失效机理在可靠性工程中的应用

可靠性工程技术中的众多工作项目需要建立在失效机理的基础上。了解和应用失效机理是改进产品可靠性的核心工作之一,在产品可靠性工程中被广泛应用。本文澄清了相关的基本概念,并且分析了失效机理在产品可靠性预计、寿命评估、故障模式及失效机理分析、可靠性试验以及失效分析方面的应用。     

PBGA焊点开路失效原因分析及工艺改进措施

由于PBGA组件的焊点位于器件与PCB之间,焊点的检查和返修成本较高。控制PBGA组件焊点开路失效显得尤为重要。本文通过几个典型案例,总结分析了PBGA焊点开路的几种主要的失效原因,即:焊接浸润不良,PCB和PBGA的热稳定性差以及焊盘印刷焊膏量不足。对其失效机理进行了深入分析;在基础上,提出了工艺改进措施。     

混合电路失效原因与机理分析

本文通过对典型案例的介绍,分析了混合电路自身缺陷以及内部所用的元器件质量问题,导致混合电路失效的原因与机理。通过分析可以看出,混合集成电路的内部结构设计缺陷与工艺缺陷,以及内部所用元器件的自身缺陷,都有可能造成混合电路失效。另外,本文在分析混合电路失效原因与机理基础上,提出了改进设计与工艺,以及加强来料控制措施。     

某输出缓冲器的失效分析

本文通过对某输出缓冲器在质量一致性检验中的ESD考核环节失效的情况进行分析,找到了产品测试系统的异常情况,通过此次分析,进一步发现该产品的ESD保护设计一直以来存在的问题。文中不仅给出了失效机理,同时提出了改进措施并加以验证。此次失效分析对于同类器件的ESD保护设计,提高其可靠性具有一定的借鉴意义。     

某中频控制器低温下输出异常的失效分析

近些年来,关于电子元器件的失效分析已逐渐发展成为一个专门的学科,作为专门的模拟集成电路设计、生产单位,在分析仪器、设备有限的条件下,通过失效分析发现产品设计、测试、以及生产制造过程中存在的问题,以不断改进产品的设计水平和制造工艺,提高产品的可靠性。通过对某中频控制器在用户处表现出来的低温下通断比异常的情况进行分析,发现该产品的设计存在的问题,文中不仅给出了失效机理,同时提出了改进措施。此次失效分析对于同类中频控制器的设计、提高其可靠性具有一定的借鉴意义。     

低雷诺数环境下民机RAT叶片振动失效机理分析

RAT叶片是民机冲压空气涡轮的重要组成部件,其作用是将高速流动的气体动能转换为机械能,因此,对其振动失效机理进行分析对保证民机飞行安全具有重要意义。为此,本研究分析了低雷诺数环境下民机RAT叶片振动失效机理。该研究以实验的方式进行,共分为四部分:第一部分选取民机RAT叶片,并对其进行实体建模;第二部分构建低雷诺数环境和振动模拟环境;第三部分选取RAT叶片振动失效检测工具,包括扫描电镜和三种传感器;第四部分分析RAT叶片振动失效机理。经实验可知民机RAT叶片振动变形过程、裂纹微观观察图像和振动失效速度,实验结果为制定民机RAT叶片的设计准则、提高RAT叶片设计合理性和科学性具有重要意义。此外,为保证RAT叶片的安全和有效,本研究建议:在飞行中避免超温超载、严格控制燃料腐蚀性产物对叶片造成损伤、定期检查和维护叶片的安全状态。     

绕线贴片功率电感负载电流开路失效及其机理的研究

绕线贴片功率电感在负载电流试验时发生开路失效。通过切片、金相分析、SEM-EDS分析、电性分析、模拟验证等试验,对其进行失效分析。结果发现:失效点为铜线引出端拐角区域,且断口发现大量的锡,而暂未失效的样品拐角区域存在铜锡化合物及锡。本文研究了在电流密度影响下铜锡化合物生长的机理,以及在温度梯度下Cu6Sn5-Sn的热迁移行为。最后,总结了绕线贴片功率电感负载电流开路失效的机理,并对未来的研究方向进行了展望。     

典型工况下机车牵引电机轴承润滑油失效机理初步分析

从润滑油的基础知识、轴承失效形式及机理等方面入手,重点分析机车牵引电机轴承润滑油在典型工况下的失效机理,找出机车牵引电机轴承润滑油在典型工况下的主要性能指标、检测方法以及各种试验规范,为典型工况下,轴承润滑油的失效分析提供理论和试验依据。     

半导体器件键合失效模式及机理分析

本文通过对典型案例的介绍,分析了键合工艺不当,以及器件封装因素对器件键合失效造成的影响。通过对键合工艺参数以及封装环境因素影响的分析,以及对各种失效模式总结,阐述了键合工艺不当及封装不良,造成键合本质失效的机理;并提出了控制有缺陷器件装机使用的措施。     

LED失效分析手段研究

介绍LED产品常见的失效分析手段,主要包含外观检查、电性能测试、X-Ray透视检查、开封检查、金相切片分析、扫描电镜和能谱分析等手段,并结合实际案例对几种方法进行描述。     

焊接工艺不当导致元器件失效的原因分析

通过对典型案例的介绍,分析了焊接工艺不当对元器件失效产生的影响。通过对焊接工艺过程中各种影响因素的分析,以及对各种失效模式总结,阐述了焊接工艺不当（包括焊接前,元器件的预处理不当）,造成元器件失效的失效原因与机理,在此基础上,提出了有针对性的改进措施。     

表贴电阻典型的失效模式及机理分析

针对表贴电阻典型的失效模式,选取了几个案例进行分析,通过磨抛制样,X射线检查,扫描电镜及能谱分析等手段,对各种失效模式,阐述了其失效机理,并有针对性提出了控制失效发生的具体措施。     

电子装备贮存失效研究现状分析

针对国内外电子装备贮存可靠性研究历史进行了阐述,对贮存失效相关的贮存剖面、贮存失效机理、贮存可靠性评估模型和方法进行归纳总结,并最终得出电子产品贮存失效研究的几点结论。     

军用电子组件(PCBA)失效分析技术与案例

随着武器装备集成化、高密度化和轻量化的发展,大量的高密度器件如BGA、CSP得到了广泛的应用,由此作为武器装备心脏的军用电子组件的组装密度也越来越高。伴随着电子组件组装密度的提高,对于电子组件的组装技术也提出了更高的要求。然而,由于军用电子组件器件种类繁多,导致其电子组装工艺复杂,加上我国装备制造企业的工艺水平较国际先进企业相比还存在很大的差距,军用电子组件存在较为严重的工艺缺陷和可靠性问题。大量的工艺缺陷如润湿不良、焊点空洞、焊点机械强度差和疲劳寿命低严重影响了军用电子组件的质量和可靠性,并制约了武器装备的发展。本文针对军用电子组件存在的焊接缺陷、绝缘性失效(CAF和ECM)以及焊点疲劳失效的主要问题,介绍了军用电子组件常用的失效分析方法和手段,包括金相切片分析、声学扫描分析、扫描电镜与能谱、热分析以及傅立叶红外光谱分析等。然后结合军用电子组件的典型的失效分析案例,介绍这些分析技术在实际的案例中的应用。PCBA失效机理与原因的获得将有利于将来对PCBA的质量控制以避免类似问题的再度发生。     

多物理场下压力传感器失效分析方法

由于电力场景的复杂应用环境,应用于其中的压力传感器会面临温度,压力以及电场等多物理场的同时作用的考验,进而导致传感器失效。为分析压力传感器的失效机理,本文首先分析压力传感器的工作原理并基于此设计仿真,以获取压力传感器材料的屈服断裂特性;接下来基于有限元法对其进行力热电多物理场仿真分析,获取传感器在-50℃,20℃,40℃,60℃时和200kPa恒压下的输出电压,其中输出电压即代表着传感器灵敏度。仿真结果表明随着温度的升高,压力传感器的输出电压也随之升高,因此温度的变化会影响传感器的灵敏度。     

金迁移诱致谐波混频器失效分析研究

对用于某下变频器模块中的HMC264型谐波混频器开展了失效分析研究。结果表明,混频器增益下降、电流增大是由于混频器芯片表面产生金迁移并将相邻金属化条跨接所致。混频器芯片表面产生金属迁移是因为芯片表面有液体聚集现象存在,加电使用过程中,金属化层材料Au在电场及残留液体共同作用下发生迁移所致。借助扫描电镜对电迁移形貌及元素成分进行了分析,并对电迁移相关的失效机理进行了讨论,最后对预防电迁移所导致的失效提出了预防和改进措施。     

钽电解电容器失效模式与机理分析

钽电解电容器常见的失效模式为短路、开路、电参数超差。本文通过介绍典型失效案例,对以上三种失效模式进行了系统的总结,对造成钽电解电容器失效的原因与机理进行了详细的阐述,在此基础上,有针对性的提出了避免钽电解电容器装机使用后失效的有效措施。     

独石电容器失效模式与机理分析

本文通过典型失效案例,对独石电容器常见的失效模式,即短路、开路、电参数漂移及其它物理变化(如端电极脱落、瓷体炸裂)进行了系统的总结,对造成独石电容器失效的原因与机理进行了详细的阐述,在此基础上,有针对性的提出了避免独石电容器装机使用后失效的有效措施。     

光电耦合器失效模式与机理分析

本文通过典型失效案例介绍,结合光耦器件结构及工艺制程的特点,分析了器件本身缺陷引起光耦失效的机理。另一方面,结合光耦应用电路的特点,对外部电应力引起光耦失效的原因也进行了详细阐述。     

录音机机芯的主要失效模式及提高其可靠性的途径初探

本文从工程角度列出录音机机芯各种主要失效模式,逐项作了失效机理分析,并提出了提高机芯可靠性的一些具体方法。