电子元器件失效性分析
电子元器件失效分析技术及经典案例
李少平老师：高级工程师，1984年毕业于成都电讯工程学院（现中国电子科技大学）半导体器件专业，毕业后一直在中国赛宝实验室（信息产业部电子第五研究所）可靠性研究分析中心从电子产品可靠性分析、研究工作。
长期从事对电子企业的可靠性增长和产品失效分析工作，具有丰富的失效分析经验，并积累了大量的经典分析案例，是中国赛宝实验室（信息产业部电子第五研究所）可靠性研究分析中心资深的失效分析专家。
主要培训的企业有：美的失效分析实验室建设技术咨询和失效分析技术培训，海尔检测中心的技术咨询和失效分析技术培训，广东核电进行电子元器件老化技术，继电器老化管理，板件老化管理培训，中兴通讯的失效分析技术培训，富士康失效分析技术现场研讨，中国赛宝实验室元器件可靠性研究分析中培训学员的实习指导，以及失效分析专题公开培训。
先后参与《失效分析经典案例100例》和《电子元器件失效技术》的编写。
中国赛宝实验室（信息产业部电子第五研究所）是可靠性专业的综合研究所，属下的可靠性研究分析中心专门从可靠性物理的研究和分析工作，面向军、民企业提供可靠性支撑技术，直接的服务主要是包括失效分析的可靠性技术。
可靠性物理及其应用技术国家重点实验室的依托实体就是信息产业部电子第五研究所可靠性研究分析中心。
电子元器件QFN焊点失效分析和改进措施
电子元器件QFN焊点失效分析和改进措施摘要QFN器件性能卓越，在电子电路中为核心器件，则其焊点可靠性直接关系到整个产品的性能。
本文重点分析了QFN器件的焊点失效模式及其原因，并在设计和工艺上提出了改善措施。
关键词来料不良；设计缺陷；焊点开裂；空洞；QFN全称为Quad Flat No-leads Package,该封装元器件具有体积小、重量轻、优越的电性能及散热性能等优点，在电子行业军民用领域中均得到广泛应用。
由于QFN器件引脚众多，一旦某个引脚焊点失效，将直接影响整个电路的性能，因此对QFN器件焊点失效分析和改进措施研究显得尤为重要。
1 QFN器件简述一般QFN有正方形外形和矩形两种常见外形。
电极触点中心距常见的有1.27mm、0.65mm、0.5mm。
QFN器件是一种无引脚封装，它有利于降低引脚间的自感应系数，其封装底部中央位置有一个大面积裸露焊盘用来导热，围绕大焊盘的封装外围四周有实现电气连接的导电引脚。
QFN引脚也称为可焊端，按可焊端分类可分为两种：连续性可焊端和非连续性可焊端。
连续性可焊端的QFN，底部引脚与侧面引脚均进行了镀锡处理。
非连续性可焊端的QFN，底部引脚镀锡处理但是侧面引脚未进行镀锡处理，底部焊脚为主要焊接面，侧边焊点主要起到辅助加固及方便目视检查的作用。
非连续性可焊端的QFN器件制造过程为：成品圆片→划片→装片→焊线→塑封固体→电镀→贴膜→切割→去膜本体分离→测试印字编带→包装标签入库。
IPC标准中要求QFN底部焊盘焊锡浸润良好，无短路空洞现象，对侧面焊点爬锡高度没有明确要求，但在军用产品和适用IPC三级标准产品里面，无论哪种QFN器件，不仅要求底部焊盘焊点浸润良好，无短路空洞现象，对侧面引脚焊锡应满足100%爬锡，只有这样才能让产品获得高稳定高可靠的电气性能和机械性能。
2 QFN器件焊点失效分析影响QFN器件焊点失效现象大致归类可分为：器件本身失效、焊点开裂、焊点空洞、锡少、引脚短路、引脚不上锡。
器件不良分析报告
器件不良分析报告1. 引言本文旨在对某器件不良情况进行分析，并提供解决方案。
该器件是一种重要的电子元件，广泛应用于各种电子产品中。
通过对不良情况的分析，可以帮助生产厂商改进质量控制流程，提高产品质量。
2. 不良情况描述在生产过程中，我们注意到该器件的不良率出现了明显的上升趋势。
表现为以下几种常见的不良情况：1.器件失效：一些器件会在使用过程中失效，无法正常工作。
2.电性能异常：部分器件的电性能出现异常，如电压波动、电流异常等。
3.尺寸不符合要求：部分器件的尺寸与设计要求不符，导致无法正确安装或连接。
4.外观不良：器件的外观存在缺陷，如划痕、凹陷等，影响整体产品的美观度。
3. 不良分析3.1 器件失效分析经过对失效器件的分析，发现多数失效是由于电路连接问题引起的。
在生产过程中，由于工人操作疏忽或设备故障，导致电路连接不稳定，从而使器件失效。
3.2 电性能异常分析电性能异常主要是由于器件内部元器件损坏引起的。
通过仔细观察异常器件，我们发现其内部的电容器存在质量问题，导致电性能异常。
3.3 尺寸不符合要求分析尺寸不符合要求主要是由于生产过程中的机械加工问题引起的。
经过测量分析，我们发现在某个加工工序中，机械设备存在一定的偏差，导致器件尺寸不准确。
3.4 外观不良分析外观不良主要是由于器件在运输过程中受到挤压、碰撞等外力作用所致。
而在生产过程中，由于包装材料和运输方式的不恰当，导致器件外观出现不良现象。
4. 解决方案4.1 器件失效解决方案为了解决器件失效问题，我们将加强对生产工艺的控制和管理。
引入自动化设备和质量检测工具，提高电路连接的稳定性，减少因人为操作引起的失误。
4.2 电性能异常解决方案针对电性能异常问题，我们将优化元器件的选用，并增加质量检测环节，确保电容器的质量符合要求。
同时，引入自动化生产线，提高生产效率和质量稳定性。
4.3 尺寸不符合要求解决方案要解决尺寸不符合要求的问题，我们将对关键加工工序进行优化和改进，确保机械设备的准确性和稳定性。
电子元器件的失效分析
电子元器件的失效分析随着人们对电子产品质量可靠性的要求不断增加，电子元器件的可靠性不断引起人们的关注，如何提高可靠性成为电子元器件制造的热点问题。
例如在卫星、飞机、舰船和计算机等所用电子元器件质量可靠性是卫星、飞机、舰船和计算机质量可靠性的基础。
这些都成为电子元器件可靠性又来和发展的动力，而电子元器件的实效分析成为其中很重要的部分。
一、失效分析的定义及意义可靠性工作的目的不仅是为了了解、评价电子元器件的可靠性水平，更重要的是要改进、提高电子元器件的可靠性。
所以，在从使用现场或可靠性试验中获得失效器件后，必须对它进行各种测试、分析，寻找、确定失效的原因，将分析结果反馈给设计、制造、管理等有关部门，采取针对性强的有效纠正措施，以改进、提高器件的可靠性。
这种测试分析，寻找失效原因或机理的过程，就是失效分析。
失效分析室对电子元器件失效机理、原因的诊断过程，是提高电子元器件可靠性的必由之路。
元器件由设计到生产到应用等各个环节，都有可能失效，从而失效分析贯穿于电子元器件的整个寿命周期。
因此，需要找出其失效产生原因，确定失效模式，并提出纠正措施，防止相同失效模式和失效机理在每个元器件上重复出现，提高元器件的可靠性。
归纳起来，失效分析的意义有以下5点：（1）通过失效分析得到改进设计、工艺或应用的理论和思想。
（2）通过了解引起失效的物理现象得到预测可靠性模型公式。
（3）为可靠性试验条件提供理论依据和实际分析手段。
（4）在处理工程遇到的元器件问题时，为是否要整批不用提供决策依据。
（5）通过实施失效分析的纠正措施可以提高成品率和可靠性，减小系统试验和运行工作时的故障，得到明显的经济效益。
二、失效的分类在实际使用中，可以根据需要对失效做适当的分类。
按失效模式，可以分为开路、短路、无功能、特性退化（劣化）、重测合格；按失效原因，可以分成误用失效、本质失效、早期失效、偶然失效、耗损失效、自然失效；按失效程度，可分为完全失效、部分（局部）失效；按失效时间特性程度及时间特性的组合，可以分成突然失效、渐变失效、间隙失效、稳定失效、突变失效、退化失效、可恢复性失效；按失效后果的严重性，可以分为致命失效、严重失效、轻度失效；按失效的关联性和独立性，可以分为关联失效、非关联失效、独立失效、从属失效；按失效的场合，可分为试验失效、现场失效（现场失效可以再分为调试失效、运行失效）；按失效的外部表现，可以分为明显失效、隐蔽失效。
电子元器件失效分析技术
电子元器件失效分析技术摘要：在当前市场竞争的刺激下，电子产品趋向小型化、智能化，市场对产品质量的要求越来越高。
电子产品的质量和可靠性密不可分，可靠性研究对保证和提高电子产品的质量非常重要，因此对失效分析的要求也越来越高。
产品失效分析的目的不仅仅是判断失效的性质和原因，更重要的是找到一种有效的方法来主动防止重复失效。
电子元器件的失效分析要模式准确、原因清晰、机理明确、措施有效、模拟再现、外推。
关键词;电子元器件；技术发展；失效分析;在科技时代下，电子技术得以被应用于各个领域，尤其是集成电路的应用范围更是不断扩大，集成电路能否可靠的运行，对电子产品的功能发挥有着至关重要的影响，而为了保证集成电路的运行可靠性，就必须要开展必要的电子元器件失效分析。
一、电子元器件失效分析原则与基本程序1.电子元器件失效分析原则。
电子元器件失效分析一般是基于非破坏性检查所开展的分析活动，具有逐层化特征。
对于电子元器件来说，若失效根源无法通过非破坏性检查进行确定，则需要进一步探究失效根源。
失效分析的整个过程是获得信息的关键环节，为保证电子元器件失效分析合理，降低失效原因遗漏概率，在失效分析过程中必须遵循相关原则：第一，遵循“先制订方案、后进行操作”的原则，在外检后才能进行通电检查；第二，在加电测试过程中，遵循电流“先弱后强”的原则，失效分析应先从外部开始，后进入内部，起初保持静态，之后不断转变为动态化；第三，失效分析应遵循“先宏观、后微观”的原则，要先从普遍化角度开展失效分析，之后再从特殊化角度展开分析。
另外，还要明确失效分析的主次顺序，一般先对主要问题开展失效分析，必要情况下开展破坏性检测。
2.电子元器件失效分析基本程序。
首先，要对失效现象加以确认，做好失效样品制备及保存工作；其次，在对电子元器件进行外部检查和电性分析之后，分析其内部结构并开展可靠性测试，必要时可开展电路评价，之后开封并剥层；最后，对失效点进行准确定位，通过物理分析确定电子元器件失效机理，进而针对失效机理采取有效的纠正措施。
电子元器件失效分析
电子元器件失效分析一般的仪器都会一点点的误测率，但既然有五道测试，基本可以消退这种误测，否则就说明你的仪器实在太烂啦！然后就是自动选择机的问题，有没有误动作的可能性，最好找一个比较大的不良品样本，对机器进行测试。
假如上面两项都没有问题，那说明运输和贮存可能初相了问题，当然半导体器件受环境因素的影响是比较小的。
最终就有可能是客户和你们的仪器有肯定差距，从而造成这种状况。
当然还有一种状况，就是本身半导体器件质量有问题，漏电测试是反向加电压，可能就是在测试的过程中器件被击穿的。
目的对电子元器件的失效分析技术进行讨论并加以总结。
方法通过对电信器类、电阻器类等电子元器件的失效缘由、失效机理等故障现象进行分析。
结论电子元器件的质量与牢靠性保证体系一个重要组成部分是失效分析，对电子元器件进行失效分析，才能准时了解电子元器件的问题所在，才能为设备及系统的正常工作带来牢靠保障。
进入21世纪后，电子信息技术成为最重要的技术，电子元器件则是电子信息技术进展的前提。
为了促进电子信息技术的进一步进展，就要提高电子元器件的牢靠性，所以就必需了解电子元器件失效的机理、模式以及分析技术等。
1.失效的含义失效是指电子元器件消失的故障。
各种电子系统或者电子电路的重要组成部分一般是不同类型的元器件，当它需要的元器件较多时，则标志其设备的简单程度就较高；反之，则低。
一般还会把电路故障定义为：电路系统规定功能的丢失。
2.失效的分类依据不同的标准，对失效的分类一般主要有以下几种归类法。
以失效缘由为标准：主要分为本质失效、误用失效、偶然失效、自然失效等。
以失效程度为标准：主要分为部分失效、完全失效。
以失效模式为标准：主要分为无功能、短路、开路等。
以失效后果的严峻程度为标准：主要分为轻度失效、严峻失效以及致命失效。
除上述外，还有多种分类标准，如以失效场合、失效外部表现为标准等，不在这里一一赘述。
3.失效的机理电子元器件失效的机理也有不同分类，通常以其导致缘由作为分类依据，主要可分为下面几种失效机理。
常见的电子元器件失效机理与分析
常见的电子元器件失效机理与分析电子元器件的主要失效模式包括但不限于开路、短路、烧毁、爆炸、漏电、功能失效、电参数漂移、非稳定失效等。
对于硬件工程师来讲电子元器件失效是个非常麻烦的事情，比如某个半导体器件外表完好但实际上已经半失效或者全失效会在硬件电路调试上花费大把的时间，有时甚至炸机。
硬件工程师调试爆炸现场所以掌握各类电子元器件的实效机理与特性是硬件工程师比不可少的知识。
下面分类细叙一下各类电子元器件的失效模式与机理。
电阻器失效失效模式：各种失效的现象及其表现的形式。
失效机理：是导致失效的物理、化学、热力学或其他过程。
电阻器的失效模式与机理▶开路：主要失效机理为电阻膜烧毁或大面积脱落，基体断裂，引线帽与电阻体脱落。
▶阻值漂移超规范：电阻膜有缺陷或退化，基体有可动钠离子，保护涂层不良。
▶引线断裂：电阻体焊接工艺缺陷，焊点污染，引线机械应力损伤。
▶短路：银的迁移，电晕放电。
失效模式占失效总比例表▶线绕电阻：▶非线绕电阻：失效模式机理分析电阻器失效机理是多方面的，工作条件或环境条件下所发生的各种理化过程是引起电阻器老化的原因。
▶导电材料的结构变化：薄膜电阻器的导电膜层一般用汽相淀积方法获得，在一定程度上存在无定型结构。
按热力学观点，无定型结构均有结晶化趋势。
在工作条件或环境条件下，导电膜层中的无定型结构均以一定的速度趋向结晶化，也即导电材料内部结构趋于致密化，能常会引起电阻值的下降。
结晶化速度随温度升高而加快。
电阻线或电阻膜在制备过程中都会承受机械应力，使其内部结构发生畸变，线径愈小或膜层愈薄，应力影响愈显著。
一般可采用热处理方法消除内应力，残余内应力则可能在长时间使用过程中逐步消除，电阻器的阻值则可能因此发生变化。
结晶化过程和内应力清除过程均随时间推移而减缓，但不可能在电阻器使用期间终止。
可以认为在电阻器工作期内这两个过程以近似恒定的速度进行。
与它们有关的阻值变化约占原阻值的千分之几。
电负荷高温老化：任何情况，电负荷均会加速电阻器老化进程，并且电负荷对加速电阻器老化的作用比升高温度的加速老化后果更显著，原因是电阻体与引线帽接触部分的温升超过了电阻体的平均温升。
失效分析之经典案例
电子元器件失效分析技术与失效分析经典案例案例1 器件内部缺陷——导致整机批次性失效失效信息：整机是磁盘驱动器，制造过程整机的次品率正常为300ppm，某时起发现次品率波动，次品原因是霍尔器件极间漏电、短路。
图1 引出电极金属化（金）边缘脱落跨接图片析说明：引出电极金属化边两电极之间，在电压作用下漏电、击穿。
案例电极边缘脱落，跨接两电极引起电极之间漏电短路分缘有残边，残边在注塑时被冲开而跨接于这是器件的工艺缺陷，这种缺陷具有批次性的特征，该批器件在使用过程中失效率大，寿命短。
2：静电放电损伤失效图2 射频器件静电击穿照片（金相）图3 数字IC静电击穿照片SEM）分析说明：静电放电击穿典型的特征是能量小、线径小，飞狐、喷射。
主要发生在射频、能量释放时间短，其失效特征是击穿点微波器件，场效应器件、光电器件也常有静电放电击穿的案例。
案例3：外部引入异常电压引起通讯IC 输失效信息：分析说明：通讯芯片通讯端口上的传输线容易引入干扰电压（窄脉冲浪涌），干扰电压多次对通讯案例电流能力下降引起整机失效率异常增大某时起整机的市场维修率异常增大，维修增大是整机中的IGBT 功率器件失效引起的。
另外集成电路、出驱动失效通讯芯片在现场使用时发生失效，表现为通讯端口对地短路。
图4 通讯IC 输出管形貌（SEM ）图5 输出管电压击穿形貌（SEM ）IC 的通讯端内部电路起损伤作用，最终形成击穿通道。
4：功率器件失效信息：图6 IGBT 芯片呈现过电流失效特征图7 原来IGBT 的内部结构析说明：效样品表现为过电流失效。
整机维修率异常增大发生时更改IGBT 的型号。
IBGT 制造厂家给出新330W ，原来型号的IGBT 的功率指标为，其它指标没有变化。
两只芯片，多了一只反向释放二极管，两个型号的IGBT 芯片的面积一样大，显然，下降，因此，新型号的IGBT 的电流能分失型号的IGBT 的功率指标比为175W 但新型号的IGBT 内部结构（图6）仅有一只芯片，而原来型号的IGBT 有新型号的IGBT 的芯片要有部分面积来完成反向释放二极管的作用，由于IGBT 芯片有效面积的减小，导致其电流能力力不如原来型号的IGBT ，整机中IGBT 的工作电流比较临界，因此，使用过程中由于电流问题的发生大量失效。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电子元器件失效分析技术第一讲失效物理的概念● 失效定义失效的概念1 特性剧烈或缓慢变化2 不能正常工作● 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的概念● 定义：研究电子元器件失效机理的学科● 失效物理与器件物理的区别● 失效物理的用途失效物理的定义● 定义：研究电子元器件失效机理的学科● 失效机理：失效的物理化学根源● 举例：金属电迁移金属电迁移● 失效模式：金属互连线电阻值增大或开路● 失效机理：电子风效应● 产生条件：电流密度大于10E5A/cm2高温● 纠正措施：高温淀积，增加铝颗粒直径，掺铜，降低工作温度，减少阶梯，铜互连、平面化工艺失效物理与器件物理的区别● 撤销应力后电特性的可恢复性● 时间性失效物理的用途1 失效分析：确定产品的失效模式、失效机理，提出纠正措施，防止失效重复出现2 可靠性评价：根据失效物理模型，确定模拟试验方法，评价产品的可靠性可靠性评价的主要内容● 产品抗各种应力的能力● 产品平均寿命失效物理模型● 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（静电放电E SD）、闩锁（latch up)● 应力－时间模型（反应论模型）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、热疲劳应力－强度模型的应用 器件抗静电放电（ESD）能力的测试温度应力－时间模型EdM= Ae kTdtT高，反应速率大，寿命短E大，反应速率小，寿命长温度应力的时间累积效应MtM=AeEkT(tt)失效原因：温度应力的时间累积效应，特性变化超差与力学公式类比dMdt=AeE kTdvdt=FmMtM=AeE kT(tt)mv tmv 0=F (tt 0)失效物理模型小结● 应力－强度模型与断裂力学模型相似，不考虑激活能和时间效应，适用于偶然失效和致命性失效，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）与牛顿力学模型相似，考虑激活能和时间效应，适用于缓慢退化，失效现象不明显应力－时间模型的应用：预计元器件平均寿命1求激活能ELn L2L ln ln =LL1A==exp(B+B+EkTEkTEkT)1Ln L1Bln L2 =B+EkT21/T1 1/T2预计平均寿命的方法2 求加速系数FE= =exp(L A E exp( )L2A2kT = )kT 2E LA exp( )1EkT1L = A exp(L)1F =2= exp(E (1 1))kTL 11kTT 21F = L 2 L 1 =exp( E k( 1 T 21)) T 1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/λ● λ失效率温度应力－时间模型的简化：十度法则● 内容：从室温算起，温度每升高10度，寿命减半。
● 应用举例：推算铝电解电容寿命105C，寿命寿1000h（标称值）55C, 寿命1000X2E5=32000h35C，寿命1000X2E7=128000h=128000/365/24=14.81年小结失效物理的定义：研究电子元器件失效机理的学科失效物理的用途：1 失效分析：确定产品的失效模式、失效机理，提出纠正措施，防止失效重复出现2 可靠性评价：根据失效物理模型，确定模拟试验方法，评价产品的可靠性第二讲阻容元件失效机理电容器的失效机理● 电解电容● 钽电容● 陶瓷电容● 薄膜电容电解电容的概况● 重要性：多用于电源滤波，一旦短路，后果严重● 优点：电容量大，价格低● 缺点：寿命短，漏电流大，易燃● 延长寿命的方法：降温使用，选用标称温度高的产品电解电容的标称温度与寿命的关系标称温度（℃）85105125标称温度寿命（h) 100010001000 工作温度（℃）35 3535工作温度寿命(h) 1000X2E51000X2E71000X2E932000 1280009120003.65 年14.6 年59.26年电解电容的失效机理和改进措施● 漏液：电容减小阳极氧化膜损伤难以修补，漏电流增大。
● 短路放电：大电流烧坏电极● 电源反接：大电流烧坏电极，阴极氧化，绝缘膜增厚，电容量下降● 长期放置：不通电，阳极氧化膜损伤难以修补，漏电流增大。
电解电容的阳极修复功能改进措施降温使用，不做短路放电，电源不反接，经常通电固体钽电容● 过流烧毁● 正负极反接陶瓷电容电路板弯曲引起芯片断裂，漏电流增大陶瓷电容银迁移引起边缘漏电和介质内部漏电第三讲微电子器件失效机理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、CMCMOS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、辐射损伤失效机理的内容● 失效模式与材料、设计、工艺的关系● 失效模式与环境应力的关系环境应力包括：过电、温度、湿度、机械应力、静电、重复应力● 失效模式与时间的关系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第四讲失效分析技术失效分析的作用● 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● 破坏性物理分析（DPA）：失效前的物理分析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。