失效分析基本常識以及操作流程

失效分析基本常識以及操作流程第1頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/202321.0基本概念1.1 什么是“失效分析”、“FA”?

失效分析：---是指產(chǎn)品失效后，通過對產(chǎn)品及其結(jié)構(gòu)、使用和技術(shù)文件的系統(tǒng)研究，從而鑒別失效模式、確定失效機(jī)理和失效演變的過程。

FA:

---FailureAnalysis即失效\故障\損壞\失敗分析第2頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/202331.0基本概念

1.2 什么是“失效模式”?---失效模式是指由失效機(jī)理所引起的可觀察到的物理或化學(xué)變化（如開路、短路或器件參數(shù)的變化）。通俗講就是失效的表現(xiàn)形式。失效模式通常從技術(shù)角度可按失效機(jī)制、失效零件類型、引起失效的工藝環(huán)節(jié)等分類。從質(zhì)量管理和可靠性工程角度可按產(chǎn)品使用過程分類。按失效表象可以分為外觀失效和功能參數(shù)失效。

第3頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/202341.0基本概念結(jié)合行業(yè)特征，歸納常見的失效模式有：激光標(biāo)刻代碼不能識別……無光功率串?dāng)_超標(biāo)功率高溫滿足規(guī)格，低溫不滿足規(guī)格A、外觀失效B、功能參數(shù)失效Sens超出規(guī)格第4頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/202351.0基本概念

1.3 什么是“失效機(jī)理”?

---失效機(jī)理是指導(dǎo)致器件失效的物理、化學(xué)、電和機(jī)械應(yīng)力的過程。

常見的失效機(jī)理有：表面劣化體內(nèi)劣化零部件損壞材料缺陷設(shè)計缺陷使用不當(dāng)插芯端面磨損芯片透鏡臟污Filter破裂芯片偏心量超標(biāo)鏡架漏光使用環(huán)境溫度110℃第5頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/202361.4 結(jié)合我們的產(chǎn)品例舉常見的失效模式和失效機(jī)理

失效模式

失效機(jī)理無光功率L-I-V曲線拐點Sens超標(biāo)串?dāng)_超標(biāo)芯片燒壞光功率不穩(wěn)定尾柄脫膠插芯端面磨損Filter表面有膠粘接部位有氣泡陶瓷環(huán)插拔力超標(biāo)芯片Δλ不滿足產(chǎn)品規(guī)格尾纖燙傷1.0基本概念第6頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/202372.1 需要做失效分析的對象現(xiàn)場使用的失效樣品（客訴樣品）可靠性試驗失效樣品生產(chǎn)篩選失效樣品（特大異常樣品）2.0研究對象和要求第7頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/202382.2失效分析層次要求

任一產(chǎn)品或系統(tǒng)的構(gòu)成都是有層次的，失效原因也具有層次性，如系統(tǒng)－單機(jī)－部件（組件）－零件（元件）－材料。上一層次的失效原因即是下一層次的失效現(xiàn)象。

憑我們現(xiàn)有資源和技術(shù)能力，結(jié)合產(chǎn)品特性，失效分析適宜以器件為單元建立失效模式。分析機(jī)理達(dá)到零件（如芯片\殼體\濾波片\插芯套組件等）層次即可。2.0研究對象和要求第8頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六光功率小于規(guī)格要求4/20/202392.0研究對象和要求案例分析：失效分析芯片Ith大于規(guī)格70%失效模式失效機(jī)理第9頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023103.0意義和價值

3.1 為提高產(chǎn)品可靠性提供科學(xué)依據(jù)。

通過失效分析，得到失效模式，準(zhǔn)確判定失效機(jī)理，為產(chǎn)品可靠性設(shè)計、材料選型、工藝制造和使用維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)，從而提高產(chǎn)品可靠性。

第10頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023113.0意義和價值3.2質(zhì)量管理閉環(huán)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。

無論是”PDCA”循環(huán)還是”6σ”理念中”DMAIC”管理模型，缺少失效分析就不能形成閉環(huán)系統(tǒng)。

第11頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023123.0意義和價值分析原因并提出改善措施，制定改善計劃存在的問題進(jìn)行失效分析根據(jù)改善效果建立標(biāo)準(zhǔn)第12頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023133.0意義和價值3.3通過建立反饋系統(tǒng)，共享技術(shù)信息，推動技術(shù)革新。失效分析的反饋系統(tǒng)可與技術(shù)開發(fā)和市場部門、甚至與國家的質(zhì)量管理部門、可靠性研究中心、數(shù)據(jù)中心及數(shù)據(jù)交換網(wǎng)相結(jié)合。轉(zhuǎn)化為各類技術(shù)文獻(xiàn)，減少失效發(fā)生幾率，增加經(jīng)濟(jì)效益。

第13頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023144.0分析方法4.1 非破壞性分析4.2半破壞性分析4.3破壞性分析案例：“BOSA功率失效分析報告”

編號FA20100601第14頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023154.0分析方法4.1 非破壞性分析

觀察激光焊點案例第15頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023164.0分析方法4.2 半破壞性分析

模擬客戶使用狀態(tài)，器件受力對功率參數(shù)的影響案例第16頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023174.0分析方法4.2 半破壞性分析

修復(fù)參數(shù)，提取能夠使其參數(shù)回復(fù)的條件，從而總結(jié)失效機(jī)理案例第17頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023184.0分析方法4.3 破壞性分析

案例排除A處的因素第18頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023194.0分析方法4.3 破壞性分析

案例分解器件觀察對比第19頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023205.0主要程序失效情況調(diào)查鑒別失效模式失效特征描述器件相關(guān)信息使用信息環(huán)境信息失效現(xiàn)象失效過程光電特性測試結(jié)構(gòu)特征鑒定形狀大小位置顏色機(jī)械結(jié)構(gòu)物理特性第20頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023215.0主要程序失效機(jī)理分析提交分析報告分析實質(zhì)原因提出糾正措施參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)觀測失效樣品工藝設(shè)計結(jié)構(gòu)材料測試方法使用條件質(zhì)量控制綜合分析實驗對比還原現(xiàn)象任務(wù)來源背景描述分析結(jié)果分析過程記錄和圖片綜合評審第21頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023226.0操作流程-1第22頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023236.0操作流程-2第23頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023246.0操作流程-3第24頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023256.0操作流程-4第25頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023266.0操作流程-6上傳到OA存檔/供查閱第26頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023277.0注意事項先了解再鑒定先方案再操作先無損再破壞先觀察后測試先了解準(zhǔn)確、詳盡的使用信息，通常需要使用方配合。根據(jù)失效現(xiàn)象，制定方案后再進(jìn)行分析。檢查分析過程中可以修訂分析方案。失效分析的基本原則。先確認(rèn)所有無損檢驗完成后，在進(jìn)行半破壞和破壞分析。先進(jìn)行外觀檢查再做參數(shù)測試和功能測試。第27頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023287.0注意事項先宏觀再微觀先簡單再復(fù)雜先靜態(tài)后動態(tài)先恢復(fù)再分解先檢查整體外觀和功能，再檢查局部外觀與功能。先做簡單的項目分析，再進(jìn)行復(fù)雜的項目分析。先做空載和常溫等常規(guī)測試，再模擬使用條件測試。先進(jìn)行模擬實驗，盡力恢復(fù)失效功能或參數(shù)，再做分層解剖檢查分析。第28頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023297.0注意事項失效樣品有時是唯一的，十分寶貴。在分析時應(yīng)嚴(yán)格按程序進(jìn)行。樣品的保管、運輸、拆裝、分解等過程要注意ESD\EOS\機(jī)械應(yīng)力\溫濕度環(huán)境不當(dāng)損傷樣品，造成新的失效，從而無法找到原來失效的真正原因。第29頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023308.0操作流程&制度參見附件1、附件2、附件4第30頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023319.0

FA工程師因該具備的能力要懂基礎(chǔ)的物理科學(xué)，對物理對電路都要有一定的基礎(chǔ)，否則無法解釋一些本質(zhì)現(xiàn)象，思路也不寬。要熟悉產(chǎn)品封裝工藝，這個是失效分析的基礎(chǔ)，不然沒法給結(jié)論。第31頁，共33頁，2023年，2月20日，星期六4/20/2023329.0

FA工程師因該具備的能力3.要懂電路和機(jī)械裝配圖。4.熟悉材料科學(xué)，會分析各種材料的相關(guān)問題。5.要對業(yè)界的所有失效分析設(shè)備，材料分析設(shè)備很熟悉，甚至還有測試設(shè)備要玩的轉(zhuǎn)。