赛宝电子元器件失效分析 第三讲

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1、失效分析技术及经典案例第三讲典型案例中国赛宝实验室可靠性研究分析中心讲解:李少平中国赛宝实验室可靠性研究分析中心总目录第一讲失效分析概论第二讲分析技术及设备第三讲失效分析典型案例1第三讲失效分析典型案例®失效分析案例引言®典型分析案例中国赛宝实验室可靠性研究分析中心失效分析案例引言—若干问题®因果关系¾自圆其说®逻辑推理®分析层次¾证据充分®逻辑推理与因果¾诊断准确关系¾快速反应®分析层次与分析¾不引入新结论的机理2失效分析案例引言－基本知识要求®分析对象广而深结构、材料、工艺、工作原理则准而快®分析手段（求证工具）掌握分析手段的作用，并能了解分析

2、手段的分析原理®失效机理掌握分析对象可能的失效机理，诱发这种机理的作用力中国赛宝实验室可靠性研究分析中心失效分析案例引言－失效分析过程利用手段求证电特性变化、异常特征证据分析思路形貌变化、异常特征出现的特综合求证结构变化、异常特征征的原因方案成份变化、异常特征分析－由结论试验敏感应力变化特征果求因热、力表现特征重复：工作性质的重复，分析层次的推进离不开“基本知识”3失效分析案例引言－基础知识的作用分析结论方案、求证综合分析失效信息了解分析对象失效机理分析手段时间应力数量结构材料工艺原理特征应力作用原理特点失效分析基本知识中国赛宝实验室可靠性研究分析

3、中心第三讲失效分析典型案例°分析全过程案例°使用不当的失效案例°基本知识在分析中的°几种失效机理案例作用案例¾CMOSIC闩锁效应失效¾静电损伤失效¾原理、结构、材料、工艺¾过电损伤失效¾现场失效信息¾热应力失效°故障定位¾机械应力损伤失效¾电腐蚀失效°形貌细节¾污染失效°深层次分析¾热结构缺陷引起过热失效°透过现象找本质°其他缺陷引起的失效4一个全过程的分析案例--继电器失效分析中国赛宝实验室可靠性研究分析中心一个全过程的分析案例继电器失效分析®应了解的信息•继电器相关知识•失效样品产品信息•失效相关信息®失效模式确认®制定分析方案(动态)®证据

4、提取、分析推进®综合分析和结论®编写报告5应了解的信息－继电器相关信息®种类®工作原理®结构®材料®性能参数®主要失效模式®主要失效机理中国赛宝实验室可靠性研究分析中心继电器相关信息—种类和原理磁保持继电器电磁继电器种类自保持继电器固体继电器工作原理(电磁继电器):®电驱动线圈→产生磁力→机械力→带动触电→完成电连接©簧片或弹簧力→断开触点→完成电切断6继电器相关信息—结构、材料结构：电磁系统、触点系统、机械传动系统继电器内部结构示意图中国赛宝实验室可靠性研究分析中心继电器相关信息—性能参数®工作电压®线圈电阻¾环境条件®触点电压V储存温度®触点电

5、流V工作温度®吸合电压®释放电压®抖动时间7继电器相关信息—失效模式失效模式接触失效线圈失效其他失效接触电阻增大线圈电阻密封失效或时断时通超差表征形式触点粘结绝缘失效线圈开路（绝缘电阻触点断开故障变小，介质线圈短路耐压降低）吸合/释放电压漂移中国赛宝实验室可靠性研究分析中心继电器相关信息—机理和应力模式失效机理及原因相关应力触点触点表面电化学腐蚀；触点表面高温氧化；接触燃弧——破坏触点表面，粘连，产生碳膜；电阻触点表面金属电迁移；内部多余物残留；失效内部有机材料退化产生多余物；触点动作撞击；谐振——抖动；外部强电磁场；等等。线圈漆膜材料缺陷；漆膜电

6、压击穿、漏电；漆失效膜温度、紫外光、辐射退化；漆包线机械损伤。其他传动机构机械性能退化变形；振动引起传动机构变形；密封漏气。8失效样品产品信息--LEACH继电器失效分析®气密封装®工作电压DC48V®触点电压125V®触点电流5A®触点电阻955Ω中国赛宝实验室可靠性研究分析中心失效样品产品信息与现场信息--LEACH继电器失效分析现场失效信息®使用场合：空调环境、200只®失效现象：线包断、壳温度高®调试至使用过程一年多陆续失效，15只。957℃6055504540～47℃4035现场信息302525～30℃200102030405060705

7、9℃*空调环境45～50℃—27℃左右*无环境温度异常记录中国赛宝实验室可靠性研究分析中心根据现场信息的分析思路热部位那里热定位外壳热1确认发热部线包断位，即我们观谁引起察到放热直接线包由谁引起励磁功率2线包或触点可能发热，有无连的热源带结果触点P＝IR10分析——触点（电阻小、无热特征）中国赛宝实验室可靠性研究分析中心分析——线包温度11分析——线包温度（平均温度）®R＝RO＋ROβ(T-TO)T＝TO+（V/I－RO）/ROβ®β：为铜的电阻的温度系数，β＝0.00393/℃；V：线包电压；I：为线包电流；T0：线包室温电阻；T线包工作平均温度

8、。中国赛宝实验室可靠性研究分析中心分析—线包显微形貌－漆膜破裂12小结®线包是唯一热源®线包温度异常®线包电阻异常（严重减