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        首 页 > 技术咨询 > 失效分析
        什么是失效分析?

        失效分析是一门新兴发展中的学科,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。美信检测是一家以失效分析技术服务为重心的第三方实验室,以其在失效分析领域多年的服务,在行业中树立了良好的口碑。其独立的第三方地位,积累的大量案例和数据库使得我们可以为客户提供公正、独立、准确的失效分析报告。
         
        开展失效分析的意义:

        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。
         
         失效分析流程:

        (1)失效背景调查:产品失效现象?失效环境?失效阶段(设计调试、中试、早期失效、中期失效等等)?失效比例?失效历史数据?
        (2)非破坏分析:X射线透视检查、超声扫描检查、电性能测试、形貌检查、局部成分分析等。
        (3)破坏性分析:开封检查、剖面分析、探针测试、聚焦离子束分析、热性能测试、体成分测试、机械性能测试等。
        (4)使用条件分析:结构分析、力学分析、热学分析、环境条件、约束条件等综合分析。
        (5)模拟验证实验:根据分析所得失效机理设计模拟实验,对失效机理进行验证。

        注:失效发生时的现场和样品务必进行细致保护,避免力、热、电等方面因素的二次伤害。
         
         
        PCB/PCBA失效分析 金属材料及零部件失效分析 电子元器件失效分析 高分子材料失效分析 复合材料失效分析 涂/镀层失效分析
        •  简介
          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。
           
            服务对象

          印制电路板及组件(PCB&PCBA)生产商:确认产品质量情况,对产品生产过程中的各种问题进行分析,探究问题的根本机理,提供改进产品设计及工艺生产的参考意见;

          印制电路板及组件(PCB&PCBA)供应商/经销商:控制进货质量,增加用户的使用信心,提升品牌价值;

          印制电路板组件(PCBA)整机商:及时消除对生产过程中的潜在问题,提高制造产品的可靠性,降低责任风险。
            产生效益
          帮助材料生产商了解产品质量状况,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;
          查明电子组装中失效根本原因,提供有效的电子组装现场工艺改进方案,降低生产成本;
          提高成品产品合格率及使用可靠性,降低维护维修成本,提升企业品牌和竞争力;
          明确引起产品失效的责任方,为司法仲裁提供依据。
           
          分析过的PCB/PCBA种类:
          刚性印制板、挠性印制板、刚挠结合板、金属基板
          通讯类PCBA、照明类PCBA

            主要针对失效模式(但不限于)

           

          苏州美信   苏州美信

          1.爆板/分层/起泡/表面污染
          2.开路、短路
           

           

            苏州美信   苏州美信
          3.焊接不良:焊盘上锡不良、引脚上锡不良
          4.腐蚀迁移:电化学迁移、CAF

            常用失效分析技术手段

          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


          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)

          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)

          电性能测试: 击穿电压|耐电压|介电常数|电迁移

          破坏性检测:染色及渗透检测|
          切片分析:金相切片|聚焦离子束(FIB)制样|离子研磨(CP)制样
           

        •  前沿 
          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。
           
           相关行业

          汽车零部件、精密零部件、模具制造、铸锻焊、热处理、表面防护等金属相关行业。
           失效常见类型

          1.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);

          2.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);

          3.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);

          4.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);

          5.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);

          6.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)。
           金属失效分析的意义


          1.失效分析可以减少和预防同类失效现象的发生,从而减少经济损失和提高产品质量。

          2.为企业技术开发、技术改造提供信息,增加企业产品技术含量,从而获得更大的经济效益。

          3.分析机械零件失效原因,为事故责任认定、侦破刑事犯罪案件、裁定赔偿责任、保险业务、修改产品质量标准等提供科学依据。

           
           失效分析常用手段
           
          1.断口分析:光学形貌分析;显微形貌分析。

           
                 解理断裂              沿晶断裂
           
          2.金相组织分析
           

          40Cr钢:回火S+部分T+条状及网状F,根据GB/T 13320评级为5.5级。并且受带状组织的影响,组织具有不均匀性。



           
           
           
          锌铝合金过时效:析出相增多,形状改变,颗粒聚集,并变得粗大


          3.成分分析:SEM/EDS;ICP-OES;XRF;火花直读光谱。
           

          4.物相分析:XRD

           

          5.残余应力分析
           
          6.机械性能分析(硬度、拉伸性能、冲击性能、弯曲性能、硬度等)
           
          7.现场工艺及使用环境的考察验证。

           

        •  简介 
          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。
           
           服务对象

          1.元器件生产商:深度介入产品设计、生产、可靠性试验、售后等阶段,为客户提供改进产品设计和工艺的理论依据。
           
          2.组装厂:划分责任,提供索赔依据;改进生产工艺;筛选元器件供应商;提高测试技术;改进电路设计。

          3.器件代理商:区分品质责任,提供索赔依据。

          4.整机用户:提供改进操作环境和操作规程的依据,提高产品可靠性,树立企业品牌形象,提高产品竞争力。
           
           产生效益

          1.提供电子元器件设计和工艺改进的依据,指引产品可靠性工作方向;

          2.查明电子元器件失效根本原因,有效提出并实施可靠性改进措施;

          3.提高成品产品成品率及使用可靠性,提升企业核心竞争力;

          4.明确引起产品失效的责任方,为司法仲裁提供依据。
           
             
          分析过的元器件种类:
          集成电路、场效应管、二极管、发光二极管、三极管、晶闸管、电阻、电容、电感、继电器、连接器、光耦、晶振等各种有源/无源器件。

           
          主要失效模式(但不限于)

          开路、短路、烧毁、漏电、功能失效、电参数漂移、非稳定失效等


            
             发光二极管开路失效 二极管短路失效(金属迁移)

            

             漏电失效(静电击穿)          烧毁失效
           
               电参数漂移
           
           常用失效分析技术手段
           
           电测:连接性测试 | 电参数测试 | 功能测试

           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)

           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)
           
          显微形貌像技术:光学显微分析技术 | 扫描电子显微镜二次电子像技术
           
          失效定位技术:显微红外热像技术(热点和温度绘图) | 液晶热点检测技术 | 光发射显微分析技术(EMMI)
           
          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)

           

        •  简介
          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。
           
             服务对象 

          高分子材料生产厂商:深入产品失效产生可能原因的设计、生产、工艺、储存、运输等阶段,深究其失效机理,为提升产品良率及优化生产工艺方面提供依据。

          组装厂:责任仲裁;改进组装生产工艺;对供应商来料检验品质方面提供帮助。 

          经销商或代理商:为品质责任提供有利证据,对其责任进行公正界定。

          整机用户:改进产品工艺及可靠性,提高产品核心竞争力。
             产生效益

          1.查明高分子材料失效根本原因,有效提出工艺及产品设计等方面改进意见;
          2.提供产品及工艺改进意见,提升产品良率及可靠性,提升产品竞争力;
          3.明确产品失效的责任方,为司法仲裁提供依据。
           

             主要针对失效模式(但不限于)

           

           断裂、开裂、腐蚀、分层、起泡、涂层脱落、变色、磨损失效等。

           

              

              塑料外框发黄失效         塑料连接器开裂失效
           
             
                IC分层失效             多层油墨脱落失效

           

             常用失效分析技术手段 

          材料成分分析方面:
          傅立叶变换显微红外光谱分析(FTIR)
          显微共焦拉曼光谱仪(Raman)
          扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS)  
          X射线荧光光谱分析(XRF)
          气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)
          裂解气相色谱-质谱联用(PGC-MS)
          核磁共振分析(NMR)
          俄歇电子能谱分析(AES)
          X射线光电子能谱分析(XPS)
          X射线衍射仪(XRD)
          飞行时间二次离子质谱分析(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) 

          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) 

          电性能测试: 击穿电压|耐电压|介电常数|电迁移 

          破坏性检测:染色及渗透检测| 
          切片分析:金相切片|聚焦离子束(FIB)制样|离子研磨(CP)制样
           
        •  简介
          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。
           
            服务对象

          复合材料生产厂商:通过失效分析,查找产品失效产生可能原因的设计、生产、工艺、储存、运输等阶段,深究产品失效机理,为提升产品良率及优化生产工艺方面提供理论依据。
          经销商或代理商:及时为其来料品质进行有效管控,为产品品质责任进行公正界定提供依据。
          整机用户:跟进并对产品工艺及可靠性提供改进意见,提升产品良率及核心竞争力。
            产生效益
          1)通过失效分析可及时让生产商及经销商等了解产品状况,并对其产品失效提供有效预防政策;
          2)提供产品及工艺改进意见,提升产品良率及产品竞争力;
          3)明确引起复合材料产品失效的责任方,为司法仲裁提供依据。

            主要针对失效模式(但不限于)

          分层、开裂、腐蚀、起泡、涂/镀层脱落、变色失效等

            PCB界面分层失效  FPC开路失效

                  PCB界面失效             FPC开路失效
            常见水泥开路失效  
               常见水泥开路失效  

           

            常用失效分析技术手段

          常用失效分析技术手段

           

          无损检测:

           

          无损检测

          材料成分分析方面:

          傅立叶变换显微红外光谱分析(FTIR)
          显微共焦拉曼光谱仪(Raman)
          X射线荧光光谱分析(XRF)
          气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)
          裂解气相色谱-质谱联用(PGC-MS)
          核磁共振分析(NMR)
          X射线衍射仪(XRD)

           

           
            材料成分分析  成分分析
             
               失效分析

          材料电性能方面:

          击穿电压、耐电压、介电常数、电迁移等。
           

          破坏性试验方面:

          染色及渗透检测
          切片分析:金相切片、聚焦离子束(FIB)制样、离子研磨(CP)制样。

          渗透检测  破坏性渗透检测

           

          材料物理性能测试:拉伸强度、弯曲强度等

           

          失效复现/验证

           

        •  简介
          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。
           
            服务对象

          涂/镀层材料生产厂商:明确其产品质量问题,并深入产品失效产生可能原因的设计、生产、工艺、储存、运输等阶段,深究失效的根本原因及机理,为提升产品良率及优化生产工艺方面提供依据。

          经销商或代理商:控制来料品质,为品质责任提供有利证据。

          整机用户:及时跟进产品可靠性,提高产品核心竞争力。

            产生效益

          1)有效的协助生产商及经销商等客户及时了解产品质量,对其产品可靠性提出建议,提升产品良率及可靠性,提升产品竞争力;

          2)通过失效分析可查找产品失效的根本原因,提供产品及工艺改进意见;

          3)明确引起涂/镀层产品失效的责任方,为司法仲裁提供依据。

            主要针对失效模式(但不限于)

          分层、开裂、腐蚀、起泡、涂/镀层脱落、变色失效等

            IC分层失效  油墨脱落失效

                   IC分层失效           多层油墨脱落失效
            腐蚀失效   起泡失效
            涂层样品界面点腐蚀失效      涂层表面起泡失效
          涂镀层失效分析

           

            常用失效分析技术手段
          材料成分分析方面
             傅立叶变换显微红外光谱分析(FTIR)
             显微共焦拉曼光谱仪(Raman)
             扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS)  
             X射线荧光光谱分析(XRF)
             气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)
             裂解气相色谱-质谱联用(PGC-MS)
             核磁共振分析(NMR)
             俄歇电子能谱分析(AES)
             X射线光电子能谱分析(XPS)
             X射线衍射仪(XRD)
             飞行时间二次离子质谱分析(TOF-SIMS)

           
            失效分析  失效分析
            失效分析  失效分析
          材料热分析方面
          差示扫描量热法(DSC)
          热重分析(TGA)
          热机械分析(TMA)
          动态热机械分析(DMA)
               失效分析

          材料断口分析方面

          体式显微镜(OM)

          扫描电镜分析(SEM)

          材料断口分析

           

          材料物理性能测试:拉伸强度、弯曲强度等

           

          失效复现/验证

           

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        03
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        我们借助科学的检测分析方法、专业的工程技术人员和精良的仪器设备,帮您解决在产品研发、生产、贸易等环节遇
        到的各种与材料相关的工程、科学和技术问题。
        04
        我方是保密单位,对于测试数据是否保密?
        是,对客户信息保密是我们开展工作的基本保证。
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        美信检测成功案例
        帮助材料生产商了解产品质量状况,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
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