失效分析是对已失效器件的事后检查，使用电学测试以及先进的物理、化学和金相分析技术验证失效现象，确定失效模式，找出失效机理。全面系统的失效分析可以确定失效的原因，对于器件设计、制造工艺、试验或应用的改进具有指导作用，采取相应的纠正措施消除失效模式或机理产生的原因，从而实现器件以及装备整体可靠性的提高。

失效分析对象

1. 各种材料和零件（金属、塑料、陶瓷、玻璃等）

2. 电子元件（电阻、电容、电阻网络、电感、继电器、电连接器、接触器等）

3. 半导体分立器件（二极管、三极管、场效应管、可控硅、晶体振荡器、光电耦合器、二极管堆、IGBT等）

4. 机电类器件（继电器，机械开关、MEMS）

5. 线缆及接插件（航空连接器，各类型线缆）

6. 微处理器（51系列单片机，DSP，SOC等）

7. 可编程逻辑器件(GAL、PAL、 ECL 、FPGA、、CPLD、EPLD等)

8. 存储器(EPROM、SRAM、DRAM、MRAM、DDR、FLASH、NOR FLASH、NAND FLASH、FIFO等)

9. AD/DA（DAC7611、MAX525、ADC0832、AD9750等）

10. 通用数字电路（CMOS 4000系列、54系列、80系列）

11. 模拟器件（运算放大器、电压比较器、跟随器系列、压控振荡器、采样保持器等）

12. 微波器件（倍频器、混频器、接收器、收发器、上变频器、 压控振荡器、放大器、功分器、耦合器等）

13. 电源类（线性稳压器、开关电源转换器、电源监控器、

14. 电源管理、LED、PWM控制器、DC/DC等）

 失效分析检测项目

l 形貌分析技术：体视显微镜、金相显微镜、X射线透视、声学扫描显微镜、扫描电镜、透射电镜、聚焦离子束

l 成分检测技术：X射线能谱EDX、俄歇能谱AES、二次离子质谱SIMS、光谱、色谱、质谱

l 电分析技术：I-V曲线、半导体参数、LCR参数、集成电路参数、频谱分析、ESD参数、电子探针、机械探针、绝缘耐压、继电器特性

l 开封制样技术：化学开封、机械开封、等离子刻蚀、反应离子刻蚀、化学腐蚀、切片

l 缺陷定位技术：液晶热点、红外热像、电压衬度、光发射显微像、OBIRCH

 失效分析相关标准

GJB548B-2005 微电子器件试验方法和程序

GJB450A 装备可靠性工作通用要求

GJB841 故障报告、分析和纠正系统

GJB536B-2011 电子元器件质量保证大纲

QJ3065.5-98 元器件失效分析管理要求

GJB 33A-1997 半导体分立器件总规范

GJB 65B-1999 有可靠性指标的电磁继电器总规范

GJB 597A-1996 半导体集成电路总规范

失效分析常用设备

电性测试

l LCR阻抗分析仪

l 高阻计

l 耐压测试仪

l ESD测试仪

l 探针台

l 半导体参数分析仪

l 高精度图示仪

l 可编程电源

l 电子负载

l 示波器

l 频谱分析仪

l 数字/模拟集成电路测试机台

l 电磁继电器测试系统

形貌观察

l 体视显微镜

l 金相显微镜

l X-RAY透射系统

l 声学扫描显微镜

l 扫描电镜

l 透射电镜

l 聚焦离子束

制样设备

l 机械开封机

l 化学开封机

l 反应离子刻蚀机

l 研磨抛光机

其他检测设备

l 颗粒碰撞噪声测试仪

l 氦质谱检漏仪

l 碳氟化合物粗检漏仪

l 键合拉力测试仪

l 剪切力测试仪

l 火花试验机

应力试验设备

l 高低温试验箱-热循环试验

l 热冲击试验箱-热冲击试验

l 振动台-机械振动试验

l 恒定加速度试验台-恒定加速度试验

l 可编程电源-电压、功率老炼试验

l 电子负载-电流、功率老炼

l 频率发生器-老炼试验

l 浪涌发生器-浪涌试验

l 高温真空箱

失效分析流程

报告编写

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综合分析

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破坏性分析

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半破坏性分析

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非破坏性分析

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外观检查

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失效模式确认

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失效现场信息调查

广州广电计量检测股分有限公司

失效分析与元器件筛选实验室

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