失效分析（FA ）

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（一）什么是失效分析

是指产品在规定的条件下，失去规定的功能，为确定和分析失效器件的失效模式、失效机理和失效原因而对产品所做的产品分析和检查。

失效分析是对失效器件的事后检查，通过失效分析可以验证器件是否失效，识别失效模式、确定失效机理和失效原因，根据失效分析结论提出相应对策，它包括器件生产工艺，设计，材料，使用和管理等方面的有关改进，以便消除失效分析报告中所涉及到的失效模式或机理，防止类似失效的再次发生。

（二）失效分析流程

备注：1.decap过程是手动混酸煮；

2.腐蚀后可以进行扎针、热点测试，以确认具体失效原因；

（三）失效分析设备简介

失效分析设备：高倍显微镜、金相显微镜、X-RAY、C-Sam超声波扫描、研磨机、扫描式电子显微镜SEM、能谱分析仪EDS、手动decap等。

（四）非破坏性分析机台介绍

1》高倍显微镜

拥有分段环形光照明，半环、四分之一环，两个相对四分之一环，放大倍率为8x-40x，主要是直观的放大样品，观察样品表面的形貌，景深大，立体感强。

2》金相显微镜

设备成像与实物是成金相的，放大倍率为50x-1000x，主要由物镜和目镜组成；成像介质是可见光，所以具有可见光的性质，可以穿过透明的物体，而且显示其下层的物质形貌；

3》X-RAY(X射线)

X-Ray检测是在不损坏被检物品的前提下，利用X-Ray对金属穿透程度不同的特性（主要是物体的金属部份）,产生黑白的阴影,运用电脑软件作影像的处理。

X-Ray 难以检测有厚金属覆盖的产品，因材料的厚度以及密度不同（不同材料）对X光的吸收率和透射率不同；主要检测内部焊线开路/短路，粘接/烧结缺陷，空洞/桥接等。

4》SAT(超声波扫描显微镜)

利用纯水当介质传输超声波信号，当信号遇到不同材料的界面会产生反射回波，反射回波强度会因材料的密度不同而有差异，从而来检测材料内部的缺陷，通过所接受的信号变化将它转换成图像；

超声分析结果必要时候需要与其他技术手段对比，如切片、X-RAY等；

（五）破坏性分析机台介绍

1》研磨机（切片）

切片是用特制液态树脂将样品包裹固封，进行研磨抛光的一种制样方法，检测流程包括取样、固封、研磨、抛光、最后提供形貌照片等数据。主要是一种观察样品截面组织结构情况的最常用的制样手段，切片后的样品用于SEM/EDS扫描电镜与能谱观察形貌与分析成份；

2》手动开封decap/弹坑crater（发烟硝酸、浓硫酸、磷酸）

人员利用加热炉对配方后的发烟硝酸、浓硫酸进行加热，直至沸腾，依产品封装胶体厚度大小，开盖时每隔1-3秒需要将产品拿起来观看，看产品胶体溶解的程度与范围是否符合要求；

3》扫描式电子显微镜（SEM）

SEM是对样品表面微观形态进行测试的一种大型仪器,电子枪在高压下产生电子束轰击样品表面，通过电子与样品相互作用产生不同类型的电子对样品表面或端口形貌进行观察和分析；

放大倍率为25-10万倍之间连续可调，景深视野大，成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构；

4》能谱分析（EDS ）

用来对材料微区成分元素种类与含量分析，配合扫描电子显微镜 (或者透射电子显微镜）的使用；

因为不同元素的原子结构不同，所产生的特征X射线的波长也就不同，能量也不同，将光子按其能量展开即得到能谱图

总结：失效分析的思路：失效信息收集---外观检查---电性测试---非破坏性分析---破坏性分析---失效定位分析

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失效信息收集---外观检查---电性测试---非破坏性分析---破坏性分析---失效定位分析

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分析失效原因，总结经验教训