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失效分析!
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失效分析是一门新兴发展中的学科,近年开始从军工到普通企业普及。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,是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。方法分为有损分析,无损分析,物理分析,化学分析等

失效分析定义:

失效分析对产品的生产和使用都具有重要的意义,失效可能发生在产品寿命周期的各个阶段,发生在产品研制阶段、生产阶段到使用阶段的各个环节,通过分析工艺废次品、早期失效、试验失效、中试失效以及现场失效的失效产品明确失效模式、分析失效机理,最终明确失效原因。

失效分析意义:

1、通过失效分析可查找产品失效分析根本原因,提供产品及工艺改进意见,对工艺现状分析及评价,优化改进产品研发方案及生产工艺;

2、有效的协助生产商及经销商等客户及时了解产品质量,对其产品有效提出并实施可靠性改进措施,提升产品良率及可靠性,降低生产成本,提升企业核心竞争力;


六种类型的失效分析:

1、涂/镀层失效分析

随着生产和科学技术的发展,涂/镀层材料逐步出现在人们的视野并且迅速发展并遍布于我们生活。总的来说,今后对涂/镀层材料技术总的发展趋势是高性能化、高功能化、智能化和绿色化等。因为技术的全新要求和产品的高要求化,而客户对高要求产品及工艺理解不一,于是涂/镀层材料分层、开裂、腐蚀、变色等之类失效频繁出现,常引起供应商与用户间的责任纠纷,所以导致了严重的经济损失。通过失效分析一系列分析验证手段,可以查找其失效的根本原因及机理,其在提高产品质量、工艺改进及责任仲裁等方面具有重要意义。

主要失效模块

分层、开裂、腐蚀、起泡、涂/镀层脱落、变色失效等

常用失效分析技术手段

材料成分分析、材料热分析、材料断口分析、材料物理性能、失效复现/验证。

2、复合材料失效分析

随着生产和科学技术的发展,越来越多的复合材料广泛应用于我们的生活。因为复合材料热稳定性好、比强度/比刚度高、抗疲劳性能好等诸多优点,故其广泛应用于航空航天、汽车工业、制造业及医学等领域,而技术的全新要求和产品的高要求化,但客户对高要求产品及工艺理解不一,于是复合材料断裂、开裂、爆板分层、腐蚀等之类失效频繁出现,常引起供应商与用户间的责任纠纷,所以导致了严重的经济损失。目前进而越来越多的企业、单位对于复合材料失效分析有了一个全面的认识,因为通过失效分析手段,可以查找产品失效的根本原因及机理,从而提高产品质量、工艺改进及责任仲裁等方面。

主要失效模式

开裂、腐蚀、爆板分层、开路(线路、孔)、变色失效等。

失效分析常用手段

无损检测、材料成分分析、材料热分析、破坏性试验、切片分析、材料物理性能、失效复现/验证

3、高分子材料失效分析

随着生产和科学技术的发展,人们不断对高分子材料提出各种各样的新要求。总的来说,今后对高分子材料技术总的发展趋势是高性能化、高功能化、复合化、智能化和绿色化。因为技术的全新要求和产品的高要求化,而客户对高要求产品及工艺理解不一,于是高分子材料断裂、开裂、腐蚀、变色等之类失效频繁出现,常引起供应商与用户间的责任纠纷,所以导致了严重的经济损失。进而越来越多的企业、单位对于高分子材料失效分析有了一个全新的要求,不再是以往的直接更换等常规手段,而需要通过失效分析手段查找其失效的根本原因及机理,来提高产品质量、工艺改进及责任仲裁等方面。

主要失效模式

断裂、开裂、腐蚀、分层、起泡、涂层脱落、变色、磨损失效等。

失效分析常用手段

材料成分分析、材料热分析、材料裂解分析、材料断口分析、材料物理性能测试、失效复现/验证

4、金属材料及零部件失效分析

随着科学技术和工业生产的迅速发展,人们对机械零部件的质量要求也越来越高。材料质量和零部件的精密度虽然得到很大的提高,但各行业中使用的机械零部件的早期失效仍时有发生。通过失效分析,找出失效原因,提出有效改进措施以防止类似失效事故的重复发生,从而保证工程的安全运行是必不可少的。

主要失效模式

设计不当引起的失效(结构设计不合理、设计硬度不足、选材不当、材料状态要求不合理);

材料缺陷引发的失效(疏松、偏析、皮下气泡、缩孔、非金属夹杂、白点、异金属夹杂、表面腐蚀等);

铸造缺陷引发的失效(缩孔与疏松、白口与反白口、球墨铸铁球化不良、夹渣、偏析碳化物、铸造裂纹、石墨漂浮等);

锻造缺陷引发的失效(过热与过烧、锻造裂纹、热脆与铜脆、锻造折叠、高温氧化、退火不充分、锻造白点、锻造流线缺陷等);

焊接缺陷引发的失效(焊接裂纹、未焊透与未熔合、焊接预热不当、夹渣与气孔、晶间腐蚀、应力腐蚀);

热处理缺陷引发的失效(淬火裂纹、表面脱碳、渗碳/氮缺陷、回火裂纹等);

冷加工成型缺陷引发的失效(磨削缺陷、切削缺陷、冷镦缺陷、冲/挤/拉伸成形缺陷等。

效分析常用手段

断口分析、金相组织分析、成分分析、物相分析、残余应力分析、机械性能分析、现场工艺及使用环境的考察验证。

5、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。因此,必须重视和加快发展元器件的可靠性分析工作,通过分析确定失效机理,找出失效原因,反馈给设计、制造和使用,共同研究和实施纠正措施,提高电子元器件的可靠性。

电子元器件失效分析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,确认最终的失效原因,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。

主要失效模式

开路、短路、烧毁、漏电、功能失效、电参数漂移、非稳定失效等

效分析常用手段

电测、无损检测、制样技术、显微形貌像技术、失效定位技术、表面元素分析、失效复现/验证。

6、PCB/PCBA 失效分析

随着电子产品的高密度化及电子制造的无铅化,PCB及PCBA产品的技术水平、质量要求也面临严峻的挑战,PCB的设计与生产加工及组装过程中需要更严格的工艺与原材料的控制。目前由于尚处于技术和工艺的转型期,客户对PCB制程及组装的认识尚有较大差异,于是类似漏电、开路(线路、孔)、焊接不良、爆板分层之类的失效常常发生,常引起供应商与用户间的质量责任纠纷,为此导致了严重的经济损失。通过对PCB及PCBA的失效现象进行失效分析,通过一系列分析验证,找出失效原因,挖掘失效机理,对提高产品质量,改进生产工艺,仲裁失效事故有重要意义。

主要失效模式

爆板/分层/起泡/表面污染,开路、短路,焊接不良:焊盘上锡不良、引脚上锡不良,腐蚀迁移:电化学迁移、CAF

失效分析常用手段

无损检测、表面元素分析、热分析、电性能测试、破坏性能测试


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