中国有句俗话叫:“吃一堑,长一智”,《论语》中也有“不贰过”的说法。其本质就是要从失败中吸取教训避免进一步的犯错。失效分析就是要分析损 坏的产品从而为改进设计或明确责任提供素材的工作。
电子元件技术网专业分析师 曾表态:目前很多公司特别是中小型公司的失效分析做的并不好。
一方面,一些中小型
电子产 品生产商没有良好的物料控制体系,不能对物料进行有效的追溯。一旦出了问题,很难查到当年的渠道和来源。甚至不能保证物料的真伪。更有甚者,一些企业就没 有失效分析的概念,停留在坏了就修的救火状态。也谈不到从根本上吸取教训的问题。有的企业一个芯片用上去总是损坏,就认为是芯片质量不好,却没有从根本上 去分析损坏的原因,盲目下结论。结果换了一个厂家的芯片照样坏。多年后才发现是自己的电路就缺乏防护设计。
另一方面,几乎所有的
电子元器件生产商面对失效品都采取回避的态度。对于国际一线品牌。一般的流程是先提 供失效样品,而后填写问卷,而后送到全球失效分析中心排队分析,结果一个失效分析下来往往要1~2个月。而拿到的报告往往是说用户使用不当。比如静电没有 保护好、潮湿敏感器件出了爆米花效应之类的。好像从来就没有
电子元器件生产商的责任。而事实上,对于很多 器件,特别是新推出的某些专用芯片,往往在其刚刚进入市场时会有很多bug,这些bug会造成这样那样的失效。这中bug又是
电子器件生产商遮遮掩掩的。
而且,对于很多中小企业而言如果他们进货渠道很多,很多时候在第一个环节就被原厂给拒绝了。一般而言原厂都是要求由代理商提供失效样品的送样。结果就出现 了新的代理一查批号说不是我买的货,我不能送样。而原来的供应商则说,你都不买我的货了,我为什么给你送样的情况。导致很多中小企业的东西损坏的不明不 白。
也许你会说,不是有专业的失效分析公司么?是的,目前有很多做
电子元器件 失效分析的公司,但是其中良莠不齐。一个比较普遍的现象是,缺乏深层次失效机理的分析能力。很多都停留在使用高精尖的设备发现失效点上,至于为什么出现这 种失效,如何避免,究竟是谁的责任,往往不能提供很深入的帮助。
因此
我爱方案网(
http://www.52solution.com/)给出特别强调,企业一定要有一定的失效分析能力,另外 两个需要注意的问题是:一是仪器的配备,二是人员的配备。高级的失效分析仪器往往价格昂贵,像扫描电镜都是数以百万计的仪器。对于一般的企业,往往没有实 力配备全套的仪器设备。另一方面,就是配备了这些仪器设备,对于仪器的操作、结果的判读、机理的推断都需要有高素质的失效分析人员来进行。要配备齐全的设 备和专家的人员对一般企业而言都是很难做的。这就是失效分析尴尬的现状。
但是,难做不等于不能做。对于绝大多数企业而言,根据自己的实力来装备培养自己失效分析队伍也是需要的。一般的企业做失效分析可以先配备一个晶体管图示 仪,好点的国产货也就万把块钱。在一个仪器上培养这方面的人,就比全面铺开要方便很多。而通过晶体管图示仪基本上可以把失效器件定位到失效的管脚上,如果 条件好,还能确认是电过应力损坏还是静电损坏。知道了这两点就可以帮助开发人员检查设计,而如果是静电损伤,则可改善生产使用的防护条件了。
如果想要再进一步分析,则需要建立一个金相分析实验室了。这所需要的设备为:金相显微镜、体视显微镜和切割机、磨抛机及制样的耗材了。如果有了这样的实验 室,除了可以看各种元器件的表面损伤外,还可以通过制作切片的方法观察内部情况。而且实验室到了这个层次,不仅仅可以用作元器件的失效分析,也可以用于焊 接组装工艺失效的检查,比如检查焊接情况、金属间化合物的生成情况等。而且这时还可以用于元器件的最初认证及进行破坏性物理分析。 另外若要拓展自己的专业知识及常识,那么关注
中国电子展(
http://www.cntronics.com/public/dzz/ )这样的大型
电子行业展会更是必不可少。到这个阶段基本上投入就比较大了。如果使用全套进口设备,那么总价至少也要60~90人民 币左右。如果使用国产设备那么投入可以少很多。采用全套国产设备,基本上可以在10万人民币以内完成。此时对人员素质上,需要有了解
电子元器件材料科学、半导体物理学的人员进行相关工作。
对于集成电路而言,很多失效都是发生在键合系统上的,也就是管脚和集成电路芯片的连接上。用金相切片的方法,很多时候会破坏芯片的键合系统。这时候,可能 会用到开封机来打开集成电路表面的塑料材料。对于很多企业而且言,这个东西就太贵了。往往要几万美元。而且还要经常更换喷嘴之类昂贵的耗材,所以很多企业 干脆就不买这个东西,采用手工开封的方法进行。youtube上甚至可以看到老外这么干所拍摄的视频。不过开封需要使用到强酸,有些化学药品还属于国家管 制药品,需要到公安局去备案。而且实际实施时,不论是用开封机还是手工开封,都需要在通风厨中进行。做好个人防护。对于人员而言,除了上述知识外,要动用 强腐蚀的化学药品,原则上要有“危险化学品作业证”。
一般的企业做到这个层次就可以了。如果在进行上述分析后还无法定案,这时候可以到社会上的失效分析公司,或者到大学高校中去,租借他们的设备进行分析。对 于怀疑有来料问题做造成的批次失效鉴别时,则一定要去具有IEC 17025认证的实验室去做第三方分析鉴定。他们出具的报告才有法律效力。ps:该文章由
元件江湖网 友
Icdetector原创:
http://www.cntronics.com/club/space.php?uid=107184&do=blog&id=22269 。 谢谢!
如果一个企业要把自己的企业做成百年老店,就必须要有质量过硬的产品。而失效分析发现质量问题的重要手段,对提升质量有重要意义。希望我们的失效分析不再 尴尬。
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