现时观念 可靠性是一种资产 为用户提供价值 可靠性良好的设计和生产 与设计和生产融为一体 同时用故障率和有效寿命作为 可靠性的统计参数 分析故障，消除故障 改进运作
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失效物理方法的8个步骤：
1. 确定真正的系统要求； 2. 确定使用环境；（包括生产环境，但这点经常被忽略） 3. 验明潜在的失效部位和失效机理； 4. 采用可靠的原材料的元器件； 5. 设计可靠的产品； 6. 鉴定加工和装配过程； 7. 控制加工和装配过程；（从设计和制造过程加强可靠性） 8. 对产品的寿命期成本和可靠性进行管理（采购后到达到使用寿命
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Eg2. 塑封器件分层效应（“爆米花效应”）
”爆米花效应“是指塑封器件塑封材料内的水份在高温下受热 发生膨胀，使塑封料与金属框架和芯片间发生分层，拉断键合 丝，发生开路失效或间歇失效。
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分层效应 C－Sam图片
TOHD
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2. 基本流程：
失外 效观 现检 场查 信
失方 效案 模设 式计 确
非 破 坏 性 分
破
综
坏
合
性
分
分
析
析
报 告 编 写
息
认
析
调
查
操作原则：
先外部后内部；
先非破坏性后半破坏性；
最后破坏性；
避免引进新的失效机理。
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3. 失效信息调查与方案设计
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不加电的内部检验设备
金相显微镜，扫描电镜（SEM）
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能谱仪（EDS）及其特点
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加电的内部检查
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以电流效应为基础的定位技术
应力试验；高加速寿命试验HALT，高加速应力筛选HASS等面向失效分析 的可靠性新技术
失效物理学（Pof，Physics of Failure），把失效作为主体研究，通过 激发，研究和根治失效达到提高可靠性的目的
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可靠性观念变化比较
传统观念 可靠性是一种成本 遵照规范操作 可靠性公式和手册保证 与设计和生产脱离 只用MTBF作为可靠性统计参 数 检测故障，协调解决 重复运作
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可靠性工程新旧观念对比
传统可靠性观念： 是以失效数据的统计和分析为手段，表征产品的可靠性，比如MTBF。
可靠性的新观念： 是以失效分析为手段，寻找失效的根本原因，并加以解决以达到从根本
上提高可靠性的目的。
几个概念： 可靠性强化试验(RET, Reliability Enhancement Testing）,或称为步进
电子元器件失效分析_______培训总结报告
尤利宁 贺永红 2006-7-6
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提纲：
1. 可靠性的基本概念和新的观念； 2. 失效分析的8个步骤； 3. 失效分析的概念，目的，作用，对象和分类； 4. 与我们生产有关的例子； 5. 失效分析的新技术。
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ESD失效的不同机理
过电压场致失效： 发生于MOS器件，包括含有MOS电容或钽电容的 双极性电路和混合电路；
过电流热致失效：多发生于双极器件，包括输入用pn结二极管保护 电路的MOS电路，肖特基二极管以及含有双极器件的混合器件
实际发生哪种失效，取决于静电放电回路的绝缘程度！ 如果放电回路阻抗较低，绝缘性差，器件往往会因放电期间的
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附录： 分析技术与设备清单
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附录： 分析技术与设备清单
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附录： 分析技术与设备清单
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相关知识（军工企业的要求）
注意：金相切片技术， 要观察金属见化合物， 还要采用适当的腐蚀液 ，使不同金属或合金成 分显示不同的颜色，并 且要注意过程中不能产 生新的失效或破坏原来 的失效。
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金相切片分析方法特点
1. 破坏性方法； 2. 试样制备周期长，需要1D，最好3D； 3. 试样制备要求高； 4. 可直观获取材料内部大量信息； 5. 对操作和分析人员要求较高
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三. 一些例子
Eg1. ESD失效机理－解释
定义：处于不同静电电位的两个物体间发生的静电电荷转移就 形成了ESD，这种静电放电将给电子元件带来损伤，引起产品 失效。
电子元器件由静电放电引发的失效可分为：突发性失效和潜在 性失效两种模式。
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结束这中间的所有管理，培训，控制等等成本之和）
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另一领域的失效分析
医药学的历史与人类的病痛一样长，大量医药科学的进步都是建立 在外科医生的尸体解剖上。（仁慈的东方人除外）；
在这个专业领域，这一做法通常称为“失效分析”；
每个失效部件都应被视为进行可靠性改进的机会，从这个角度讲， 失效部件有时甚至是“珍贵的”
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That’s the END!
very much!
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应用过程：元器件选型，二次筛选条件优化，设备研制生 产中的故障控制对策，可靠性增长，全寿命维护等（更偏向用 户）
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失效模式的概念和种类
失效模式：就是失效的外在表现形式，不需要深入说明其物理 原因
按持续性分类：致命性失效，间歇失效，缓慢退化； 按失效时间分类：早期失效，随即失效，磨损失效； 按电测试结果分类：开路，短路或漏电，参数漂移，功能失效 按失效原因分类：EOS（Electrical over Stress/ESD (Electrostatic Discharge);制作工艺不良。
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C－Sam和X射线透视仪的成像
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2. 半破坏性分析的基本途径（多余物，污染，缺陷，微区电特 性和电光热效应）
•可动微粒收集 •内部气氛检测 •开封：专用工具，研磨，观察研磨面塌陷区域；
湿法腐蚀（化学法）：硫酸，硝酸； 干法腐蚀：在真空条件下，等离子体轰击 •不加电的内部检验：光学，SEM，微区成分； •加电的内部检验： 微探针，热像，光发射，电压衬度像，束感生电 流像，电子束探针。
质量问题技术归零 为彻底解决由于技术原因造成的产品质量问题，避免重复
发生，要“定位准确，机理清楚，问题复现，措施有效，举一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ反三”，并形成文件。
质量问题管理归零 “过程清楚，责任明确，措施落实，严肃处理，完善规章
”
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Summary：
1. 可靠性的基本概念和新的观念； 2. 失效分析的概念，目的，作用，对象和分类； 3. 失效分析的8个步骤； 4. 与我们生产有关的例子； 5. 失效分析的新技术。
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一些分析途径简介
1. 非破坏性分析的基本途径（先实施易行的，低成本的） • 外观检查 •模式确认（测试和试验，对比分析） •检漏 •可动微粒检测（PIND） •X光照相 •C－sam •模拟试验
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1. C－Sam 和X射线透视仪
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失效分析的目的和作用
失效分析:是对已失效的器件进行的一种事后检查，使用电测 试和先进的物理，进行和化学分析技术，验证所报告的失效， 确定其失效模式，找出失效机理。
失效分析程序应得出相应结论，确定失效原因或相应关系，或 着在生产工艺，器件设计，试验或应用方面采取措施，以消除 失效模式或机理产生的原因，或防止其重新出现。
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TODD
T－Post
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四. 失效分析技术与设备
1. 基本思路：
信息分析（失效环境，标准，规范，经验） 失效模式确认（通过测试，试验，对比分析） 可能的失效机理（在前两项的基础上） 寻找证据（物理，化学，试验） 原因推演 必要的验证和结论
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信息类别： 基本信息：包括处于管理需要的信息，包括样品来源，型号，批次，
编号，时间，地点等。
技术信息：是判断可能的失效机理和失效分析方案设计的重要依据。
特定使用应用信息: 整机故障现象,异常环境,在整机中的状态,应用电路, 二次筛选应力,失效历史,失效比例,失效率及随时间的变化.