
失效是指電子元器件出現的故障。各種電子系統或者電子電路的重要組成部分一般是不同類型的元器件,當它需要的元器件較多時,則標志其設備的復雜程度就較高;反之,則低。一般還會把電路故障定義為:電路系統規定功能的喪失。失效分析通過電學、物理與化學等一系列分析技術手段獲得電子產品失效機理與原因的過程。基于獲得的失效機理和原因,可以采取針對性的改進措施,提升產品的可靠性與成品率,縮短研發周期,鑄就好的品牌,解決技術糾紛,節約成本等。
失效分析常見類型:
早期失效率高的原因是產品中存在不合格的部件;晚期失效率高的原因是產品部件經長期使用后進入失效期。機械產品中的磨合、電子元器件的老化篩選等就是根據這種失效規律而制定的保證可靠性的措施。失效按其工程含義分為暫失效和一直失效、突然失效和漸變失效,按經濟觀點分為正常損耗失效、本質缺陷失效、誤用失效和超負荷失效。產品的種類和狀態繁多,失效的形式也千差萬別。因此對失效分析難以規定統一的模式。失效分析可分為整機失效分析和零部件殘骸失效分析,也可按產品發展階段、失效場合、分析目的進行失效分析。失效分析的工作程序通常分為明確要求,調查研究,分析失效機制和提出對策等階段。失效分析的核心是失效機制的分析和揭示。
失效分析的主要分類:
1、狹義的失效分析:主要目的在于找出引起產品失效的直接原因。
2、廣義的失效分析:不僅要找出引起產品失效的直接原因,而且要找出技術管理方面的薄弱環節。
3、新品研制階段的失效分析:對失效的研制品進行失效分析。
4、產品試用階段的失效分析:對失效的試用品進行失效分析。
5、定型產品使用階段的失效分析:對失效的定型產品進行失效分析。
電子元器件失效分析方法:
1、拔出插入
拔出插入法是指通過對組件板或者插件板拔出又插入的過程進行監視,以此為根據,判斷拔出插入的連接界面是否就是故障發生的地方。值得注意的是,采用拔出插入法進行失效分析時,在組件板或者插件板拔出又插入的過程當中,會存在特殊狀況,即狀態發生改變的地方有時不僅是連接接口,還有可能是其他部位。所以在應用拔出插入法時,要注意觀察每個部位及微妙的變化,才能做出正確的判斷。
2、感官辨別
通過眼觀部件外形、手觸感知部件溫度與軟硬程度、鼻嗅味道、耳聽聲音,判斷是否存在異常的方式即為感官辨別法。感官辨別法操作簡便、省錢,只是能夠辨別的內容會受感官能力的制約。
3、電源拉偏
電源拉偏法是指把正常的電源與電壓拉偏,使其處于非正常狀態,然后暴露出薄弱環節或故障,進而可以反映出故障或瀕臨故障的組件、元器件部位。這種方法一般用在由于工作時間較長導致的故障或初步判斷是電網波動引發故障的情況。值得提醒的是,電源拉偏法具有一定的破壞性,使用這種方法前一定要檢查保險系數或其他因素,切記勿隨便使用。
4、換備件
通過對被取下值得懷疑的元器件或部件的監視,然后把合格的備件換上之后,再對出現的故障現象進行對比分析,如看其故障現象有無消失,最后確定故障源點是否處于被取下的部件中,這種方法即為換上備件法。
通過對電子元器件的失效分析,診斷失效產品的失效機理,以失效機理為引導,進一步分析誘發失效機理的根本原因,最終元器件失效的根本原因及電路工作狀態可能產生影響的關鍵因素考慮進去,通過嚴密的容差設計、邏輯推理、器件選型的參數圈定在可控的范圍等針對性的措施。實現對所設計電路的余量和風險受控于最佳的狀態,實現運籌帷幄、決勝千里的效果。
