升、開(kāi)關(guān)損耗增加、接觸面積傳熱系數(shù)擴(kuò)大、機(jī)殼溫度升高等。

5、輸出功率循環(huán)系統(tǒng)、熱力循環(huán)疲憊

發(fā)生bonding線掉下來(lái)的狀況，是因?yàn)榫€膨脹系數(shù)不一樣而發(fā)生的應(yīng)力，造成鋁錢(qián)脫落。熱力循環(huán)疲憊也會(huì)使坐落于底版和絕緣層硅片間的電焊焊接層開(kāi)裂。

以上是對(duì)無(wú)效分析全過(guò)程簡(jiǎn)易講解的任何內(nèi)容啦。








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• 詞條

  詞條說(shuō)明

• 鍍層厚度測(cè)量

  鍍層位置結(jié)果，（μm）平均厚度，(μm)銅（Cu）12.822.942.932.983.262.992.8322.812.342.392.582.952.6132.892.752.722.422.202.6042.572....鍍層位置結(jié)果，（μm）平均厚度，(μm)銅（Cu）12.822.942.932.983.262.992.8322.812.342.392.582.952.6132.892.

• 精益生產(chǎn)培訓(xùn)

  協(xié)助企業(yè)建立完善的生產(chǎn)管理體系，不斷降低成本及浪費(fèi)，優(yōu)化流程、提高生產(chǎn)效率。精益生產(chǎn)（Lean Production），簡(jiǎn)稱“精益”，是衍生自豐田生產(chǎn)方式的一種管理哲學(xué)。該體系目前仍然在不斷演化發(fā)展當(dāng)中。從過(guò)去關(guān)注生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的轉(zhuǎn)變?yōu)閹?kù)存控制、生產(chǎn)計(jì)劃管理、流程改進(jìn)（流程再造）、成本管理、員工素養(yǎng)養(yǎng)成、供應(yīng)鏈協(xié)同優(yōu)化、產(chǎn)品生命周期管理（產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)線設(shè)計(jì)，工作臺(tái)設(shè)計(jì)，作業(yè)方法設(shè)計(jì)和改進(jìn)

• 測(cè)試校準(zhǔn)人員技術(shù)培訓(xùn)

  根據(jù)/校準(zhǔn)需求，安排培訓(xùn)*到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合公司實(shí)際進(jìn)行培訓(xùn)，或者安排測(cè)試人員來(lái)我公司實(shí)驗(yàn)室，有針對(duì)性的進(jìn)行實(shí)操學(xué)習(xí)。 我公司目前開(kāi)展的培訓(xùn)業(yè)務(wù)具體包括以下內(nèi)容：1.金相培訓(xùn)金相培訓(xùn)的內(nèi)容包含以下3部分內(nèi)容：1. 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)；2. 金屬熱處理基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)；3. 常規(guī)金相項(xiàng)目培訓(xùn)。2.力學(xué)培訓(xùn)力學(xué)培訓(xùn)包括以下內(nèi)容：拉伸測(cè)試?yán)碚搶?shí)操及標(biāo)準(zhǔn)解讀；沖擊測(cè)試?yán)碚搶?shí)操及標(biāo)準(zhǔn)解讀；硬度測(cè)試?yán)碚搶?shí)操

• 不銹鋼水箱焊縫腐蝕分析

  某型號(hào)不銹鋼水箱在使用1個(gè)月后出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。為查找水箱焊縫處漏水的根本原因，對(duì)水箱用水進(jìn)行了氯離子含量，對(duì)從水箱上截取的樣品進(jìn)行了化學(xué)成分分析，拉伸測(cè)試，母材金相分析、非金屬夾雜物，焊縫宏微觀形貌分析，蝕孔宏微觀形貌分析、微區(qū)成分分析。樣品取樣如圖1-圖3所示。結(jié)果如下所示：1. 水樣氯離子含量及PH樣品名稱項(xiàng)目結(jié)果，mg/L水樣氯化物80.53??2.