失效分析基本常识以及操作流程

失效分析基本常识以及操作流程第一页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/202321.0基本概念1.1 什么是“失效分析”、“FA”?

失效分析：---是指产品失效后，通过对产品及其结构、使用和技术文件的系统研究，从而鉴别失效模式、确定失效机理和失效演变的过程。

FA:

---FailureAnalysis即失效\故障\损坏\失败分析第二页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/202331.0基本概念

1.2 什么是“失效模式”?---失效模式是指由失效机理所引起的可观察到的物理或化学变化（如开路、短路或器件参数的变化）。通俗讲就是失效的表现形式。失效模式通常从技术角度可按失效机制、失效零件类型、引起失效的工艺环节等分类。从质量管理和可靠性工程角度可按产品使用过程分类。按失效表象可以分为外观失效和功能参数失效。

第三页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/202341.0基本概念结合行业特征，归纳常见的失效模式有：激光标刻代码不能识别……无光功率串扰超标功率高温满足规格，低温不满足规格A、外观失效B、功能参数失效Sens超出规格第四页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/202351.0基本概念

1.3 什么是“失效机理”?

---失效机理是指导致器件失效的物理、化学、电和机械应力的过程。

常见的失效机理有：表面劣化体内劣化零部件损坏材料缺陷设计缺陷使用不当插芯端面磨损芯片透镜脏污Filter破裂芯片偏心量超标镜架漏光使用环境温度110℃第五页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/202361.4 结合我们的产品例举常见的失效模式和失效机理

失效模式

失效机理无光功率L-I-V曲线拐点Sens超标串扰超标芯片烧坏光功率不稳定尾柄脱胶插芯端面磨损Filter表面有胶粘接部位有气泡陶瓷环插拔力超标芯片Δλ不满足产品规格尾纤烫伤1.0基本概念第六页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/202372.1 需要做失效分析的对象现场使用的失效样品（客诉样品）可靠性试验失效样品生产筛选失效样品（特大异常样品）2.0研究对象和要求第七页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/202382.2失效分析层次要求

任一产品或系统的构成都是有层次的，失效原因也具有层次性，如系统－单机－部件（组件）－零件（元件）－材料。上一层次的失效原因即是下一层次的失效现象。

凭我们现有资源和技术能力，结合产品特性，失效分析适宜以器件为单元建立失效模式。分析机理达到零件（如芯片\壳体\滤波片\插芯套组件等）层次即可。2.0研究对象和要求第八页，共三十三页，编辑于2023年，星期二光功率小于规格要求6/9/202392.0研究对象和要求案例分析：失效分析芯片Ith大于规格70%失效模式失效机理第九页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023103.0意义和价值

3.1 为提高产品可靠性提供科学依据。

通过失效分析，得到失效模式，准确判定失效机理，为产品可靠性设计、材料选型、工艺制造和使用维护提供科学依据，从而提高产品可靠性。

第十页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023113.0意义和价值3.2质量管理闭环系统中的重要环节。

无论是”PDCA”循环还是”6σ”理念中”DMAIC”管理模型，缺少失效分析就不能形成闭环系统。

第十一页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023123.0意义和价值分析原因并提出改善措施，制定改善计划存在的问题进行失效分析根据改善效果建立标准第十二页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023133.0意义和价值3.3通过建立反馈系统，共享技术信息，推动技术革新。失效分析的反馈系统可与技术开发和市场部门、甚至与国家的质量管理部门、可靠性研究中心、数据中心及数据交换网相结合。转化为各类技术文献，减少失效发生几率，增加经济效益。

第十三页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023144.0分析方法4.1 非破坏性分析4.2半破坏性分析4.3破坏性分析案例：“BOSA功率失效分析报告”

编号FA20100601第十四页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023154.0分析方法4.1 非破坏性分析

观察激光焊点案例第十五页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023164.0分析方法4.2 半破坏性分析

模拟客户使用状态，器件受力对功率参数的影响案例第十六页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023174.0分析方法4.2 半破坏性分析

修复参数，提取能够使其参数回复的条件，从而总结失效机理案例第十七页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023184.0分析方法4.3 破坏性分析

案例排除A处的因素第十八页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023194.0分析方法4.3 破坏性分析

案例分解器件观察对比第十九页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023205.0主要程序失效情况调查鉴别失效模式失效特征描述器件相关信息使用信息环境信息失效现象失效过程光电特性测试结构特征鉴定形状大小位置颜色机械结构物理特性第二十页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023215.0主要程序失效机理分析提交分析报告分析实质原因提出纠正措施参考相关标准观测失效样品工艺设计结构材料测试方法使用条件质量控制综合分析实验对比还原现象任务来源背景描述分析结果分析过程记录和图片综合评审第二十一页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023226.0操作流程-1第二十二页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023236.0操作流程-2第二十三页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023246.0操作流程-3第二十四页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023256.0操作流程-4第二十五页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023266.0操作流程-6上传到OA存档/供查阅第二十六页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023277.0注意事项先了解再鉴定先方案再操作先无损再破坏先观察后测试先了解准确、详尽的使用信息，通常需要使用方配合。根据失效现象，制定方案后再进行分析。检查分析过程中可以修订分析方案。失效分析的基本原则。先确认所有无损检验完成后，在进行半破坏和破坏分析。先进行外观检查再做参数测试和功能测试。第二十七页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023287.0注意事项先宏观再微观先简单再复杂先静态后动态先恢复再分解先检查整体外观和功能，再检查局部外观与功能。先做简单的项目分析，再进行复杂的项目分析。先做空载和常温等常规测试，再模拟使用条件测试。先进行模拟实验，尽力恢复失效功能或参数，再做分层解剖检查分析。第二十八页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023297.0注意事项失效样品有时是唯一的，十分宝贵。在分析时应严格按程序进行。样品的保管、运输、拆装、分解等过程要注意ESD\EOS\机械应力\温湿度环境不当损伤样品，造成新的失效，从而无法找到原来失效的真正原因。第二十九页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023308.0操作流程&制度参见附件1、附件2、附件4第三十页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023319.0

FA工程师因该具备的能力要懂基础的物理科学，对物理对电路都要有一定的基础，否则无法解释一些本质现象，思路也不宽。要熟悉产品封装工艺，这个是失效分析的基础，不然没法给结论。第三十一页，共三十三页，编辑于2023年，星期二6/9/2023329.0

FA工程师因该具备的能力3.要懂电路和机械装配图。4.熟悉材料科学，会分析各种材料的相关问题。5.要对业界的所有失效分析设备，材料分析设备很熟悉，甚至还有测试设备要玩的转。6