LED常见失效模式与失效机理

失效和失效形式的分类

第1章失效和失效形式的分类1 第1章失效和失效形式的分类机械构件或机械制品在实际使用过程中，由于载荷、温度、介质等力学及环境因素的作用，以磨损、腐蚀、断裂、变形等方式失效，这给国民经济带来极大的损失，严重的失效事故甚至会造成人身伤亡。失效分析的目的是确定失效性质，查找失效原因，提出预防监控以及设计改进意见，避免和防止类似失效的重复发生。失效分析工作对材料的正确选择和使用，促进新材料、新工艺、新技术和新结构的发展，对产品设计、制造技术的改进，对材料及零件质量检查、验收标准的制定，改进设备的操作与维护，以及促进设备监控技术的发展等方面具有重要作用。 1.1 失效的定义机械产品的零件或部件处于下列3种状态之一时，就可定义为失效：① 当它完全不能工作时；② 仍然可以工作，但已不能令人满意地实现预期的功能时；③ 受到严重损伤不能可靠而安全地继续使用，必须立即从产品或装备上拆下来进行修理或更换时。机械产品及零部件常见的失效类型包括变形失效、损伤失效和断裂失效三大类。机械产品及零部件的失效是一个由损伤、萌生、扩展（积累）直至破坏的发展过程。不同失效类型其发展过程不同，过程的各个阶段的发展速度也不相同。按照机械产品使用的过程，可将失效分为3类。 1．早期失效在使用初期，由于设计和制造上的缺陷而诱发的失效，称为早期失效。因为使用初期，容易暴露上述缺陷而导致失效，因此失效率往往较高，但随着使用时间的延长，其失效率则很快下降。假若在产品出厂前即进行旨在剔除这类缺陷的过程，则在产品正式使用时，便可使失效率大体保持恒定值。 2．随机失效在理想的情况下，产品或装备发生损伤或老化之前，应是无“失效”的。但是由于环境的偶然变化、操作时的人为差错或者由于管理不善，仍可能产生随机失效或称偶然

失效模式分析

失效模式分析（FMEA）控制程序 1.0 [目的] 通过对产品在设计及生产过程所采取的分析评估,消除存在或潜在的异常原因. 2.0 [适用范围] 适用于产品设计阶段及制造过程阶段使用. 3.0 [定义] 3.1 严重度(S):潜在失效模式发生时对下一工序或产品影响后果的严重程度的评鉴指标. 3.2 发生机率(O):实际上发生和造成失效模式之原因的机率. 3.3 风险优先数:是指严重度(S),发生机率(O),难检度(D)的乘积, 是用来评定事项处理的优先级. 3.4 顾客:在本程序中,一般是指"最终使用者",但也可以是后续的或下一制造或装配工序,以及服务工作. 4.0 [职责] 4.1 FMEA小组:由研发中心.工程部等相关人员组成 4.2 品管部FMEA成员:选定产品和工序、成效追踪评估及整理 4.3 工程部FMEA成员:失效模式效应分析、技术改善对策之提出 4.4 制造部FMEA成员:管理改善对策之提出、改善措施之执行 4.5 研发中心FMEA成员: 产品失效模式效应分析,产品特性改善对策之提出注:上述仅为部分事项之主办人员权责划分,但仍需其它部门成员共同商讨定案 5.0 [程序内容] 5.1 FMEA作业过程 5.1.1 成立FMEA小组 1). 由跨功能小组组成FMEA小组,成员以5-9人组成最佳. 2). 成员必需具备下述条件: a. 有确定措施或对策之权力; b. 有执行任务之能力; c. 有6个月以上之实际工作经验. 5.1.2 FMEA的主题选定 1).在《产品质量先期策划和控制计划程序》的《控制计划(QC工程表)》中, 跨功能小组需确定需要做PFMEA的机种. 5.1.3 FMEA编号:记录PFMEA文件的编号,以便查询, 5.1.4 确定项目名称:确定所分析的系统、子系统或零件的过程特性、名称、编号. 5.1.5 责任部门确定:确定失效模式产生的部门和小组. 5.1.6 确定权责人:填入负责准备FMEA工作的负责人. 5.1.7 确定项目:填入产品编号. 5.1.8 记录制作日期:填入编制FMEA原始稿的整理日期及最新修定的日期. 5.1.9 填入FMEA小组成员:将参加FMEA小组的成员名单予以记录. 5.1.10 确定工序和产品特性与功能 1).简单描述被分析的过程或工序产品特性,并尽可能简单地说明该工艺过程或工序的目的和该该产品特性和功能的目的. 2).如果工序过程产品特性和功能包括许多具有不同失效模式,那么可以把这些工序和产品特性及功能作为独立的过程列出.

电容失效模式和机理

电容的失效模式和失效机理电容器的常见失效模式有： ――击穿短路；致命失效 ――开路；致命失效 ――电参数变化（包括电容量超差、损耗角正切值增大、绝缘性能下降或漏电流上升等；部分功能失效 ――漏液；部分功能失效 ――引线腐蚀或断裂；致命失效 ――绝缘子破裂；致命失效 ――绝缘子表面飞弧；部分功能失效引起电容器失效的原因是多种多样的。各类电容器的材料、结构、制造工艺、性能和使用环境各不相同，失效机理也各不一样。各种常见失效模式的主要产生机理归纳如下。 3.1失效模式的失效机理 3.1.1 引起电容器击穿的主要失效机理 ①电介质材料有疵点或缺陷，或含有导电杂质或导电粒子； ②电介质的电老化与热老化； ③电介质内部的电化学反应； ④银离子迁移； ⑤电介质在电容器制造过程中受到机械损伤； ⑥电介质分子结构改变； ⑦在高湿度或低气压环境中极间飞弧；

⑧在机械应力作用下电介质瞬时短路。 3.1.2 引起电容器开路的主要失效机理 ①引线部位发生“自愈“，使电极与引出线绝缘； ②引出线与电极接触表面氧化，造成低电平开路； ③引出线与电极接触不良； ④电解电容器阳极引出箔腐蚀断裂； ⑤液体电解质干涸或冻结； ⑥机械应力作用下电介质瞬时开路。 3.1.3 引起电容器电参数恶化的主要失效机理 ①受潮或表面污染； ②银离子迁移； ③自愈效应； ④电介质电老化与热老化； ⑤工作电解液挥发和变稠； ⑥电极腐蚀； ⑦湿式电解电容器中电介质腐蚀； ⑧杂质与有害离子的作用； ⑨引出线和电极的接触电阻增大。 3.1.4 引起电容器漏液的主要原因 ①电场作用下浸渍料分解放气使壳内气压上升； ②电容器金属外壳与密封盖焊接不佳； ③绝缘子与外壳或引线焊接不佳；

过程失效模式及后果分析程序OK

1.目的 1.1确定与产品相关的过程潜在失效模式。 1.2确定制造或装配过程中失效的起因，确定减少失效发生或找出失效条件的过程控制变量。 1.3编制潜在失效模式分析表，为制造部及技术部等部门采取纠正和预防措施提供对策。 2.适用范围适用于新产品、产品变更及应用环境发生变更时的样品试作、批量生产。 3.定义 3.1 PFMEA：由负责制造的工程师/小组为确保尽最大可能考虑并记录潜在的失效模式和相关的原因/机理而使用的分析技术。 3.2过程流程图：指对某一产品预期的制造过程的早期描述。 3.3控制计划(QC工程表)：是对控制零件和过程的系统的书面描述。 3.4在失效分析中，首先要明确产品的失效是什么，否则产品的数据分析和可靠度评估结果将不一样，一般而言，失效是指： 3.4.1在规定条件下（环境、操作、时间）不能完成既定功能。 3.4.2在规定条件下，产品参数值不能维持在规定的上下限之间。 3.4.3产品在工作范围内，导致零组件的破裂、断裂、卡死等损坏现象。 3.5客户：一般是指“最终使用者”，但也可以是后续的或下一制造装配工序，以及服务工作。 4.职责 4.1 PFMEA制订：产品开发课 4.2 PFMEA审查：APQP小组 4.3 PFMEA核准：技术部经理/管理者代表

5.作业程序 6.相关文件 6.1记录管制程序 FT-QP-003 6.2产品品质先期策划程序 FT-EP-012 6.3文件与资料管制程序 FT-QP-001 7.使用表单

7.1潜在失效模式及后果分析TR-014-02-A0 7.2过程流程图TR-014-03-A0 8.附件 1、FMEA编号编号方法如下： ××××─××× 流水号年份 2、项目名称依据5.1中所确定的分析项目填入该过程（工序）、名称、编号。 3、过程责任部门填入产品制造部门和生产线。 4、编制者填入负责编制FMEA的人员姓名、电话及所在部门名称。 5、产品型号填入将要分析的产品和/或零部件型号。 6、关键日期填入初次FMEA预定完成的日期，该日期不应超过计划开始生产的日期。 7、FMEA日期填入编制FMEA初稿的日期及最新修订的日期。 8、主要参加人列出参与或执行此项工作的各部门负责人姓名。 9、过程功能/要求简单描述被分析的过程或工序，说明该工序过程或工序的目的，工序过程包括多个具有不同失效模式的工序，应把这些工序作为独立过程列出处理。 10、潜在失效模式:指过程中可能发生的不符过程要求和/或设计意图的形式，是对其具体工序不符合要求的描述，它可能是引起下道工序的潜在失效模式，也可能是上一道工序潜在失效的后果。在过程FMEA准备中，应假定提供的附件、毛坯是合格的。 11、潜在失效后果:是指失效模式对客户的影响，客户可以是下一道工序、后续工序或工位、代理商、最终用户，当评价潜在失效后果时，应依据客户可能注意到的或经历的情况来描述失效后果，对最终用户来说失效的后果应一律用产品（或系统）的性能来描述（如噪音大、漏油、卡死、侵蚀等）若客户是下一道工序或后续工序/工位，失效的后果应用工艺/工序性能来描述（如无法装配、危害操作者、工艺基准误差大等）。 12、严重度:是潜在失效模式对客户的影响后果的严重程序的评价指标。严重度仅适用于失效的后果，分为1∽10级，其严重程序按下表予以评价选定：

液压缸常见的失效模式

目前，大部分企业液压缸的维修模式仍停留在简单更换X畴，即仅仅更换密封件以及进行简单的打磨和清洗，甚至对于破损严重的部位也是如此。但经过简单维修过后的液压缸使用周期短，故障率高，维修费用高。可见，更换并不能作为维修管理的核心措施，企业应首先从本质上分析液压系统的失效原因，最大限度地确保设备地有效运行。据统计，液压系统有70%~80%的故障是由液压油污染引起的，延长液压油洁净度劣化周期的前提就是要分析并控制油污染源。污染物的主要来源有以下几种途径：装配污染物——液压缸等元件在维修过程中产生的污染物，维修的次数越多，污染物产生越多;生成污染物——高摩擦系数零件在运行中产生大量磨损碎屑，同时频繁的维修使得液压缸常处在磨合期，生成大量污染物;吸入污染物——因为密封效果不佳，使外界粉尘等污染物进入系统。明确污染物的来源是实施具体维修的前提，企业应根据故障原因不断升级维修方式，从而降低企业成本，提高运行效率，实现企业利益最大化。艾志工业生产质量总监IanMoffatt强调说。液压油缸密封失效的主要因素作者:hgmifeng2011-04-20 08:54 星期三晴液压油缸密封失效的主要因素液压设备的制造厂商为了降低成本往往采用不考虑液压缸密封件的重要性，他们通常会选用价格低廉的产品。由于价格低廉的液压密封件质量参差不齐，质量的稳定性也比较差，往往容易出现液压密封失效的故障，一旦液压缸如果失效，就会立即致使设备出现故障，这不仅生产停止甚至会严重的经济损失。如果液压设备的液压缸密封件出现问题，以下四点可以帮助你找到失效原因所在。安装不当是液压密封失效的一个主要原因。安装时最需要注意的方面是：(1)清洁度；(2)防止损坏，避免液压密封件被刻痕；(3)适当的润滑。其他方面的问题在于，液压密封件上的密封套随动键的可调节部位密封过紧，或者是安装过程中液压密封唇被折叠。液压密封件的安装倒置也是一种常见的情况。解决这些问题主要是要注重常识并在安装过程中多加谨慎。系统异物是液压密封失效的另一主要因素。它通常是由一些外部因素，诸如污垢，沙砾，泥土，灰尘，甚至冰，以及一些内部因素诸如金属碎片，乳化液、软管或其他可降解的系统组件的分解物等所引起。在降柱过程中很多外部异物都有可能会进入机器系统中，对此，最好的解决办法便是正确安装防尘圈或刮板。而最好的内部污染的避免办法则在于适当的液体过滤系统。有时很小的金属片会嵌入到密封件中,对于致污物问题需注意刮伤的柱体和缸体的内表面、过度磨损、密封泄漏等方面。液压密封件材料出现化学性损坏是非常常见的。引起液压油缸密封件化学性损坏的第一要因在于选用了不正确的材料，或液压系统介质的变质。误用或使用不兼容的材料会出现由液体添加物、水解和氧化还原反应等引起的化学腐蚀现象。化学侵蚀可能导致的液压密封接口脱落，削弱密封件强度，过度膨胀或过度收缩致使密封件损坏。密封件发生变色也是化学侵蚀的指标之一。热降解问题。当失效的液压密封件出现了表面硬，脆的现象，或者是部分液压密封件、密封唇或密封体出现脱离现象，那么就应考虑是否问题出在热降解上。热降解会引起密封唇失效，压缩过度并会腐蚀液压密封材料。这种情况的产生可能是以下原因造成的：使用了不正确的液压密封材料，高动态摩擦，装载过多的液压密封唇，没有远离而是太靠近外部热源等。修正热降解问题可能需要减少液压密封唇的阻碍，增加润滑，或更换另一种材料的液压密封件。在模棱两可的情况下认为，所有液压密封件密封接口处的最高温度

电阻器常见的失效模式与失效机理

电阻器常见的失效模式与失效机理失效模式:各种失效的现象及其表现的形式。失效机理:是导致失效的物理、化学、热力学或其他过程。 1、电阻器的主要失效模式与失效机理为: 1)开路:主要失效机理为电阻膜烧毁或大面积脱落，基体断裂，引线帽与电阻体脱落。 2)阻值漂移超规范:电阻膜有缺陷或退化，基体有可动钠离子，保护涂层不良。 3)引线断裂:电阻体焊接工艺缺陷，焊点污染，引线机械应力损伤。 4)短路:银的迁移，电晕放电。 2、失效模式占失效总比例表 (1)、线绕电阻失效模式占失效总比例开路90% 阻值漂移2% 引线断裂7% 其它1% (2)、非线绕电阻失效模式占失效总比例开路49% 阻值漂移22% 引线断裂17% 其它7% 3、失效机理分析电阻器失效机理是多方面的，工作条件或环境条件下所发生的各种理化过程是引起电阻器老化的原因。 (1)、导电材料的结构变化:

薄膜电阻器的导电膜层一般用汽相淀积方法获得，在一定程度上存在无定型结构。按热力学观点，无定型结构均有结晶化趋势。在工作条件或环境条件下，导电膜层中的无定型结构均以一定的速度趋向结晶化，也即导电材料内部结构趋于致密化，能常会引起电阻值的下降。结晶化速度随温度升高而加快。电阻线或电阻膜在制备过程中都会承受机械应力，使其内部结构发生畸变，线径愈小或膜层愈薄，应力影响愈显著。一般可采用热处理方法消除内应力，残余内应力则可能在长时间使用过程中逐步消除，电阻器的阻值则可能因此发生变化。结晶化过程和内应力清除过程均随时间推移而减缓，但不可能在电阻器使用期间终止。可以认为在电阻器工作期内这两个过程以近似恒定的速度进行。与它们有关的阻值变化约占原阻值的千分之几。电负荷高温老化:任何情况，电负荷均会加速电阻器老化进程，并且电负荷对加速电阻器老化的作用比升高温度的加速老化后果更显著，原因是电阻体与引线帽接触部分的温升超过了电阻体的平均温升。通常温度每升高10℃，寿命缩短一半。如果过负荷使电阻器温升超过额定负荷时温升50℃，则电阻器的寿命仅为正常情况下寿命的1/32。可通过不到四个月的加速寿命试验，即可考核电阻器在10年期间的工作稳定性。直流负荷-电解作用:直流负荷作用下，电解作用导致电阻器老化。电解发生在刻槽电阻器槽内，电阻基体所含的碱金属离子在槽间电场中位移，产生离子电流。湿气存在时，电解过程更为剧烈。如果电阻膜是碳膜或金属膜，则主要是电解氧化;如果电阻膜是金属氧化膜，则主要是电解还原。对于高阻薄膜电阻器，电解作用的后果可使阻值增大，沿槽螺旋的一侧可能出现薄膜破坏现象。在潮热环境下进行直流负荷试验，可全面考核电阻器基体材料与膜层的抗氧化或抗还原性能，以及保护层的防潮性能。 (2)、气体吸附与解吸: 膜式电阻器的电阻膜在晶粒边界上，或导电颗粒和黏结剂部分，总可能吸附非常少量的气体，它们构成了晶粒之间的中间层，阻碍了导电颗粒之间的接触，从而明显影响阻值。合成膜电阻器是在常压下制成，在真空或低气压工作时，将解吸部分附气体，改善了导电颗粒之间的接触，使阻值下降。同样，在真空中制成的热分解碳膜电阻器直接在正常环境条件下工作时，将因气压升高而吸附部分气体，

电子产品失效模式分析

电子产品失效模式分析失效分析是一门发展中的新兴学科，近年开始从军工向普通企业普及，它一般根据失效模式和现象，通过分析和验证，模拟重现失效的现象，找出失效的原因，挖掘出失效的机理的活动。在提高产品质量，技术开发、改进，产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。 01、失效分析流程图1 失效分析流程 02、各种材料失效分析检测方法 1、PCB/PCBA失效分析

PCB作为各种元器件的载体与电路信号传输的枢纽已经成为电子信息产品的最为重要而关键的部分，其质量的好坏与可靠性水平决定了整机设备的质量与可靠性。图2 PCB/PCBA 失效模式爆板、分层、短路、起泡，焊接不良，腐蚀迁移等。常用手段无损检测：外观检查，X射线透视检测，三维CT检测，C-SAM检测，红外热成像表面元素分析： ?扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS) ?显微红外分析(FTIR)

?俄歇电子能谱分析(AES) ?X射线光电子能谱分析(XPS) ?二次离子质谱分析(TOF-SIMS) 热分析： ?差示扫描量热法(DSC) ?热机械分析(TMA) ?热重分析(TGA) ?动态热机械分析(DMA) ?导热系数(稳态热流法、激光散射法) 电性能测试： ?击穿电压、耐电压、介电常数、电迁移 ?破坏性能测试： ?染色及渗透检测 2、电子元器件失效分析电子元器件技术的快速发展和可靠性的提高奠定了现代电子装备的基础，元器件可靠性工作的根本任务是提高元器件的可靠性。图3 电子元器件失效模式开路，短路，漏电，功能失效，电参数漂移，非稳定失效等

常用手段电测：连接性测试电参数测试功能测试无损检测： ?开封技术(机械开封、化学开封、激光开封) ?去钝化层技术(化学腐蚀去钝化层、等离子腐蚀去钝化层、机械研磨去钝化层) ?微区分析技术(FIB、CP) 制样技术： ?开封技术(机械开封、化学开封、激光开封) ?去钝化层技术(化学腐蚀去钝化层、等离子腐蚀去钝化层、机械研磨去钝化层) ?微区分析技术(FIB、CP) 显微形貌分析： ?光学显微分析技术 ?扫描电子显微镜二次电子像技术表面元素分析： ?扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS) ?俄歇电子能谱分析(AES) ?X射线光电子能谱分析(XPS) ?二次离子质谱分析(SIMS) 无损分析技术： ?X射线透视技术 ?三维透视技术 ?反射式扫描声学显微技术(C-SAM)

【电机】电机的50种失效模式

The 50 Failure Modes of Electric Motors 电机的50种失效模式 ?电机外壳安装不当、物理损坏、腐蚀和材料问题。例如，软脚可能导致轴承失效，轴的弯曲和折断或基础裂纹。材料堆积（material buildup？）会增加电动机的工作温度，最终导致电机其他部位的损坏，如轴承。 ?电机定子电机定子：物理损坏，污染，腐蚀，高温，电压不平衡，断的支撑和绕组烧坏。 ?电机转子转子由多层锻压钢板组成，转子绕组由铜或铝合金组成，并用短路环短接。这些部件的失效模式，包括热应力、物理损坏、不平衡、转子断条、污染和不正确的安装。 ?电机轴承轴承，不当的处理和储存、安装不当、轴承不对中、润滑不当、启停机过程、污染、过载和电机的风扇不平衡。污染是轴承失效最大的原因之一。通常在润滑过程中，外面杂质或湿气进入轴承，导致失效。润滑总是轴承失效的主要原因，一般都是润滑方式不当造成的。太多或太少的润滑，都是不合适的，会导致轴承过早的磨损。所有电机润滑脂都应该是聚脲润滑脂，不是所有的润滑脂都合适。UE Grease Caddy是一个很好的工具，轴承加油后，可以用来听加油后轴承的声音。

?电机风扇降温风扇的失效模式，有物理损坏、结冰、异物和腐蚀。电机风扇故障，也可导致更大的电动机故障。保持风扇干净可延长电机寿命。 ?电机绝缘和绕组污染和潮湿可导致绕组故障。过热是另一个问题，可能会导致电机故障。绝缘击穿也是一种故障模式。一个标准的电动机的绝缘材料的寿命，是根据电机运行时的温度确定的。这意味着，如果一个电机，工作在特别高的温度，会导致寿命缩短。而更好的保温也可以延长寿命。绝缘击穿是一个大问题，因为它会造成绕组短路。可以通过MCE测试和热成像来检测这些问题。从匝间短路来自于污染物、磨损、振动和浪涌电压。 ?电机轴电机轴故障模式发生是由于物理损坏，不正确的制造，安装不当和腐蚀。例如，在安装马达不当会导致某些部件，如马达壳体，腐蚀和不平衡。

片式电阻的主要失效机理与失效模式

片式电阻的主要失效机理与失效模式 1．什么是片式电阻，片式电阻的概念。片式电阻器又称为片式电阻，也叫表面贴装电阻，它与它片式元器件（SMC 及SMD）一样，是适用于表面贴装技术（SMT）的新一代无引线或短引线微型电子元件。其引出端的焊接面在同一平面上。片式电阻在电路内的主要作用是降低电压，分担一部分电压即分压，限流保护电路，分流等，也可以用做时间电路元件和传感器等。 2.片式电阻的特性及分类。表面组装的电阻器是表面组装元气件的组成之一，它属于无源元件，其作用主要供厚膜、薄膜电路作外贴元件用。它一般按两种方式进行分类。按特性与材料分类分为：厚膜电阻、薄膜电阻。按外形结构分类分为：矩形片式电阻、圆柱片式电阻、异形电阻。矩形片式电阻的结构如下图（a）：（a）矩形片式电阻结构示意图 2.1矩形片式电阻结构介绍：矩形片式电阻由基板、电阻膜、保护膜、电极四大部分组成。基板：基板材料一般使用96％的Al2O3（三氧化二铝）陶瓷。基本应具体有

良好的电绝缘性，在高温下具有良好的导热性、电性能和一定强度的机械性能。电阻膜：电阻膜是用具有一定电阻率的电阻浆料印刷在陶瓷基本上的，在经过烧结而形成厚膜电阻。电阻浆料一般用RuO2（二氧化钉）。近年来开始使用贱金属系的电阻浆料，比如氧化系（TaN-Ta）、碳化系(WC-W)和Cu系材料，目的是降低成本。保护膜：将保护膜覆盖在电阻膜上，保护膜的主要作用是保护电阻。它一方面起机械保护作用，另一方面使电阻体表面具有绝缘性，避免电阻与邻近导体接触而产生故障。保护膜一般是低熔点的玻璃浆料，进过印刷烧结而成。电极：电极是为了保证电阻器具有良好的可焊性和可靠性，一般采用三层电极结构：内层电极、中间电极、外层电极。内层电极作用：连接电阻体的内部电极。中间电极是镀镍层，其阻挡作用，提高电阻散热，缓冲焊接的热冲击。外层电极是锡铅层，主要作用是使电极具有可焊性。 3片式电阻常见的失效模式与失效机理。图（1）线绕电阻失效总比例图（2）非线绕电阻失效总比例片式电阻的主要失效模式与失效机理为： 1) 开路：主要失效机理为电阻膜烧毁或大面积脱落，基体受力发生断裂，引线帽与电阻体发生脱落。

失效分析常见思路

失效分析在生产建设中极其重要,失效分析的限期往往要求很短,分析结论要正确无误,改进措施要切实可行。导致零部件或系统失效的因素往往很多,加之零部件相互间的受力情况很复杂,如果再考虑外界条件的影响,这就使失效分析的任务更加繁重。此外,大多数失效分析的关键性试样十分有限,只容许一次取样、一次观察和测量。在分析程序上走错一步,可能导致整个分析的失败。由此可见,如果分析之前没有一条正确的分析思路,要能如期得出正确的结论几乎是不可能的。有了正确的分析思路,才能制定正确的分析程序。大的事故需要很多分析人员按照分工同时进行,做到有条不紊,不走弯路,不浪费测试费用。所以从经济角度也要求有正确的分析思路。 1 失效分析思路的内涵世界上任何事物都是可以被认识的,没有不可以认识的东西,只存在尚未能够认识的东西,机械失效也不例外。实际上失效总有一个或长或短的变化发展过程,机械的失效过程实质上是材料的累积损伤过程,即材料发生物理的和化学的变化。而整个过程的演变是有条件的、有规律的,也就是说有原因的。因此,机械失效的客观规律性是整个失效分析的理论基础,也是失效分析思路的理论依据。失效分析思路是指导失效分析全过程的思维路线,是在思想中以机械失效的规律(即宏观表象特征和微观过程机理)为理论依据,把通过调查、观察和实验获得的失效信息(失效对象、失效现象、失效环境统称为失效信息)分别加以考察,然后有机结合起来作为一个统一整体综合考察,以获取的客观事实为证据,全面应用推理的方法,来判断失效事件的失效模式,并推断失效原因。因此,失效分析思路在整个失效分析过程中一脉相承、前后呼应,自成思考体系,把失效分析的指导思路、推理方法、程序、步骤、技巧有机地融为一体,从而达到失效分析的根本目的。在科学的分析思路指导下,才能制定出正确的分析程序;机械的失效往往是多种原因造成的,即一果多因,常常需要正确的失效分析思路的指导;对于复杂的机械失效,涉及面广,任务艰巨,更需要正确的失效分析思路,以最小代价来获取较科学合理的分析结论。总之,掌握并运用正确的分析思路,才可能对失效事件有本质的认识,减少失效分析工作中的盲目性、片面性和主观随意性,大大提高工作的效率和质量。因此,失效分析思路不仅是失效分析学科的重要组成部分,而且是失效分析的灵魂。失效分析是从结果求原因的逆向认识失效本质的过程,结果和原因具有双重性,因此,失效分析可以从原因入手,也可以从结果入手,也可以从失效的某个过程入手,如“顺藤摸瓜”,即以失

电容失效模式及失效机理

电容器失效模式和失效机理电容器的常见失效模式有:击穿、开路、电参数变化(包括电容量超差、损耗角正切值增大、绝缘性能下降或漏电流上下班升等)、漏液、引线腐蚀或断裂、绝缘子破裂或表面飞弧等.引起电容器失效的原因是多种多样的.各类电容器的材料、结构、制造工艺、性能和使用环境各不相同,失效机理也各不一样. 各种常见失效模式的主要产生机理归纳如下. 1、常见的七种失效模式 (1) 引起电容器击穿的主要失效机理 ①电介质材料有疵点或缺陷,或含有导电杂质或导电粒子; ②电介质的电老化与热老化; ③电介质内部的电化学反应; ④银离子迁移; ⑤电介质在电容器制造过程中受到机械损伤; ⑥电介质分子结构改变; ⑦在高湿度或低气压环境中极间飞弧; ⑧在机械应力作用下电介质瞬时短路. (2) 引起电容器开路的主要失效机理 ①引线部位发生“自愈“,使电极与引出线绝缘; ②引出线与电极接触表面氧化,造成低电平开路; ③引出线与电极接触不良; ④电解电容器阳极引出箔腐蚀断裂; ⑤液体工作台电解质干涸或冻结; ⑥机械应力作用下电介质瞬时开路. (3) 引起电容器电参数恶化的主要失效机理 ①受潮或表面污染; ②银离子迁移; ③自愈效应; ④电介质电老化与热老化; ⑤工作电解液挥发和变稠; ⑥电极腐蚀; ⑦湿式电解电容器中电介质腐蚀; ⑧杂质与有害离子的作用; ⑨引出线和电极的接触电阻增大. (4) 引起电容器漏液的主要原因 ①电场作用下浸渍料分解放气使壳内气压一升; ②电容器金属外壳与密封盖焊接不佳; ③绝缘了与外壳或引线焊接不佳; ④半密封电容器机械密封不良; ⑤半密封电容器引线表面不够光洁; ⑥工作电解液腐蚀焊点. (5) 引起电容器引线腐蚀或断裂的主要原因 ①高温度环境中电场作用下产生电化学腐蚀; ②电解液沿引线渗漏,使引线遭受化学腐蚀;

PFMEA过程失效模式及后果分析

科技股份作业文件文件编号：XXXX-XXXX.XX 版号：A/0 （PFMEA）过程失效模式及后果分析作业指导书批准：审核：编制：受控状态：分发号： 2016年01月15日发布2016年01月15日实施

过程潜在失效模式及后果分析作业指导书（PFMEA）XXXX-XXXX.XX 1目的过程潜在失效模式及后果分析，简称PFMEA。是一种信赖度分析的工具，可以描述为一组系统化的活动，是对确定产品/过程必须做哪些事情才能使顾客满意这一过程的补充。其目的是：（a）并评价产品/过程中的潜在失效以及该失效的后果；（b）确定能够消除或减少潜在失效发生机会的措施；（c）将全部过程形成文件。 2 围：适用于公司用于零组件的所有新产品/过程的样品试制和批量生产。适用于过程设计的风险性及后果的分析；适用于过程重复，周期性永不间断的改进分析。 3 术语和定义： 1）PFMEA：指Process Failure Mode and Effects Analysis（过程失效模式及后果分析）的英文简称。由负责制造/装配的工程师/小组主要采用的一种分析技术，用以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因/机理已得到充分的考虑和论述。 2）失效：在规定条件下（环境、操作、时间），不能完成既定功能或产品参数值和不能维持在规定的上下限之间，以及在工作围导致零组件的破裂卡死等损坏现象。 3）严重度（S）：指一给定失效模式最严重的影响后果的级别，是单一的PFMEA围的相对定级结果。严重度数值的降低只有通过设计更改或重新设计才能够实现。 4）频度（O）：指某一特定的起因/机理发生的可能发生，描述出现的可能性的级别数具有相对意义，但不是绝对的。 5）探测度（D）：指在零部件离开制造工序或装配之前，利用第二种现行过程控制方法找出失效起因/机理过程缺陷或后序发生的失效模式的可能性的评价指标；或者用第三种过程控制方法找出后序发生的失效模式的可能性的评价指标。 6）风险优先数（RPN）：指严重度数（S）和频度数（O）及不易探测度数（D）三项数字之乘积。 JT/C－7.1J－003

失效模式及后果分析

一、CUSUM（累积和）控制图和EWMA（指数加权滑动平均）控制图随着SPC控制理论中常规控制图的普遍使用，其缺点也逐渐显现出来，其中一条就是对过程的小偏移不灵敏。而CUSUM和EWMA则可解决类似问题。控制图的设计思想就是对数据的信息加以积累。CUSUM控制图分别可用于计量性数据（正态分布），不合格品数（泊松分布变数），不和格品率（二项分布变数）。CUSUM控制图的理论基础是序贯分析原理中的序贯概率比检验，这是一种基本的序贯检验法。该控制图通过对信息的累积，将过程的小偏移累加起来，达到放大的效果，提高检测过程小偏移的灵敏度。 2、EWMA控制图中控制统计量同样利用了历史资料，且该控制图可以对不同阶段的数据取不同的权重，距今越近的资料权重越大，距今越远，数据权重越小。EWMA控制图设计的本质就是寻找最优参数（λ，K）组合的过程，所依据的原则是：对给定的稳态ARL（0），使过程出现设定偏移量的偏移时具有最小失控ARL。二、稳健设计技术产品/工艺过程的稳健设计方法和技术开发阶段的稳健技术开发方法统称为稳健设计技术。它是开发高质量低成本产品最有效的方法。在实际生产中噪声因素（原材料的微小变化、操作人员水平的差异、机器设备的微笑波动等）的存在，由此产生的波动也不可避免？quot；永无止境地减少波动，使产品、工艺过程、技术功能对各种噪声因素不敏感，向着波动为零的目标不断迈进。（即位质量工程的理论支柱-波动理论）。而如果采用源头治理的办法，利用稳健技术设计寻找可控因素的一组水平组合，使产品/工艺过程性能或技术功能的输出质量特性围绕设计目标值的波动尽可能减少。基本功能的性能稳健取决于两点：一是输出质量特性本身的波动小；二是该质量特性应尽可能接近设计目标值。而S/N该度量指标可以比较准确反映这两个目标。稳健技术开发的实现过程： 1、进行初始设计并确认理想功能 2、识别可控因素和噪声因素 3、实施一步优化，即优化系统的稳健性 4、实施二步优化，确定对灵敏度影响显著的可调因素三、质量机能展开（QFD）（又名品质屋）质量功能展开是一项强有力的综合策划技术，尤其适用于大型产品（如飞机、汽车和大型设备）。它是一个总体的概念，提供一种将顾客的需求转化为对应于产品开发和生产的每一阶段（即：市场战略、策划、产品设计与工程设计、原形

光电子元器件的失效模式和失效机理

光电子元器件的失效模式和失效机理朱炜容 1.1 光电子器件的分类在光电子技术中，光电子元器件包括光源器件以及光探测器件。其中光源器件主要有发光二极管和激光器。光探测器件主要是光电二极管。作为电气元件，光纤和光缆也是光电子技术中不可缺少的组成元件。 1.2 激光器的失效模式及失效机理随着工作时间的增加，半导体激光器的工作性能将会劣化，发射功率和效率下降，有时还会发生突然失效的灾变性损坏。造成半导体激光器退化的原因除了其本身的因素外，还有使用温度、工作条件等环境因素。一、暗线缺陷暗线缺陷是激光器工作时形成的缺陷网络，这些缺陷最终会导致发射功率的下降。暗线缺陷的形成除了材料、工艺过程中会引入外，其形成过程与温度有很大的关系，它所引起的退化速率强烈地依赖于温度。二、腔面损伤退化腔面的损伤退化一般有灾变性退化和化学腐蚀损伤退化。在高功率密度激光的作用下，由于局部过热、氧化、腐蚀、介质膜的针孔和杂质等因素使腔面遭受损伤，从而使局部电流密度增加，局部大量发热，在热电正反馈的作用下，最终腔面局部熔融，导致灾难性的损伤，器件完全失效。腔面的化学腐蚀是由于光化学作用使腔面表面发生氧化，并形成局部缺陷，导致腔面局部发热，使激光器性能退化甚至失效。三、电极退化高功率半导体激光器的欧姆接触退化和热阻退化与其他电子器件的电极退化相似。电极金属和半导体材料间存在互扩散，在烧结的部位，孔洞和晶须的生长现象是常见的退化模式。另外，热应力导致的电极损伤也很常见。由于电极远离器件的有源区，电极退化对器件特性的影响一般在老化或工作一定时间后再表现出来。

半导体激光器的工作性能对温度非常敏感，温度升高将加速暗线缺陷的生长，腔面氧化等失效机理，严重影响激光器的寿命。激光器的转换效率不高，自身的功耗很大，因此降低热阻是提高激光器寿命和可靠性的主要方法之一。芯片电极烧结质量的好坏不但影响了热阻的大小，而且还关系到电极的电阻，因为激光器在正常工作时，其一般工作电流为几十甚至上百安培，即使是很小的电极电阻，也将产生很大的热功耗，减小电极电阻可以减小激光器本身的热功耗。此外，烧结工艺控制不好会造成焊料沾污腔面、焊料导致pn结短路以及烧结应力导致芯片损伤等。因此电极的烧结质量与半导体激光器的性能、稳定性和可靠性紧密相关。 1.3 光电二极管的失效模式和失效机理光电二极管的失效模式主要有：结构损伤、光纤断裂、开路、短路、性能参数退化（暗电流上升、响应度降低、击穿电压降低等）和IV特性变化等。引起这些失效的主要原因如下： 1、结构损伤整个光电二极管结构由于外力导致构成器件的各有机组成部分产生大的机械变形、位移，严重影响到器件的使用性能或致使器件失去规定的功能。这些外形结构的损伤失效容易通过目检并结合使用环境来判定。 1）机械应力如震动、冲击、碰撞、压力，可能会导致二极管的结构变形毁坏，外引线脱（断）落，光窗破裂，光纤塑套皱缩，纤芯断裂等失效。 2）热应力容易导致器件不同性质的材料之间因热膨胀系数的差异而位移、形变，从而导致结构（绝缘子、光窗、封边等）漏气、光纤位移甚至脱落。 3）高湿环境中器件金属表面容易受到电化学腐蚀，导致光窗脱落、封边漏气、外引出端及其与管脚间的绝缘电阻降低。 2、光纤断裂 1）各方向的应力超过了光纤承受的限度。 2）与金属或陶瓷插针粘接的光纤纤芯因机械或热应力作用导致光纤在插针结合部位断裂或损伤。

失效模式

电子元器件主要失效模式和机理介绍本报编辑：韩双露时间: 2009-5-22 17:16:45 来源: 电子制造商情中国赛宝实验室分析中心陈媛摘要：电子元器件的种类繁多，相应的失效模式和机理也很多，本文归纳和总结电子元器件的失效模式、分析和验证电子元器件的失效机理。针对失效模式和失效机理采取有效措施，是不断提高电子元器件可靠性水平的过程。关键词：电子元器件、可靠性、失效模式、失效机理引言电子元器件的失效主要是在产品的制造、试验、运输、存储和使用等过程中发生的，与原材料、设计、制造、使用密切相关。电子元器件的种类很多，相应的失效模式和机理也很多。失效模式是指失效的外在直观失效表现形式和过程规律，通常指测试或观察到的失效现象、失效形式，如开路、短路、参数漂移、功能失效等。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的一系列宏观（外在的）性能、性质变化，如疲劳、腐蚀和过应力等。从现场失效和试验失效中去收集尽可能多的信息(包括失效形态、失效表现现象及失效结果等)进行归纳和总结电子元器件的失效模式，分析和验证失效机理，并针对失效模式和失效机理采取有效措施，是不断提高电子元器件可靠性水平的过程。

1 集成电路失效模式和机理介绍集成电路的主要失效模式有功能失效、参数漂移、短路、开路等。集成电路失效模式统计分布见图1。图1 集成电路失效模式分布集成电路的主要失效机理有： 1）过电应力（EOS）：是指元器件承受的电流、电压应力或功率超过其允许的最大范围。 2）静电损伤(ESD)：微电子器件在加工生产、组装、贮存以及运输过程中，可能与带静电的容器、测试设备及操作人员相接触，所带静电经过器件引脚放电到地，使器件受到损伤或失效 3）闩锁效应（latch-up）：集成电路由于过电应力触发内部寄生晶体管结构而呈现的一种低阻状态，这种低阻状态在触发条件去除或终止后仍会存在。 4）电迁移（EM）：当器件工作时，金属互连线内有一定的电流通过，金属离子会沿导体产生质量的运输，其结果会使导体的某些部位出现空洞或晶须。 5）热载流子效应（HC）：热载流子是指其能量比费米能级大几个kT以上的载流子。这些载流子与晶格不处于热平衡状态，当其能量达到或超过 Si-SiO 界面势垒时(对电子注入为3.2eV，对空穴注入为4.5eV)便会注 2 入到氧化层中，产生界面态、氧化层陷阱或被陷阱所俘获，使氧化层电荷增加或波动不稳，这就是热载流子效应。

过程失效模式分析控制程序

发行版本：A 修改码：0 过程失效模式分析控制程序文件编码：XX/Q7.1-02 页码：1/7 ————————————————————————————— XX 股份有限公司程序文件 1、目的确定与产品生产过程相关的过程失效模式;评价和发现在各个生产工序中失效的原因,确定减少失效发生或找出失效条件的过程控制变量;编制失效模式分级表,为采取纠正和预防措施提供对策. 2、范围适用于新产品、修改产品及材料、过程设备、模具、工艺变更时的样件试制、批量生产。 3、术语无 4、职责 4.1 质管部对PFMEA 活动进行跟踪监察. 4.2 技术部负责过程失效模式和后果分析的制定及实施. 5、工作程序 5.1在APQP 过程中,由技术部门召集有关人员组成PFMEA 小组,报总工程师批准 5.2 PFMEA 分析小组依据工艺流程图,确定哪些过程是高风险的过程,填写<<过程流程图/风险分析表>>,然后针对这些高风险过程做PFMEA 分析. 5.3 PFMEA 分析小组对分析确定为高风险的工序步骤进行PFMEA,并记录于表格<<过程潜在失效模式冀后果分析(PFMEA)>>. 5.4 按下列要求填写PFMEA 表格: 5.4.1 FMEA 编号:按过程号编号. 5.4.2项目名称:填入所分析项目的名称.

5.4.3过程责任部门：填入生产部门名称和生产线名称 5.4.4产品名称：填入所分析产品的代号 5.4.5编制者：填入负责编制的人员姓名、电话及所在部门名称 5.4.6关键日期：填入初次FMEA预定完成日期，该日期不应超过计划开始生产的日期。 5.4.7编制日期：填入编制FMEA初稿的日期及最新修订的日期。 5.4.8主要参加人：填入执行此项工作的各责任部门和负责人（或参与人）5.4.9过程功能要求：简单描述被分析的过程或工序，说明该过程或工艺的目的；若工艺过程包括许多具有不同失效模式的工序，应把这些工序作为独立过程列出处理。 5.4.10潜在失效模式：是指过程中可能发生的不符合过程要求和/或设计意图的形式，是对具体工序不符合要求的描述，它可能是引发下道工序的潜在失效模式，也可能是上一道工序潜在失效的后果。 5.4.11潜在失效后果：是指失效模式预估的影响。当评价潜在失效后果时，应依据顾客可能注意到的或经历的情况来描述失效的后果。对最终用户来说失效的后果应一律用产品或系统的性能来描述（如噪音、工作不正常、发热、外观不良、不起作用、间歇性工作等）；若顾客是下一道工序、后续工序或工位，失效的后果应用过程/工序性能来描述（如无法紧固、不匹配、无法安装、加工余量过大或过小、危害操作者、损坏设备等）. 5.4.12 严重度(S):是指潜在的失效模式对顾客的影响后果的央中程度的评价指标,严重度仅适用于失效的后果.评价指标分为“1”到“10”级,按严重程度依次递增.评价准则见表1.

过程失效模式及后果分析程序

1 目的和范围本程序确定了与产品和过程相关的潜在的失效模式和潜在制造或装配过程失效的机理/起因，评价了潜在失效对顾客产生的后果和影响，阐明了如何采取控制来降低失效产生频度或失效条件探测度的过程变量和能够避免或减少这些潜在失效发生的措施。本程序适用于公司所有新产品/过程或修改过的产品/过程及应用或环境发生变更的原有产品/过程的样品试制和批量生产。 2 引用文件本程序引用下列最新有效文件：《潜在的失效模式及后果分析》《产品质量先期策划程序》《文件和资料控制程序》《记录控制管理程序》 3 术语 3.1 PFMEA ——指Process Failure Mode and Effects Analysis（过程失效模式及后果分析）的英文简称。由负责制造/装配的工程师/小组主要采用的一种分析技术，用以最大限度地保证各种潜在的失效模式及其相关的起因/机理已得到充分的考虑和论述。 3.2 失效——在规定条件下（环境、操作、时间），不能完成既定功能或产品参数值和不能维持在规定的上下限之间，以及在工作范围内导致零组件的破裂卡死等损坏现象。 3.3 严重度（S）——指一给定失效模式最严重的影响后果的级别，是单一的FMEA范围内的相对定级结果。严重度数值的降低只有通过设计更改或重新设计才能够实现。 3.4 频度（O）——指某一特定的起因/机理发生的可能发生，描述出现的可能性的级别数具有相对意义，但不是绝对的。 3.5 不易探测度（D）——指在零部件离开制造工序或装配之前，利用第二种现行过程控制方法找出失效起因/机理过程缺陷或后序发生的失效模式的可能性的评价指标；或者用第三种过程控制方法找出后序发生的失效模式的可能性的评价指标。 3.6 风险优先数（RPN）——指严重度数（S）和频度数（O）及不易探测度数（D）三项数字之乘积。 3.7 顾客——一般是指“最终使用者”，但也可以是随后或下游的制造或装配工序，维修工序或政府法规。 4 职责 APQP小组负责过程失效模式及后果分析（PFMEA）的制定与管理。 5 培训和资格过程失效模式及后果分析人员应经过PFMEA、APQP及相关知识的培训。 6 工作流程附工作流程图 7 附录 7.1 过程失效模式及后果分析工作流程图 JL-QP-707-F01 7.2严重度评价准则 JL-QP-707-F02 7.3频度评价准则 JL-QP-707-F03 7.4探测度评价准则 JL-QP-707-F04 7.5潜在的失效模式及后果分析 JL-QP-707-F05