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多种试验技术可以用来帮助失效分析师确定失效原因。失效分析师根据专业知识，联合运用各种实验技术分析断裂源处的失效起因、材料异常、操作损害。为避免争论，通常有必要使用现代试验工具，寻找支持简单试验得出结果的进一步的证据。失效分析师的才能在于选择正确类型的测试和检查，开展这些测试和检查的顺序也很重要。

1、视觉检查

视觉检查是失效分析的diyi步，也是很重要的一步。有经验的人员凭借肉眼仔细检查失效零部件的缺陷可以得到大量信息。可能通过研究断口表面shou选大概确定失效类型（塑性、脆性、疲劳等等），也有可能通过研究断口形貌定位裂纹起源位置。

检查断口起源和纵剖面组织会提供引起裂纹萌生的异常或损伤的线索，常用体视显微镜和放大镜协助肉眼寻找细节线索。

2、无损检测

对失效部件进行无损检测，并结合未使用的部件的检测结果，可以提供缺陷类型信息、从部件生产阶段上遗留下来的缺陷和服役期间缺陷的产生。渗透检测、射线检测、超声检测是提供这些信息的有效技术。无损检测的目的是分析一些迹象，并且区分主要缺陷与二次损伤。若需要，残余应力测量也会给出有用的信息。

3、断口分析

扫描电子显微镜（SEM），由于具有大的景深和分辨率，因此是失效分析的重要工具并且被誉为失效分析师的眼睛。通过SME进行断口检查，失效模式、裂纹起源、引起失效的异常等等可以准确定义。在部件自由表面产生的缺陷，由于SEM具有高的景深，裂纹起源处和断裂特征可以同时检查以确定损伤类型和裂纹萌生处的异常。

4、显微分析

能谱分析设备，作为所有现代SEM可用的附件，可以用来分析失效件的材料成分，以确定可能在起源处出现的杂质、渣坑、腐蚀产物、外来沉积等物质的组成元素。在粗糙表面产生的分析信息应小心使用，根据EDS产生的成分信息的分析特点，如波谱分析（WDS）的互补技术可以用来分析EDS能谱中能级重合的元素，如含钼合金中的硫。电子探针（EPMA）是定量分析微观结构特征的极有用的技术。电子探针产生的感兴趣位置的X射线图像，如渣坑、腐蚀产物、氧化物等等，为定义感兴趣特征区域的源或机理的信息。俄歇电子谱（AES）是一项极好的技术，用于原位定义断口试样上的脆性特征。由磷、锡、砷、锑在原奥氏体晶界偏析引起的回火脆性和由硫在原奥氏体晶界处析出的脆性硫化物，是非常多可以用AES明显识别的情况中的两种。

5、化学分析

在材料成分与规定有一定程度偏差是主要失效原因的情况下，有必要精确确定失效组分的组成。有很多基于原子吸收和发射原理的分析方法都可以用于元素含量的估测，在含量为百分之几十至十亿分之几的范围内。

X射线荧光谱分析方法（XRF）用于工厂分析而控制熔体成分和原材料分析，因为这种方法容易同时分析一个固体样品上的大量元素。原子吸收光谱和它的现代变种广泛用于精确测试，特别是对于痕量元素的分析。氢、氧、氮通过真空和惰性气体熔融技术，碳和硫通过燃烧方法。

6、微观组织检测

失效件的微观组织提供了有价值的信息。众所周知微观组织决定了力学性能以及金属材料的断裂行为，这又与成分、热处理过程相关。通过仔细研究微观结构，可能找到成分设计、工艺、热处理的缺点。微观结构损害在很多情况下不是非常明显，因此一个失效分析师必须受训以确定他们。晶界薄膜和孔洞、不合适的第二相分布、脆性相的存在、表面损伤（由氧化、腐蚀、磨损和侵蚀）、非金属夹杂、缩孔等等，是可以较容易通过金相检查确定的缺陷中的一些。有时，可能有必要通过一些材料特定的测试，寻找所观察到不正常微观组织的支持和确定性的证据。失效分析过程中产生的一些情况，光学显微镜的分辨率和放大倍数不适合检查特别细小的微观组织细节。例如，残余奥氏体在板条边界处转化为碳化物引起时效马氏体脆性，或镍基高温合金涡轮叶片析出的γ′相在高的工作温度暴露，这些情况的学习有必要使用高分辨率技术例如透射电子显微镜（TEM）。SEM也可以用于研究细小的微观组织特征，当感兴趣区域的对比度可以通过背散射电子图像获取或者深腐蚀技术。

7、机械测试

尽管机械测试很少被当做失效分析过程中的一个需求，但特定的测试仍是有必要的，它可以用于产生支持案例失效分析的一些数据。硬度测量，操作简单并且对制样要求Z低，可以提供因微观结构变化引起的性能变化的信息。感兴趣的微观结构特征处测量微观硬度对于失效分析是及其有用的。

8、实验数据的分析和解释

失效分析的Z关键步骤是对使用各种实验技术产生的数据的解释。有必要(a)列出产生的所有数据，(b)基于科学原则分析数据，(c)在证据或确认实验的基础上消除貌似矛盾的原因，(d)考虑断裂模式的所有可能原因，(e)Z终确认Z可能的失效原因。一旦确认了失效原因，特定的补救方法也就比较明显，Z合理的补救方法应被设计者、制造者和用户采用。

该方法主要分为三个部分，将三个部分的方法融汇贯通，不仅能帮助我们在实际案例分析过程中能够快速地解决失效问题，定位根因；还能根据我们建立的框架对新进工程师进行培训，方便各部门借阅学习。

  下面就分析思路及方法进行讲解，首先是分析思路；

  第*步：失效分析的“五大步骤”

失效分析的过程主要分为5个步骤：“①收集不良板信息→②失效现象确认→③失效原因分析→④失效根因验证→⑤报告结论，改善建议”。其中，第①步主要是了解不良PCB板的失效内容、工艺流程、结构设计、生产状况、使用状况、储存状况等信息，为后续分析过程展开作准备；第②步是根据失效信息，确定失效位置，判断失效模式；第③步是针对失效模式展开分析，根据失效根因故障树来逐一排查根因，倘若在已有的故障树中还无法确认原因，则需要通过ZT立项等方式研究这类失效问题，并将研究结论加入到原有故障树中，使故障树不断丰富完善，穷尽根因，形成反复迭代升级的有效循环模式；再通过第④步进行复现性实验，验证根因；Z终输出失效分析报告，对失效根因给出针对性的改善方案。

第二步：失效根因故障树建立

以化学沉镍金板金面可焊性不良为例，阐述建立失效分析故障树的方法：

针对PCB/PCBA的常见板级失效现象，我们通过建立各种失效模式的根因故障树，并在实战中持续积累、提炼、更新，从深度和广度上，迭代上升，从而形成相对较完善的分层起泡、可焊性不良、键合不良、导通不良和绝缘不良等高频失效模式的根因故障树分析流程，能够帮助大家在后续实战中，跟随故障树的失效分析流程，快速的定位失效根因，解决问题，事半功倍。

第三步：建立标准库

通过对故障树的各项根因进行验证，从而形成标准库文件。根因判定标准库的来源主要有几个方面：①IPC、GJB、行业标准等文件；②正常产品与异常产品对比库；③研发项目经验、生产经验文件库等。同时，对故障树中每个失效根因涉及到的评判方法和评判标准进行总结归类，将PCB常见的标准和各类异常数据汇总整理，形成PCB失效分析标准库，供后续案例开展进行参照。

尼采说：打从半高处看，这个世界Z美好。而我认为，“会当凌绝顶”才不辜负公司领导及同事对分析测试实验ZX的支持与寄望。不积跬步无以至千里！未来，分析测试实验ZX仍旧不忘初心、砥砺前行，与公司共创辉煌。

芯片开封实验室介绍，能够依据国际、国内和行业标准实施检测工作，开展从底层芯片到实际产品，从物理到逻辑全面的检测工作，提供芯片预处理、侧信道攻击、光攻击、侵入式攻击、环境、电压毛刺攻击、电磁注入、放射线注入、物理安全、逻辑安全、功能、兼容性和多点激光注入等安全检测服务，同时可开展模拟重现智能产品失效的现象，找出失效原因的失效分析检测服务，主要包括点针工作站（Probe Station）、反应离子刻蚀（RIE）、微漏电侦测系统（EMMI）、X-Ray检测，缺陷切割观察系统（FIB系统）等

失效分析样品准备：

失效分析 赵工 半导体元器件失效分析可靠性测试 1月6日

失效分析样品准备：

失效分析是芯片测试重要环节，无论对于量产样品还是设计环节亦或是客退品，失效分析可以帮助降低成本，缩短周期。

常见的失效分析方法有Decap，X-RAY，IV，EMMI，FIB，SEM，EDX，Probe，OM，RIE等，因为失效分析设备昂贵，大部分需求单位配不了或配不齐需要的设备，因此借用外力，使用对外开放的资源，来完成自己的分析也是一种很好的选择。我们选择去外面测试时需要准备的信息有哪些呢？下面为大家整理一下：

一、decap：写清样品尺寸，数量，封装形式，材质，开封要求（若在pcb板上，Z好提前拆下，pcb板子面较大有突起，会影响对芯片的保护）后续试验。

1.IC开封（正面/背面） QFP， QFN， SOT，TO， DIP，BGA，COB等

2.样品减薄（陶瓷，金属除外）

3.激光打标

4.芯片开封（正面/背面）

5.IC蚀刻，塑封体去除

二、X-RAY：写清样品尺寸，数量，材质（密度大的可以看到，密度小的直接穿透），ZD观察区域，精度。

1.观测DIP、SOP、QFP、QFN、BGA、Flipchip等不同封装的半导体、电阻、电容等电子元器件以及小型PCB印刷电路板

2.观测器件内部芯片大小、数量、叠die、绑线情况

3.观测芯片crack、点胶不均、断线、搭线、内部气泡等封装

缺陷，以及焊锡球冷焊、虚焊等焊接缺陷

三、IV：写清管脚数量，封装形式，加电方式，电压电流限制范围。实验人员需要提前确认搭建适合的分析环境，若样品不适合就不用白跑一趟了。

1.Open/Short Test

2.I/V Curve Analysis

3.Idd Measuring

4.Powered Leakage（漏电）Test

四、EMMI：写清样品加电方式，电压电流，是否是裸die，是否已经开封，特殊要求等，EMMI是加电测试，可以连接各种源表，确认加电要求，若实验室没有适合的源表，可以自带，避免做无用功。

1.P-N接面漏电；P-N接面崩溃

2.饱和区晶体管的热电子

3.氧化层漏电流产生的光子激发

4.Latch up、Gate Oxide Defect、Junction Leakage、

Hot Carriers Effect、ESD等问题

五、FIB：写清样品尺寸，材质，导电性是否良好，若尺寸较大需要事先裁剪。一般样品台1-3cm左右，太大的样品放不进去，也影像定位，导电性好的样品分析较快，导电性不好的，需要辅助措施才能较好的分析。切点观察的，标清切点要求。切线连线写清方案，发定位文件。

1.芯片电路修改和布局验证

2.Cross-Section截面分析

3.Probing Pad

4.定点切割

六、SEM：写清样品尺寸，材质，导电性是否良好，若尺寸较大需要事先裁剪。一般样品台1-3cm左右，太大的样品放不进去，也影像定位，导电性好的样品分析较快，导电性不好的，需要辅助措施才能较好的分析。

1.材料表面形貌分析，微区形貌观察

2.材料形状、大小、表面、断面、粒径分布分析

3.薄膜样品表面形貌观察、薄膜粗糙度及膜厚分析

4.纳米尺寸量测及标示

七、EDX：写清样品尺寸，材质，EDX是定性分析，能看到样品的材质和大概比例，适合金属元素分析。

1.微区成分定性分析

八、Probe：写清样品测试环境要求，需要搭配什么源表，使用什么探针，一般有硬针和软针，软针较细，不易对样品造成二次损伤。

1.微小连接点信号引出

2.失效分析失效确认

3.FIB电路修改后电学特性确认

4.晶圆可靠性验证

九、OM：写清样品情况，对放大倍率要求。OM属于表面观察，看不到内部情况。

1.样品外观、形貌检测

2.制备样片的金相显微分析

3.各种缺陷的查找

4.晶体管点焊、检查

十、RIE：写清样品材质，需要看到的区域。

1.用于对使用氟基化学的材料进行各向同性和各向异性蚀刻，其中包括碳、环氧树脂、石墨、铟、钼、氮氧化物、光阻剂、聚酰亚胺、石英、硅、氧化物、氮化物、钽、氮化钽、氮化钛、钨钛以及钨

2.器件表面图形的刻蚀 

专业性检测实验室，技术力量雄厚，拥有高水平的检测队伍、仪器设备和完善的管理体系，致力于成为专业的分析实验室。多年来，检测ZX坚持以优质服务于金属材料，合金产品行业，与广大客户建立了长期稳定的合作关系！

主要测试项目

材质成分分析：采用直读光谱仪（OES）ASTM E1251-11 &GB/T 7999-2007，等离子体发射光谱（ICP）GB/T 20975.25-2008，滴定法等对材料进行分析，并可鉴定牌号。

老化测试&环境模拟试验：中性盐雾测试，酸性盐雾测试，乙酸及铜离子加速盐雾试验，温湿循环测试等

机械性能测试：拉伸试验、弯曲试验、反复弯曲试验、硬度测试、冲击测试、剪切试验、杯突试验、压缩试验保证载荷、楔负载试验、脱碳层测试等

镀层厚度测试：金相切片法测试，X-RAY法测试等

金相显微分析：金相分析、金属平均晶粒度测定、非金属夹杂物显微评定、低倍组织、金相组织评定、渗氮层深度测定等 

耐腐蚀试验：大气腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、点蚀、腐蚀疲劳、人造气氛腐蚀等

无损探伤：超声波检测、渗透检测、X射线检测、磁粉检测等

尺寸测试&加工精度评定：外观检测、尺寸测量等

其他测试：失效分析、断口分析、疲劳试验、环保检测、环境试验、焊接工艺评定等

我司材料产品检测范围：

钢铁材料：结构钢、铜、铝、铁、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金、铬、锰及其合金等；

合金制品：钢管、铜材铝材、钢板型钢、焊接材料、门窗、卷帘门、厨房用品、各种金属挂件、机器零件、车辆配件等。

焊接材料：焊条、焊剂、焊丝、气焊粉、钎焊料等

钢丝绳：电梯用、输送带用、煤矿重要用途、压实股、客运架空索道用、出口钢丝绳、粗直径钢丝绳等

紧固件：螺栓、螺母、螺柱、螺钉、铆钉、垫圈、挡圈、焊钉等

金属及其合金：轻金属、重金属、半金属、稀有金属和稀土金属等；

特种金属材料：功能合金、金属基复合材料等；

金属材料制品：生铁、铝管、铁板、铁管、钢锭、钢坯、型材、线材、金属制品、有色金属及其制品、钢铁、紧固件、铸铁、钢管、铜管、不锈钢管、钢筋线材、焊接材料、钢板型钢、铜材铝材、钢丝绳及各种金属挂件等各类金属及合金制品。

安普检测ZX是可以出具权威性检验报告的专业第三方检测机构，公司一贯坚持“公正第1，用户至上，优质服务，信守合同”的宗旨，凭借着高质量的技术，良好的信誉，优质的服务，为广大客户提供检测咨询！

关于大赛报名截止时间延期的通知

应广大参赛单位反馈，鉴于大赛报名期间正值高校老师研究生和本科生答辩工作期间，考虑到为老师们留出充足的时间来组织大赛报名和参赛课题的准备，“欧波同杯”第八届全国失效分析大奖赛暨第六届全国材料专业大学生研究能力挑战赛（以下简称“大赛”）赛委会决定将大赛报名截止时间延期到2023年6月30日，望周知！

安普检测作为一家独立，专业，GX，诚信的第三方检测机构，是您值得信赖的合作伙伴。多一份化验，少一步弯路！安普检测不只提供准确的检测数据，还有检测数据的分析与判断等指导！我们用一颗真诚的爱心，期待与您的开心合作！

测试产品包括：

钢铁产品：生铁、铁合金、铸铁、铸钢、碳素结构钢、合金结构钢、工模具钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢、不锈钢、钢棒、钢丝、钢板、钢带、钢（焊）管、复合（板）管、型钢、钢筋、轧辊、钢丝绳、钢绞线、焊接材料（焊丝、焊条、焊料）、钢铁粉末及制品等；

有色金属：铝合金、铜合金、镁合金、锌合金、铅合金等；

特种金属：软磁合金、磁滞合金、弹性合金、电阻合金、高温合金、耐蚀合金等；

检测项目

物理性能：拉伸、弯曲、屈服、疲劳、扭转、应力、应力松弛、冲击、磨损、硬度、耐液压、拉伸蠕变、扩口、压扁、压缩、剪切强度、磁性能、电性能、热力学性能、抗氧化性能、密度、热膨胀系数、弹性模量等。

环境可靠性能：大气腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、点蚀、腐蚀疲劳、人造气氛腐蚀、盐雾试验。

工艺性能：细丝拉伸、断口检验、反复弯曲、双向扭转、液压试验、扩口、弯曲、卷边、压扁、环扩张、环拉伸、显微组织、金相分析。

无损检验：X射线无损探伤、电磁超声、超声波、涡流探伤、漏磁探伤、渗透探伤、磁粉探伤。

失效分析：断口分析、腐蚀分析等。

金相检验：宏观金相、微观金相（SEM、TEM、EBSD）、晶粒度评级、脱碳层深度、非金属夹杂物评级。

汽车零部件检测项目：机械冲击测试、振动测试（随机、正弦、扫频等）、三综合、刚度测试、疲劳试验、蠕变试验、温度冲击测试、高温储存、低温存储、湿热交变、凝露测试、盐雾测试、耐气体腐蚀、耐化学溶剂、EMC、材料基本性能、涂镀层基本性能、密封性实验等。

安普检测遵循“独立公正、准确快捷”的质量方针，遵循国际准则和惯例以及国家的法律法规，在严格的程序下开展工作，对所有委托方均持科学、公正的态度，坚持保密的原则，为各行业的生产企业、贸易商、买家提供全面的、专业的质量技术服务。

安普检测自入驻检测行业以来，获得CMA计量认证、国家CNAS认可等多项资质，获得“ZD信用企业认证”等多项荣誉，服务客户近千家。

我司材料产品检测范围：

钢铁材料：结构钢、铜、铝、铁、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金、铬、锰及其合金等；

合金制品：钢管、铜材铝材、钢板型钢、焊接材料、门窗、卷帘门、厨房用品、各种金属挂件、机器零件、车辆配件等。

焊接材料：焊条、焊剂、焊丝、气焊粉、钎焊料等

钢丝绳：电梯用、输送带用、煤矿重要用途、压实股、客运架空索道用、出口钢丝绳、粗直径钢丝绳等

紧固件：螺栓、螺母、螺柱、螺钉、铆钉、垫圈、挡圈、焊钉等

金属及其合金：轻金属、重金属、半金属、稀有金属和稀土金属等；

特种金属材料：功能合金、金属基复合材料等；

金属材料制品：生铁、铝管、铁板、铁管、钢锭、钢坯、型材、线材、金属制品、有色金属及其制品、钢铁、紧固件、铸铁、钢管、铜管、不锈钢管、钢筋线材、焊接材料、钢板型钢、铜材铝材、钢丝绳及各种金属挂件等各类金属及合金制品。

检测项目

物理性能：拉伸、弯曲、屈服、疲劳、扭转、应力、应力松弛、冲击、磨损、硬度、耐液压、拉伸蠕变、扩口、压扁、压缩、剪切强度、磁性能、电性能、热力学性能、抗氧化性能、密度、热膨胀系数、弹性模量等。

环境可靠性能：大气腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、点蚀、腐蚀疲劳、人造气氛腐蚀、盐雾试验。

工艺性能：细丝拉伸、断口检验、反复弯曲、双向扭转、液压试验、扩口、弯曲、卷边、压扁、环扩张、环拉伸、显微组织、金相分析。

无损检验：X射线无损探伤、电磁超声、超声波、涡流探伤、漏磁探伤、渗透探伤、磁粉探伤。

失效分析：断口分析、腐蚀分析等。

金相检验：宏观金相、微观金相（SEM、TEM、EBSD）、晶粒度评级、脱碳层深度、非金属夹杂物评级。

汽车零部件检测项目：机械冲击测试、振动测试（随机、正弦、扫频等）、三综合、刚度测试、疲劳试验、蠕变试验、温度冲击测试、高温储存、低温存储、湿热交变、凝露测试、盐雾测试、耐气体腐蚀、耐化学溶剂、EMC、材料基本性能、涂镀层基本性能、密封性实验等。

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