開展失效分析的意義

失效分析對產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用都具有重要的意義，失效可能發(fā)生在產(chǎn)品壽命周期的各個(gè)階段，發(fā)生在產(chǎn)品研制階段、生產(chǎn)階段到使用階段的各個(gè)環(huán)節(jié)，通過分析工藝廢次品、早期失效、試驗(yàn)失效、中試失效以及現(xiàn)場失效的失效產(chǎn)品明確失效模式、分析失效機(jī)理，最終明確失效原因。

失效分析流程

（1）失效背景調(diào)查：產(chǎn)品失效現(xiàn)象，失效環(huán)境，失效階段（設(shè)計(jì)調(diào)試、中試、早期失效、中期失效等等），失效比例，失效歷史數(shù)據(jù)。

（2）非破壞分析：X射線透視檢查、超聲掃描檢查、電性能測試、形貌檢查、局部成分分析等。

（3）破壞性分析：開封檢查、剖面分析、探針測試、聚焦離子束分析、熱性能測試、體成分測試、機(jī)械性能測試等。

（4）使用條件分析：結(jié)構(gòu)分析、力學(xué)分析、熱學(xué)分析、環(huán)境條件、約束條件等綜合分析。

（5）模擬驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：根據(jù)分析所得失效機(jī)理設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)，對失效機(jī)理進(jìn)行驗(yàn)證。

注：失效發(fā)生時(shí)的現(xiàn)場和樣品務(wù)必進(jìn)行細(xì)致保護(hù)，避免力、熱、電等方面因素的二次傷害。[查看詳情]

主要失效模式（但不限于）

開路、短路、燒毀、漏電、功能失效、電參數(shù)漂移、非穩(wěn)定失效等

常用失效分析技術(shù)手段

電測：

連接性測試、電參數(shù)測試、功能測試

制樣技術(shù):

開封技術(shù)（機(jī)械開封、化學(xué)開封、激光開封）、去鈍化層技術(shù)（化學(xué)腐蝕去鈍化層、等離子腐蝕去鈍化層、機(jī)械研磨去鈍化層）、微區(qū)分析技術(shù)（FIB、CP）

失效定位技術(shù)：

顯微紅外熱像技術(shù)(熱點(diǎn)和溫度繪圖)、液晶熱點(diǎn)檢測技術(shù)、光發(fā)射顯微分析技術(shù)(EMMI)

表面元素分析：

掃描電鏡及能譜分析（SEM/EDS）、俄歇電子能譜分析（AES）、X射線光電子能譜分析（XPS）、二次離子質(zhì)譜分析（SIMS）

顯微形貌像技術(shù)：

光學(xué)顯微分析技術(shù)、（NMR）、掃描電子顯微鏡二次電子像技術(shù)

無損分析技術(shù)：

X射線透視技術(shù)、三維透視技術(shù)、反射式掃描聲學(xué)顯微技術(shù)（C-SAM）[查看詳情]

主要針對失效模式（但不限于）

開裂、腐蝕、爆板分層、開路（線路、孔）、變色失效等。

常用失效分析技術(shù)手段

無損檢測：

X-Ray透視檢查、三維CT檢查、C-SAM檢查

材料成分分析方面：

傅立葉變換顯微紅外光譜分析（FTIR）、顯微共焦拉曼光譜儀（Raman）、掃描電鏡及能譜分析（SEM/EDS） 、X射線熒光光譜分析（XRF）、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）、裂解氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（PGC-MS）、 核磁共振分析（NMR）、俄歇電子能譜分析（AES）、X射線光電子能譜分析（XPS） 、X射線衍射儀（XRD） 、飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜分析（TOF-SIMS）

材料熱分析方面：

差示掃描量熱法（DSC）、熱重分析（TGA）、熱機(jī)械分析（TMA）、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析（DMA）

材料電性能方面：

擊穿電壓、耐電壓、介電常數(shù)、電遷移等。

材料物理性能測試：

拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等

破壞性試驗(yàn)方面：

染色及滲透檢測、切片分析：金相切片、聚焦離子束（FIB）制樣、離子研磨（CP）制樣。 [查看詳情]

失效分析常用手段

斷口分析：

光學(xué)形貌分析、顯微形貌分析

成分分析：

40Cr鋼：回火S+部分T+條狀及網(wǎng)狀F，根據(jù)GB/T 13320評級為5.5級。并且受帶狀組織的影響，組織具有不均勻性。

鋅鋁合金過時(shí)效：析出相增多，形狀改變，顆粒聚集，并變得粗大。

成分分析：

SEM/EDS、ICP-OES、XRF、火花直讀光譜

物相分析-XRD 殘余應(yīng)力分析 現(xiàn)場工藝及使用環(huán)境的考察驗(yàn)證 機(jī)械性能分析（硬度、拉伸性能、沖擊性能、彎曲性能、硬度等）

失效常見類型

• 設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的失效（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、設(shè)計(jì)硬度不足、選材不當(dāng)、材料狀態(tài)要求不合理）；
• 材料缺陷引發(fā)的失效（疏松、偏析、皮下氣泡、縮孔、非金屬夾雜、白點(diǎn)、異金屬夾雜、表面腐蝕等）；
• 鑄造缺陷引發(fā)的失效（縮孔與疏松、白口與反白口、球墨鑄鐵球化不良、夾渣、偏析碳化物、鑄造裂紋、石墨漂浮等）；
• 鍛造缺陷引發(fā)的失效（過熱與過燒、鍛造裂紋、熱脆與銅脆、鍛造折疊、高溫氧化、退火不充分、鍛造白點(diǎn)、鍛造流線缺陷等）；
• 焊接缺陷引發(fā)的失效（焊接裂紋、未焊透與未熔合、焊接預(yù)熱不當(dāng)、夾渣與氣孔、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕）；
• 熱處理缺陷引發(fā)的失效（淬火裂紋、表面脫碳、滲碳/氮缺陷、回火裂紋等）；
• 冷加工成型缺陷引發(fā)的失效（磨削缺陷、切削缺陷、冷鐓缺陷、沖/擠/拉伸成形缺陷等）。 [查看詳情]