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1、电子元器件失效分析1.失效分析的目的和意义电子元件失效分折的目的是借助各种测试分析技术和分析程序确认电子元器件的失效现象分辨其失效模式和失效机理确定其最终的失效原因，提出改进设计和制造工艺的建议。防止失效的重复出 现，提高元器件可靠性。失效分折是产品可靠性工程的一个重要组成部分，失效分析广泛应用于确定研制生产过程中产生问题的原因，鉴别测试过程中与可靠性相关的失效，确认使用过程中的现场失效机理。在电子元器件的研制阶段。失效分折可纠正设计和研制中的错误，缩短研制周期；在电子器件的 生产，测试和试用阶段，失效分析可找出电子元器件的失效原因和引起电子元件失效的责任方。根据 失效分析结果。元 器件生产厂
2、改进器件的设计和生产工艺。元器件使用方改进电路板设汁。改进元器件和 整机的测试，试验条件及程序，甚至以此更换不合格的元器件供货商。因而，失效分析对加快电子元 器件的研制速度提高器件和整机的成品率和可靠性有重要意义。失效分折对元器件的生产和使用都有重要的意义如图所列。产帖出卄 fi tl .!Vh i 1 I# 轲卜吗卅料H崗和卫姻t.咕电罠蛊怯胡inn善片Mfi Eft嬉战庵r牲瞧H ALU囁力陀才瓷zri勺%如冲冷1U f H车片序蜀.弓!熬祈H购站电爭雄就耶 Him也稱；帥嵐以然而失效原因的确定是相当复杂的，其复杂性表现为失效原因具有的一些特点。如原因的必要 性、多样性、相关性、可变性和偶
3、然性，需要综合多方面情况及元器件特点进行。3.3机理清楚失效机理是指失效的物理、化学变化过 程。微观过程可以追溯到原子、分子尺度和结构的变化，但 与此相对的是它迟早也要表现出一系列宏现（外在的）性能，性质变化，如疲劳、腐蚀和过应力等。失效机 理是对失效的内在本质、必然性和规律性的研究，是人们对失效内在本质认识的理论提高和升 华。失效原因通常可以分为内因和外因两种失效机理就是失效的内因。它是导致电子元器件发生失效的物理、化字或机械损伤过程。失效机理研是失效的深层次内因或内在本质即酿成失效的必然性和规律性的研究。要清楚地判断元器件失效机理就必须对其失效机理有所了解和掌握。如在集成电路中金 属化互连
4、系统可能存在着电迁移和应力迁移失效，这两种失效的物理机制是不同的，产生的应力条件 也是不同的。对于失效机理的研究和判断需要可靠性物理方面的专业知识。3.4措施得力，模拟再现，举一反三措施得力，模拟再现，举一反三是建立在前面对失效模式、失效原因和失效机理深入分折和准确 把握的基础上。当然制定预防措施也应考虑长远的手段和产品使用问题。 以及工程上的可行性、经济 性等方面。模拟再现则要分折模拟的可能性和必要性，同时， 随着计算机技术的高速发展，计算机模 拟仿真也成为模拟再现的一个重要手段。失效分析是一个复杂的、综合性的过程 . 它不仅仅只是失效分析工程师的工作. 而且需要设计工程师、制造工程师、使用
5、 工程师的密切配合。只有在各个方面的团结协作下，才能找到产品失效的真实原 因，准确判断其失效机理，揭示引起产品失效的过程，起到改进产品设计，提高产品固有可靠性和使用 可靠性目的。另外，为了得到一个成功的失效分析结果，避免犯一些常见的错误，所有可能涉及失效现象 处理的 人，都应该具备些处理故障现象的基本知识。1. 保护实物证据2. 避免过多的加电测试3. 保证失效元器件在到达失效分析工程师之前不再受到损伤4. 制定失效分析方案5. 确定失效现象6. 失效分析的基本 失效分析应遵循先光学后电学、先面后点、先静态后动态、先非破坏后破坏、先一般后特殊、先公用 后专用、先简单后复杂、先主要后次要的基本原
6、则，反复测试、认真比较。同时结合电子元器件结构、 工艺特点进行分析，避免产生错判、误判。4 主要失效模式及其分布电子元器 件的种类很多，相应的失效模式和失效机理也很多。总体来说，电子元器件的失效主要是 在产品的制造，试验，运输，储存和使用等过程中发生的。与原材料、设计、制造、使用密切相关。下 图给出了一些电子元器件现场使用失效模式及其分布的数据统计结果：丘诽務去故札t及今曲1尤吼1:葫龙独式社甘曹| 11蕊命咆电11*虫布创m黔粧疏旌mzi餌他辰抽(f I它世式屋K曲布和静哽憲1一績利兀EUL ffbh |廉掛询出枚啟氏1L知和5.失效的主要机理及其定义失效机理是指引起电子元器件失效的实质原因，即引起电子元器件失效的物理或化学过程通常是指由于设计上的弱点 （容易变化和劣化的材料的组合）或制造工艺中形成的潜在缺陷，在某种应力作用下发生的失效及其机理。为了通过物理、化学的方法分析失效发生的现象，理解和解释失效机理，需要提供模型或分析问题
