失效

p style=" text-indent: 28px text-align: justify " span style=" font-family:宋体" 失效分析（ /span span FA /span span style=" font-family:宋体" ）是对已失效器件进行的一种事后检查。根据需要，采用电测试以及各种先进的物理、金相和化学分析技术，并结合元器件失效前后的具体情况及有关技术文件进行分析，以验证所报告的失效，确定元器件的失效模式、失效机理和造成失效的原因。全面系统的失效分析可以确定失效的原因，对于器件设计、制造工艺、试验或应用的改进具有指导作用，采取相应的纠正措施消除失效模式或机理产生的原因，从而实现器件以及装备整体可靠性的提高。 /span /p p style=" text-indent: 29px text-align: justify " span style=" font-family:宋体" 通过失效分析可以发现失效器件的固有质量问题，也有可能发现元器件因不按规定条件使用而失效的使用质量问题，通过向有关方面反馈，促使责任方采取纠正措施，以便消除所报告的失效模式或机理产生的原因，防止其再次出现，对提高元器件的固有质量或使用质量都起到十分重要的作用。 /span /p p style=" text-indent: 29px text-align: justify " span style=" font-family:宋体" 失效分析的相关标准也有很多，主要包括 /span /p table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" style=" border-collapse:collapse border:none" tbody tr class=" firstRow" td width=" 160" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-family:宋体" 标准号 /span /p /td td width=" 393" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-family:宋体" 名称 /span /p /td /tr tr td width=" 160" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span GJB548B-2005 /span /p /td td width=" 393" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-family:宋体" 微电子器件试验方法和程序 /span /p /td /tr tr td width=" 160" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span GJB450A /span /p /td td width=" 393" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-family:宋体" 装备可靠性工作通用要求 /span /p /td /tr tr td width=" 160" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span GJB841 /span /p /td td width=" 393" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-family:宋体" 故障报告、分析和纠正系统 /span /p /td /tr tr td width=" 160" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span GJB536B-2011 /span /p /td td width=" 393" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-family:宋体" 电子元器件质量保证大纲 /span /p /td /tr tr td width=" 160" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span QJ3065.5-98 /span /p /td td width=" 393" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-family:宋体" 元器件失效分析管理要求 /span /p /td /tr tr td width=" 160" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span GJB 33A-1997 /span /p /td td width=" 393" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-family:宋体" 半导体分立器件总规范 /span /p /td /tr tr td width=" 160" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span GJB 65B-1999 /span /p /td td width=" 393" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-family:宋体" 有可靠性指标的电磁继电器总规范 /span /p /td /tr tr td width=" 160" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span GJB 597A-1996 /span /p /td td width=" 393" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-family:宋体" 半导体集成电路总规范 /span /p /td /tr /tbody /table p style=" text-indent: 28px text-align: justify " span style=" font-family:宋体" 通常失效分析的常见流程包括：失效现场信息调查、失效模式确认、外观检查、非破坏性分析、半破坏性分析、破坏性分析、综合分析、报告编写。如下为典型失效分析流程 /span /p p style=" text-indent: 0em " span style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" http://www.enrlb.com/system_dntb/upload/20040303.jpg" / & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " span style=" font-family: 宋体 text-indent: 42px " 元器件的失效分析涉及到数量众多，种类繁杂的仪器设备，以下为元器件失效分析的相关测试项目及检测仪器设备清单： /span /p table border=" 0" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" style=" border-collapse: collapse " tbody tr style=" height:1px" class=" firstRow" td width=" 197" nowrap=" " style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 测试项目 /span /strong /p /td td width=" 363" nowrap=" " style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 检测仪器设备 /span /strong /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 197" nowrap=" " rowspan=" 13" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 电性测试 /span /strong /p /td td width=" 363" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/2473.html" target=" _self" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" LCR /span span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 阻抗分析仪 /span /a /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 高阻计 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 耐压测试仪 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" ESD /span span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 测试仪 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/1801.html" target=" _self" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 探针台 /span /a /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 半导体参数分析仪 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 高精度图示仪 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 可编程电源 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 电子负载 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/2438.html" target=" _self" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 示波器 /span /a /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/2489.html" target=" _self" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 频谱分析仪 /span /a /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 数字 span / /span 模拟集成电路测试机台 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 电磁继电器测试系统 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 196" rowspan=" 7" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 形貌观察 /span /strong /p /td td width=" 363" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/56.html" target=" _self" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 体视显微镜 /span /a /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/58.html" target=" _self" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 金相显微镜 /span /a /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" X-RAY /span span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 透射系统 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 声学扫描显微镜 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/53.html" target=" _self" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 扫描电镜 /span /a /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/1139.html" target=" _self" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 透射电镜 /span /a /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/1856.html" target=" _self" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 聚焦离子束 /span /a /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 196" rowspan=" 4" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 制样设备 /span /strong /p /td td width=" 363" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 机械开封机 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 化学开封机 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 反应离子刻蚀机 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 研磨抛光机 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 196" rowspan=" 9" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 应力试验设备 /span /strong /p /td td width=" 363" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/617.html" target=" _self" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 高低温试验箱 span - /span 热循环试验 /span /a /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/622.html" target=" _self" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 热冲击试验箱 span - /span 热冲击试验 /span /a /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 振动台 span - /span 机械振动试验 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 恒定加速度试验台 span - /span 恒定加速度试验 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 可编程电源 span - /span 电压、功率老炼试验 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 电子负载 span - /span 电流、功率老炼 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 频率发生器 span - /span 老炼试验 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 浪涌发生器 span - /span 浪涌试验 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 351" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 高温真空箱 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 196" rowspan=" 6" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:center" strong span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 其他检测设备 /span /strong /p /td td width=" 363" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 颗粒碰撞噪声测试仪 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 361" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/488.html" target=" _self" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 氦质谱检漏仪 /span /a /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 361" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 碳氟化合物粗检漏仪 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 361" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 键合拉力测试仪 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 361" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 剪切力测试仪 /span /p /td /tr tr style=" height:1px" td width=" 361" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height=" 1" p style=" text-align:left" span style=" font-size:15px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif color:black" 火花试验机 /span /p /td /tr /tbody /table p style=" text-indent:29px" span style=" font-family:宋体 color:white" 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，涉及产品的研发设计、来料检验、加工组装、测试筛选、客户端使用等各个环节，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样品，确认失效模式、分析失效机理，明确失效原因，最终给出预防对策，减少或避免失效的再次发生。 /span /p p br/ /p

失效分析是芯片测试重要环节，无论对于量产样品还是设计环节亦或是客退品，失效分析可以帮助降低成本，缩短周期。常见的半导体失效都有哪些呢？下面为大家整理一下：显微镜分析OM无损检测金相显微镜OM：可用来进行器件外观及失效部位的表面形状，尺寸，结构，缺陷等观察。金相显微镜系统是将传统的光学显微镜与计算机（数码相机）通过光电转换有机的结合在一起，不仅可以在目镜上作显微观察，还能在计算机（数码相机）显示屏幕上观察实时动态图像，电脑型金相显微镜并能将所需要的图片进行编辑、保存和打印。金相显微镜可供研究单位、冶金、机械制造工厂以及高等工业院校进行金属学与热处理、金属物理学、炼钢与铸造过程等金相试验研究之用，实现样品外观、形貌检测 、制备样片的金相显微分析和各种缺陷的查找等功能。体视显微镜OM无损检测体视显微镜，亦称实体显微镜或解剖镜。是一种具有正像立体感的目视仪器，从不同角度观察物体，使双眼引起立体感觉的双目显微镜。对观察体无需加工制作，直接放入镜头下配合照明即可观察，成像是直立的，便于操作和解剖。视场直径大，但观察物要求放大倍率在200倍以下。体视显微镜可用于电子精密部件装配检修，纺织业的品质控制、文物 、邮票的辅助鉴别及各种物质表面观察等领域，实现样品外观、形貌检测 、制备样片的观察分析、封装开帽后的检查分析和晶体管点焊检查等功能。X－Ray无损检测X-Ray是利用阴极射线管产生高能量电子与金属靶撞击，在撞击过程中，因电子突然减速，其损失的动能会以X-Ray形式放出。而对于样品无法以外观方式观测的位置，利用X-Ray穿透不同密度物质后其光强度的变化，产生的对比效果可形成影像，即可显示出待测物的内部结构，进而可在不破坏待测物的情况下观察待测物内部有问题的区域。X-Ray可用于产品研发，样品试制，失效分析，过程监控和大批量产品观测等，实现观测DIP、SOP、QFP、QFN、BGA、Flipchip等不同封装的半导体、电阻、电容等电子元器件以及小型PCB印刷电路板，观测器件内部芯片大小、数量、叠die、绑线情况，芯片crack、点胶不均、断线、搭线、内部气泡等封装缺陷，以及焊锡球冷焊、虚焊等焊接缺陷等功能。C-SAM（超声波扫描显微镜)无损检测超声扫描显微镜是一种利用超声波为传播媒介的无损检测设备。在工作中采用反射或者透射等扫描方式来检查材料内部的晶格结构，杂质颗粒、夹杂物、沉淀物、内部裂纹、分层缺陷、空洞、气泡、空隙等。I/V Curve量测可用于验证及量测半导体电子组件的电性、参数及特性。比如电压-电流。集成电路失效分析流程中，I/V Curve的量测往往是非破坏分析的第二步（外观检查排在第一步），可见Curve量测的重要性。I/V Curve量测常用于封装测试厂，SMT领域等，实现Open/Short Test、 I/V Curve Analysis、Idd Measuring和Powered Leakage（漏电）Test功能。SEM扫描电镜/EDX能量弥散X光仪（材料结构分析/缺陷观察，元素组成常规微区分析，精确测量元器件尺寸）扫描电镜（SEM）SEM/EDX（形貌观测、成分分析）扫描电镜（SEM）可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。EDX是借助于分析试样发出的元素特征X射线波长和强度实现的，根据不同元素特征X射线波长的不同来测定试样所含的元素。通过对比不同元素谱线的强度可以测定试样中元素的含量。通常EDX结合电子显微镜（SEM）使用，可以对样品进行微区成分分析。在军工，航天，半导体，先进材料等领域中，SEM/EDX（形貌观测、成分分析）扫描电镜（SEM）可实现材料表面形貌分析，微区形貌观察，材料形状、大小、表面、断面、粒径分布分析，薄膜样品表面形貌观察、薄膜粗糙度及膜厚分析，纳米尺寸量测及标示和微区成分定性及定量分析等功能EMMI微光显微镜微光显微镜（Emission Microscope, EMMI）是常用漏电流路径分析手段。对于故障分析而言，微光显微镜（Emission Microscope, EMMI）是一种相当有用且效率极高的分析工具。主要侦测IC内部所放出光子。在IC元件中，EHP（Electron Hole Pairs）Recombination会放出光子（Photon）。如在P-N结加偏压，此时N阱的电子很容易扩散到P阱，而P的空穴也容易扩散至N，然后与P端的空穴（或N端的电子）做EHP Recombination。在故障点定位、寻找近红外波段发光点等方面，微光显微镜可分析P-N接面漏电；P-N接面崩溃；饱和区晶体管的热电子；氧化层漏电流产生的光子激发；Latch up、Gate Oxide Defect、Junction Leakage、Hot Carriers Effect、ESD等问题Probe Station 探针台测试探针台主要应用于半导体行业、光电行业。针对集成电路以及封装的测试。 广泛应用于复杂、高速器件的精密电气测量的研发，旨在确保质量及可靠性，并缩减研发时间和器件制造工艺的成本，可用于Wafer，IC测试，IC设计等领域。FIB（Focused Ion beam）线路修改FIB（聚焦离子束，Focused Ion beam）是将液态金属离子源产生的离子束经过离子枪加速，聚焦后照射于样品表面产生二次电子信号取得电子像，此功能与SEM（扫描电子显微镜）相似，或用强电流离子束对表面原子进行剥离，以完成微、纳米级表面形貌加工。在工业和理论材料研究，半导体，数据存储，自然资源等领域，FIB可以实现芯片电路修改和布局验证、Cross-Section截面分析、Probing Pad、 定点切割、切线连线，切点观测，TEM制样，精密厚度测量等功能。失效分析前还有一些必要的样品处理过程。取die用酸法去掉塑封体，漏出die decap（开封，开帽）利用芯片开封机实现芯片开封验证SAM，XRAY的结果。Decap即开封，也称开盖，开帽，指给完整封装的IC做局部腐蚀，使得IC可以暴露出来，同时保持芯片功能的完整无损，保持 die，bond pads，bond wires乃至lead-frame不受损伤，为下一步芯片失效分析实验做准备，方便观察或做其他测试（如FIB，EMMI）， Decap后功能正常。化学开封Acid DecapAcid Decap，又叫化学开封，是用化学的方法，即浓硫酸及发烟硝酸将塑封料去除的设备。通过用酸腐蚀芯片表面覆盖的塑料能够暴露出任何一种塑料IC封装内的芯片。去除塑料的过程又快又安全，并且产生干净无腐蚀的芯片表面。研磨RIERIE是干蚀刻的一种，这种蚀刻的原理是，当在平板电极之间施加10～100MHZ的高频电压（RF，radio frequency）时会产生数百微米厚的离子层（ion sheath），在其中放入试样，离子高速撞击试样而完成化学反应蚀刻，此即为RIE（Reactive Ion Etching）。 自动研磨机自动研磨机适用于高精微（光镜，SEM，TEM，AFM，ETC）样品的半自动准备加工研磨抛光，模块化制备研磨，平行抛光，精确角抛光，定址抛光或几种方式结合抛光，主要应用于半导体元器件失效分析，IC反向等领域，实现断面精细研磨及抛光、芯片工艺分析、失效点的查找等功能。 其可以预置程序定位切割不同尺寸的各种材料，可以高速自动切割材料，提高样品生产量。其微处理系统可以根据材料的材质、厚度等调整步进电动机的切割距离、力度、样品输入比率和自动进刀比率等。去金球 De-gold bump,去层,染色等，有些也需要相应的仪器机台，SEM可以查看die表面，SAM以及X－Ray观察封装内部情况以及分层失效。除了常用手段之外还有其他一些失效分析手段，原子力显微镜AFM ,二次离子质谱 SIMS,飞行时间质谱TOF － SIMS ,透射电镜TEM , 场发射电镜,场发射扫描俄歇探针, X 光电子能谱XPS ,L-I-V测试系统，能量损失 X 光微区分析系统等很多手段，不过这些项目不是很常用。芯片失效分析步骤:1、非破坏性分析：主要是超声波扫描显微镜（C-SAM）--看有没delamination，xray--看内部结构，等等；2、电测：主要工具，万用表，示波器，sony tek370a3、破坏性分析：机械decap，化学 decap芯片开封机4、半导体器件芯片失效分析 芯片內部分析，孔洞气泡失效分析（原作者：北软失效分析赵工）

2017年11月24日，由中国体视学学会金相与显微分析分会主办的第二届全国失效分析大奖赛在浙江工业大学拉开帷幕，来自全国高校的37支队伍在西子湖畔展开角逐，欧波同（中国）有限公司作为特约赞助商再次出席了本次大赛开闭幕式。 继2016年成功举办“第一届全国失效分析大奖赛（学生组）”之后，在众多师生的期待中第二届全国失效分析大赛在经过精心筹备之后再次启幕。与上一届比赛相比，本届参赛内容更加丰富，出现了如新能源汽车、潜艇制造等多领域的失效风险研究。本届大赛的宗旨为，借助失效案例的分析，提高材料学相关专业学生科研水平；增强学生综合运用材料学相关理论及工程知识解决实际问题的能力。 24日上午，欧波同有限公司副总经理于小涛先生出席了大赛并致辞，于总提到，欧波同作为实验室系统解决方案服务商及蔡司光学显微镜及电子显微镜在中国地区最重要的战略合作伙伴，一直秉持着科技为先的理念，与国内各大高校保持着密切的合作与联系，并期望在为广大高校用户提供高质量科研仪器设备的同时，不断完善服务水平，发挥欧波同技术优势，为广大院校的科研及教学提供优质的技术服务及解决方案。 在为期三天的比赛中，选手们竭尽全力，发挥了各自的最佳水平。最终，大赛各组分别决出特等奖1名，一等奖5名、二、三等奖若干名，欧波同（中国）有限公司总经理皮晓宇先生出席了大赛闭幕式并为获得特等奖的师生颁奖。 在提倡科技创新的今天，欧波同将一如既往传递科技力量，与各大高校材料相关学科进行深入合作，相互扶持，共同成长，为我国从工业大国向质量强国的转变提供设备支撑与技术支持！

——基恩士国际贸易(上海)有限公司客户回访实录 　　为了更好的了解用户使用基恩士数码显微镜产品的情况，更直接的获取用户的需求信息，基恩士国际贸易(上海)有限公司相关人员于2012年7月30日对楼氏电子(北京)有限公司失效分析实验室进行了拜访，深入了解客户仪器的使用状况及服务需求。仪器信息网编辑应邀随同前往，全程记录用户的反馈信息。 　　楼氏电子(北京)有限公司研发部分析组李爱华经理接待基恩士一行，并为大家介绍了失效分析实验室的相关情况，重点针对基恩士的数码显微镜产品进行了深入的沟通。 　　楼氏电子(北京)有限公司失效分析实验室概况 　　楼氏集团是世界上领先的高灵敏微型麦克风与扬声器的制造商，公司总部位于美国伊利诺伊州的艾塔斯卡(Itasca)，在中国有北京、苏州、潍坊三个部分。其中楼氏电子(北京)有限公司前身为飞利浦中国投资有限公司，后被美国楼氏电子收购，目前公司在北京拥有研发及区域销售中心、生产基地及技术支持中心，拥有二十余条全自动化微型扬声器生产线，主要为手机制造商提供微型扬声器和受话器。 楼氏电子(北京)有限公司失效分析实验室 　　楼氏电子(北京)有限公司于2006年成立了失效分析实验室(Failure Analysis Lab，FA组)，成立之初隶属于生产部，后由于公司内部组织架构调整，FA组于2012年初转到了研发部，不仅支持生产线上的测试工作，更重要的是支持产品研发阶段的工作。 楼氏电子(北京)有限公司失效分析实验室部分仪器设备 (第一排：LAICA MS5，美国OGP Starlite 200影像测量仪 第二排：SONY LT10-205B高度计，KLIPPEL声学测试装备) 　　VHX-1000产品优势：3D扫描、实时测量及录像、分屏对比 　　李爱华经理介绍到，楼氏电子(北京)有限公司现有三台基恩士的数码显微镜。早在恩智浦(北京)有限公司时期(楼氏电子(北京)有限公司原名)，公司分析组就购买过一台VHX-500FE，主要用来做一些耳机外观的检测及尺寸方面的测量 2010年6月份又购买了一台VHX-1000，增加了PCB切片的分析工作 2011年11月份，研发部门追加了第三台VHX-1000。后因公司组织结构调整，现在两台在研发部失效分析实验室，一台在生产部。 　　谈到为什么选择购买基恩士的数码显微镜，李爱华经理介绍说：“在观察失效产品的时候，我们需要给一些尺寸不合适、外形有缺陷、有异物存在以及位置偏心的产品进行清晰的拍照，有些还需要在拍照的过程中测量尺寸，并且需要将好坏产品进行对比等。实验室之前的显微镜存在拍照不清晰、难于测量尺寸、操作不方便等问题，不能满足工作需求。另外，公司成立材料组之后，我们还需要做一些高倍的金相分析。基于以上各面原因，我们决定再购置一台数码显微镜。当时生产部已经有两台，使用效果不错，所以我们就直接与基恩士联系又购置了一台VHX-1000仪器”。 基恩士VHX-1000系列数码显微镜 3D scanning of a kind of thin film 3D scanning of a metal groove comparison _different appearance of 4 plating layers on metal surface(楼氏电子(北京)有限公司提供) 　　据李爱华经理介绍，基恩士的VHX-1000数码显微镜分辨率高，操作简单，一个按键就可以完成一个相关的功能，几乎所有人都可以轻松操作，现在公司有30-50人都使用过这台仪器，确实给日常工作带来了很大的便利，主要体现在以下几个方面： 　　(1)可根据不同的样品选择不同的镜头，20-200倍的镜头可以从全貌逐级放大到缺陷部位，100-1000倍的金相镜头可以用来观察直径在毫米到微米范围内的细线的外观伤痕和断面情况 　　(2)在观测的过程中可以实现尺寸的实时测量，并可以做3D扫描。此外，该仪器还可以在样品通电震动的过程中一边放大一边录像，方便查看部件细节 　　(3)屏幕可以一分为二(水平或垂直)或分为四个部分以便进行比较观测，可将不同状况的产品置于同一屏幕对比，便于发现问题 　　VHX-1000数码显微镜诸多优良的性能和便利之处不仅提供了可靠的数据，而且也提高了日常工作效率。对此，李爱华经理是这样描述的：“用光学显微镜拍样品照片是以分钟来计算的，用基恩士的数码显微镜是以秒来计算的。现在实验室中的VHX-1000数码显微镜平均一天使用时间超过8个小时，一个工作日的样品量为100个左右”。 　　此外，楼氏分析组和基恩士相关人员还就现有基恩士设备的配件采购、将来潜在的追加采购以及基恩士售后服务等交换了意见，基恩士工作人员表示在日后的工作当中不仅要加深对购买产品客户本身的了解，还应对其所在单位及现有仪器设备的概况进行了解。最后，双方均表示在日后的工作中将加强联系，确保共赢。 楼氏电子(北京)有限公司外景 　　附件：VHX-1000系列产品简介.pdf

根据中共中央、国务院印发的《法治政府建设实施纲要(2015—2020年)》的要求，为做好食品药品监管法律制度“立改废释”工作，全面推进依法行政，国家食品药品监督管理总局组织对相关规范性文件进行了清理，并决定废止和宣布失效一批规范性文件。现将《国家食品药品监督管理总局第一批继续有效的规范性文件目录》(附件1)和《国家食品药品监督管理总局第一批废止和宣布失效的规范性文件目录》(附件2)予以公布。　　对上述予以废止或者宣布失效的规范性文件，除另有明确规定外，均不涉及过去根据这些文件所作出处理决定的效力。　　特此公告。　　附件：1.国家食品药品监督管理总局第一批继续有效的规范性文件目录　　2.国家食品药品监督管理总局第一批废止和宣布失效的规范性文件目录　　食品药品监管总局　　2017年3月15日 2017年第31号公告附件1.docx.docx 2017年第31号公告附件２.docx

波纹管是一种带横向波纹的圆柱形薄壁弹性壳体,其生产历史已有一百多年。直到第二次世界大战时期才用作仪器、仪表的弹性敏感元件和各类管道的联结元件,现已广泛用于矿山、石油、化工、冶金、电力、热力、航海、航天等工程设备中，起密封、吸振、降噪、储能、热补偿和介质隔离作用。 波纹管有多种形式就波的形状而言,以U型波纹管应用广泛,其次还有C型、Ω型、矩形和S型等 就层数而言,则分为单层和多层波纹管。 本例针对某机型机头与容器间壁厚为0.2mm，运行2000多小时发生泄漏的单层U型波纹管，使用金相显微镜，扫描电子显微镜等专业设备对波纹管失效部位做全面分析。 拿到波纹管泄漏样品（图 1），对于搞机械的来讲，很容易想到用气压测试确定波纹管泄漏大致位置。事实也是如此，采用此种方法可以很方便的确认泄漏位置大致位于接头焊缝附近。紧接着去除波纹管接头部保护环及编织网，裸眼观测，对于大一些的裂纹可以直接看到，但是对于微小裂纹或者说想要知道裂纹萌生——发展——失稳的整个过程，就必须要借助于体式显微镜。体视显微镜放大倍数50倍，以其较经典显微镜更为出色的大景深，广泛应用于各种断口的宏观观察和拍照。 图 1 波纹管宏观形貌 图 2为是焊缝附近裂纹。其拍摄照片可以直观的反映出裂纹位置以及近裂纹表面焊接过程中产生的高温氧化色。仅仅观测到裂纹，确定裂纹位置对于查找其产生的根本原因还是远远不够的。想要了解的是整个波纹管寿命周期，从生产到使用究竟是哪个环节的问题导致了其异常开裂，进而引起泄漏。这就需要搜集各个环节的信息，越详细越好，例如：生产制造工艺、材料技术标准、设计技术条件、安装过程、使用过程… … 。通常想要真正了解原因，这些条件都是必要的。 图 2 焊缝部位裂纹局部宏观形貌 接下来要使用的更为精密设备和复杂的制样来观察分析。众所周知，机械行业大多传动部件其加工过程中都要热处理，其目的就是通过改变材料组织进而优化材料机械性能。对于生产检验，一般测试机械性能就可以了，但是对于失效分析，想要查清问题背后的原因，仅测性能是不够的，需要观察组织去了解影响性能背后的原因。观察组织就要用到材料领域的——金相显微镜。这里使用的是金相显微镜，其可在50-1000倍观察样品。图 3、图4和图 5是使用显微镜拍摄的照片。其中开裂确切位置清晰可见——焊接热影响区，同时可见波纹管管壁痕迹，表明母材与焊料熔合不是很好，管壁裂纹起始位置可见细小的晶间裂纹。 图 3 焊缝部位裂纹周围组织局部形貌 图 4 断裂起始位置表面晶间裂纹局部形貌 图 5 表面晶间裂纹周围组织局部形貌 失效分析当中的重头戏——断口分析，其要使用的设备也是失效分析中重量级的设备——扫描电子显微镜，简称SEM。SEM以其出色的放大倍数和观察景深而闻名。随机配备的能谱仪，更使其如虎添翼，使得其在失效分析领域大放异彩。图6 、图7 为使用SEM拍摄到的波纹管断裂面的照片，其清晰告知断裂模式为晶间腐蚀—疲劳断裂。 图 6 断口开裂源部位表面晶间裂纹局部形貌 图 7 断口裂纹扩展区疲劳纹局部形貌 304不锈钢的敏化温度区间大致为425-815℃[1]。在焊接接头的焊接过程中，热影响区热循环峰值温度在600-1000℃。在随后的冷却过程中，如果在304敏化温度区域停留时间过长将会导致材料晶间腐蚀敏感性增加。焊接时可以通过提高焊接速度的方法来增大电流，维持较低的热输入，从而降低晶间腐蚀的倾向，也可以对焊接后的不锈钢进行固溶处理和稳定化处理来降低焊接件晶间腐蚀敏感性[1,2]。 综上，结合各种背景信息以及各种测试分析手段的相互佐证，可以得出造成连接机头和容器波纹管泄漏的原因为波纹管接头焊接工艺不当，使得304表面使用过程中产生晶间腐蚀，进而萌生晶间裂纹在周期性载荷作用下造成波纹管早期疲劳开裂。 参考文献[1]. 张晶莹. 304奥氏体不锈钢的晶间腐蚀与防护.装备制造技术,2012,2:154-155.[2]. 赵强,肖维宝 等.304不锈钢法兰焊接裂纹分析与返修.焊接,2017,2:54-56. 作者阿特拉斯科普柯(无锡)压缩机有限公司 程晓波

2023年10月18-20日，仪器信息网(www.instrument.com.cn) 与电子工业出版社将联合主办第四届“半导体材料与器件分析检测技术与应用”主题网络研讨会。iCSMD 2023会议围绕光电材料与器件、第三代半导体材料与器件、传感器与MEMS、半导体产业配套原材料等热点材料、器件的材料分析、失效分析、可靠性测试、缺陷检测和量测等热点分析检测技术，为国内广大半导体材料与器件研究、应用及检测的相关工作者提供一个突破时间地域限制的免费学习平台，让大家足不出户便能聆听到相关专家的精彩报告。本次大会分设：半导体材料分析技术新进展、可靠性测试和失效分析技术、可靠性测试和失效分析技术（赛宝实验室专场）、缺陷检测和量测技术4个主题专场，诚邀业界人士报名参会。主办单位：仪器信息网，电子工业出版社参会方式：本次会议免费参会，参会报名请点击会议官网：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/icsmd2023/ 或扫描二维码报名“可靠性测试和失效分析技术（上午场）”专场预告（注:最终日程以会议官网为准）时间报告题目演讲嘉宾专场：可靠性测试和失效分析技术（10月19日上午）9:30碳化硅器件的新型电力系统应用与可靠性研究田鸿昌（中国电气装备集团科学技术研究院有限公司 电力电子器件专项负责人）10:00集成电路激光试验测试技术研究马英起（中国科学院国家空间科学中心 正高级工程师）10:30失效半导体器件检测技术及案例分享江海燕（北京软件产品质量检测检验中心 集成电路测评实验室项目经理）11:00半导体元器件材料分析、失效分析技术与案例解析贾铁锁（甬江实验室微谱（浙江）技术服务有限公司 失效分析工程师）嘉宾简介及报告摘要（按分享顺序）田鸿昌 中国电气装备集团科学技术研究院有限公司 电力电子器件专项负责人【个人简介】田鸿昌，工学博士，博士后，高级工程师，主要从事宽禁带半导体功率器件与应用研究。2010年于西安电子科技大学自动化专业获学士学位，2015年于上海交通大学电子科学与技术专业获博士学位，2017年-2020年作为浙江大学-中国西电集团有限公司联合培养博士后从事电气工程专业研究。现任中国电气装备集团科学技术研究院电力电子器件专项负责人、中国电气装备集团有限公司科学技术委员会电力电子专家委员，兼任中国电工技术学会电力电子专委会委员、中国西电集团有限公司高层次科技创新领军人才、陕西省半导体与集成电路共性技术研发平台技术负责人、西安电子科技大学和西安交通大学研究生校外导师、陕西省电源学会常务理事、陕西省秦创原“科学家+工程师”团队首席工程师、陕西省“三秦学者”创新团队骨干成员。获得授权发明专利18项，发表学术论文20余篇，出版专著1部。主持科技部国家重点研发计划课题“高可靠性碳化硅MOSFET器件中试生产关键技术研究”，主持和参与国家级、省市级、企业级科研项目10余项。报告题目：碳化硅器件的新型电力系统应用与可靠性研究【摘要】报告首先从“双碳”目标下新型电力系统的发展需求，联系到碳化硅功率半导体器件的特性优势与发展现状，而后讨论了碳化硅功率在新型电力系统的多方面应用情况，最后介绍了对碳化硅器件发展起着重要作用的可靠性测试研究与相应的研究进展。马英起 中国科学院国家空间科学中心 正高级工程师【个人简介】马英起，男，中国科学院国家空间科学中心正高级工程师，太阳活动与空间天气重点实验室空间天气效应中心主任，中科院大学博士生导师，中科院青促会优秀会员，中国光学工程学会激光技术应用专委会委员。主要研究方向为航天器空间环境效应研究与应用、电路与电子系统设计。在卫星器件电路抗辐射研究领域，系统开展辐射效应机理、评估及加固设计验证技术研究，形成的单粒子效应脉冲激光关键技术相关研究成果及系列抗辐射试验平台，支撑了空间科学先导专项、载人航天空间站、月球与深空探测、核高基、高分六号等国家重大任务，形成国家级标准2项。近年来发表论文50余篇、授权发明专利10余项，获省部级科技进步一等奖1项、二等奖1项。报告题目：集成电路激光试验测试技术研究【摘要】概述基于激光光电效应、光热效应、电光效应等机制，开展航天单粒子效应及集成电路缺陷检测应用研究。江海燕 北京软件产品质量检测检验中心 集成电路测评实验室项目经理【个人简介】擅长半导体集成电路失效分析FIB，SEM，EDX，SAT，EMMI，Decap，X-RAY，IV，Probe，OM分析等。报告：失效半导体器件检测技术及案例分享【摘要】本次报告聚焦于集成电路失效分析技术分享，从失效分析的研究方法展开，重点分享失效分析检测手段应用，包含设备基本功能介绍和案例展示，致力于检测技术推广。贾铁锁 甬江实验室微谱（浙江）技术服务有限公司 失效分析工程师【个人简介】贾铁锁，毕业于大连海事大学材料科学与工程专业，对电子元器件失效模式和失效机理有丰富的理论和实践经验，为产品失效分析提供专业解决方案。甬江实验室材料分析与检测中心失效分析技术工程师，长期从事半导体器件失效分析工作，对元器件可靠性、失效分析、失效模式、失效机理等基本概念有科学认知，熟悉电子元器件常见失效模式与失效机理，建立一套对不同元器件失效分析的思路和方法，通过坚实的理论基础与科学的检测仪器分析相结合，解决元器件失效分析相关问题。报告：半导体元器件材料分析、失效分析技术与案例解析【摘要】 报告如下 1. 半导体元器件门类，16大类49小类，挑选部分元器件做讲解。 2. 失效分析的相关介绍：定义和作用、典型失效机理介绍、失效分析的一般流程、关键站点的介绍等 3. 分析技术：方法论和技术介绍，常用失效分析方法，常用技术分析，诸如电性测试、样品制备、失效点定位，FIB微区加工等 4. 失效分析案例解析。会议联系会议内容仪器信息网康编辑：15733280108，kangpc@instrument.com.cn会议赞助周经理，19801307421，zhouhh@instrument.com.cn

特邀嘉宾介绍 复旦大学材料科学系 —— 杨振国教授 复旦大学二级教授、博士生导师。现任中国科协全国金相与显微分析学科首席科学传播专家，《Engineering Failure Analysis》 主题编辑(副主编)、《International Journal of Pressure Vessels & Piping》编委、《理化检验-物理分册》编委会副主任委员、《电 子电镀》副主编等，兼任中国机械工程学会失效分析分会副理事长，中国电子电路协会全印制电子分会副会长，中国机械工程学 会、中国体视学学会、中国表面工程协会等理事。 主要从事失效分析、复合材料等研究。曾获省部级科技进步奖、技术发明奖 12 项，上海市教学成果奖 1 项，授权发明专利 30 余项，发表期刊论文 290 余篇，其中 SCI 论文 120 余篇。主讲的《材料失效分析》、《材料科学导论》两⻔课程获评为上海市精品课程，荣获上海市育才奖。在核电、火电、⻛电、石化、化工、冶金、交通、电子电路、市政官网等 9 个行业主持完成重大工程失效分析课题 100 多项，连续 7 届受邀在“全国失效分析学术会议”作大会报告，连续 6 届担任“全国失效分析大奖赛”执行主席，出任“第九届国际工程失效分析会议 (ICEFA- 2022)”大会主席。 微软亚洲硬件中心 —— 徐阳 失效分析工程师 负责 HoloLens 系统失效分析及 Surface 产品外观失效分析。微软亚洲硬件技术中心于 2004 年成立，主要从事微软公司硬件产品的研发，及制造和供应链的运营管理。微软亚洲硬件中心在 Surface、XBOX、HoloLens 及 PC 外设等设备的研发、制造采购、供应商管理、新产品技术孵化方面做出了重要的贡献。 会议日程 更多精彩分享，敬请关注本次研讨会～

仪器信息网讯 2014年10月20日，由中国工程院、中国合格评定国家认可委员会、中国标准化协会、中国金属学会、国际钢铁工业分析委员会、中国钢研科技集团有限公司主办的&ldquo CCATM&rsquo 2014国际冶金及材料分析测试学术报告会&rdquo 之&ldquo 材料微观解析与失效分析&rdquo 会议在北京国际会议中心举行。 　　失效分析是指产品失效后，通过对产品及其结构、使用和技术文件的系统研究，从而鉴别失效模式、确定失效机理和失效演变的过程。失效分析对于提高产品质量和防止事故重演特别重要。失效分析工作是一个极其复杂的过程，它需要多学科相互交叉。主要分析内容包括断口分析、化学分析、金相显微分析、力学性能检查和无损探测等方面。 　　其中微观解析主要指断口分析中的微观分析和金相显微分析。在断口微观分析中，使用扫描电镜或透射电镜可观察微观断口的形貌，从而判断断裂失效机制。另外配合能谱分析仪还可以对断口的微区成分进行分析，以判断是否存在夹杂物、成分偏析等缺陷。 　　金相显微分析是指利用金相显微镜来观察和研究金属材料显微组织结构及分布的试验方法。是检查金属材料质量的好坏、热处理工艺质量评定的最直观、最准确的方法。 　　在本次会议中，武钢研究院孙宜强介绍了SPHC热轧板表面疤块缺陷分析 钢铁研究总院谢金鹏介绍了转向弯臂断裂失效原因分析 宝山钢铁股份有限公司王军艺介绍了火花塞膨胀槽脆性开裂失效分析 首钢通化钢铁集团韩德青介绍了隔热管断裂原因分析 钢铁研究总院郑凯介绍了某石化设备用 P201泵出口管道裂纹原因分析 马钢技术中心王德宝介绍了35CrMo高强度连接螺栓杯锥状断口失效分析 武汉钢铁集团公司研究院王志奋介绍了冷轧双相钢性能不合格原因分析 国家钢铁材料测试中心李云玲PSB1080 螺纹钢氢脆断裂分析 西安航空动力控制科技有限公司郭秀乔介绍了活门和衬套卡滞原因分析 江苏省宏晟重工集团有限公司乙海峰介绍了1Cr17Ni2钢热油泵泵轴断裂分析。 会议现场

随着科技进步，智能化产品与日俱增。从电脑、智能手机，再到汽车电子、人工智能，如今在我们的生产生活中已随处可见。它们之所以能够得以发展，驱动内部收发信号的半导体芯片是关键。 我们这里讲的半导体为IC（集成电路）或者LSI（大规模集成电路）。制造的芯片可以分为逻辑芯片、存储芯片、模拟芯片、功率器件。根据摩尔定律，每18-24个月，集成电路上可以容纳的器件数目就会增加一倍，这将让更多的科技应用逐步实现，并得以优化。应用场景和市场的扩大，半导体芯片的需求无疑也会随之增长，对其质量则有了更高的要求。 比如汽车行业，除了传统的汽车电子，目前也有许多目光投向了自动驾驶。像这样高度涉及人身安全的车用芯片，在高温、低温、受潮、老化、长期工作等因素下，性能都必须保持稳定。所以，无论从半导体芯片的研发设计，再到前道工序，后道工序，甚至最终投入使用，每一个流程都需要有必要的检测来护航。 芯片制作流程概括性示意 对于芯片制造商来说，单纯知道芯片是否达标，以此来淘汰坏品保证输出产品质量，是远不够的。还需要“知其所以然”，保证良率，追根溯源，节约成本的同时给企业创造更高的效益。所以围绕着这个主题，将进行一系列的检测，我们将此称为半导体失效分析。它的意义在于确定半导体芯片的失效模式和失效机理，以此进行追责，提出纠正措施，防止问题重复出现。失效分析检测简直就像一场“追凶”之旅。通过初步证据锁定嫌疑范围，再通过各种方法获得更多证据，步步锁定，拨开层层“疑云”去获得最终的真相。检测流程上，一般来说，制造商会首先对待测半导体晶圆（wafer）或裸片（die）实施传统的电性测量。一方面来确定芯片是否有故障的情况存在；一方面，若故障确切存在，也可以为后续失效分析提供必要的信息。 已经过诸多工艺处理后的晶圆（wafer），裸片（die）即从其切割而来 但想达到溯源的目的，仅凭传统的电性测试是远不够的。还需要进一步了解缺陷具体存在的位置，甚至还原出失效的场景、模式，用以了解失效机理。这也就是在半导体失效分析中重要而困难的一项，缺陷定位。失效分析工程师结合测试机测得的失效模式以及其他故障信息，可以初步判断需要采取的定位方法，然后不断结合获得的新数据，逐步推测出失效发生在芯片的哪层结构中，及其根本缘由。缺陷定位 而半导体工艺日新月异发展飞速，制程上，从70年代的微米级芯片早已经提升至纳米级芯片。芯片层数增加和晶体管数量的急剧增加，让失效点越来越难以发现。不断提升的集成度，对检测设备的性能提出了更多的挑战。1971年到2000年，英特尔芯片的发展 挑战 1：更高的弱光探测能力 首先，芯片集成化程度越来越高，芯片的层数也将逐渐增多，电路会变得越来越细，电压要求也随之降低。因此，在检测过程中，故障处可能发出的光信号就变得微弱，再加上层数的叠加，光信号将再次被削弱，这要求检测仪拥有更高的弱光探测能力。挑战 2：更多检测功能 不断提高的集成度在带来了日趋强大的芯片功能外，也让可能出现的故障风险变得更多。一旦出现失效，其故障原因亦可能更加复杂。因此，在失效定位时，需要发展出更多、更细化的测试方法和功能模块，去对应这样的变化。 挑战 3：无损检测技术的推进 对于出现问题返厂的成品芯片，一般会在完成一系列无损检测（如X射线检测），以及打开封装后的显微镜检查后，再进入到传统电性测试这一步。对于愈加高集成化、紧凑的芯片来说，打开封装时内部裸片受损的可能性会增大，而这一步亦是不可逆的。受损后，失效模式将难以还原，继而无法得出失效的真正原因。因此，需要时，可以尽量达到无损检测，也是给失效定位提出的又一挑战。 早在30余年前，滨松就开始了在半导体失效分析应用中的研究。1987年，推出了第一代微光显微镜，并在此后逐渐组建起了专门针对半导体缺陷位置定位的PHEMOS系列产品。针对应用中呈现出的诸多要求，滨松亦在技术上做出了进一步的开发。 滨松半导体失效分析系统PHEMOS系列 为了增强微光探测能力，滨松开发了C-CCD、Si-CCD、InGaAs等多类高端相机。用户可根据样品制程和结构，选择不同的相机加装在设备中。 IPHEMOS-MP的信号侦测示意 除了相机以外，滨松还不断为PHEMOS系列开发出了新的功能模块，实现更多元、更深入的检测，以应对越来越复杂的故障原因： 可通过Probing的方式给样品加电，广泛适用于从prober card到12英寸wafer的测试； 可搭载波长为1.3 μm的激光，实现OBIRCH（Optical beam induced resistance change 激光诱导电阻改变测试）。也可选配其他光源，将样品连接测试机进行DALS, EOP/EOFM测量，实现样品的动态缺陷检测分析。通过这些诱导侦测方法，能有效的截获因温度、频率、电压的改变而导致sample时好时坏的困扰； 可选配Laser marker功能，方便后续分析。Laser marker为脉冲激光，可自定义设置打点位置、次数、能量强度、打点形状等； 可选配Nano lens & Sil cap，从样品背面观察内部结构。Nano lens & Sil cap在工作时会与样品表面完全接触，增加了图像的清晰度，提升了分辨率便于观察更细的线路。搭配Nano lens的使用，用户还可以选配tilt stage，将样品调平，增强信号侦测强度 除了Emission功能外，PHEMOS系列还具备Thermal的功能模块。通过配备InSb材料的高灵敏度热成像相机，可探测发射热点源，方便用于package样品侦测，不需要给待测品去除封装，实现无损检测。设备可以同时满足给样品加多路电，有效降低噪声提升信号敏感度。（可提供单独拥有此功能的Thermal-F1）高灵敏度热成像相机 C9985-06 半导体制造涉及众多工序，过程复杂。除了失效分析以外，滨松还有众多产品都被应用在了其中，以保证生产制造的顺利进行以及产品的质量。以沉淀了60余年的光子技术，为半导体制造提供支持。

当“安静”的铝制品遇见“淘气”的氢原子，为何“肌肤”表面就会冒出“痘痘”?　　这一谜团已存在超过50年。　　西安交通大学金属材料强度国家重点实验室微纳尺度材料行为研究中心的科研人员破解了这一难题。此项成果6月29日在线发表在世界著名期刊《自然-材料》上(原文链接http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat4336.html)。　　人们知道，生活中常见的铝制品通常稳定耐用，因为它的表面会自然形成一层致密而坚硬的氧化铝保护膜，俗称“刚玉”。但在含氢环境中，铝制品常常会在表面鼓出气泡，最终导致氧化膜保护层脱落，乃至材料失效。这一现象，被称为“氢鼓泡”。　　西安交大科研人员发现，原来，对于“纤瘦”的氢原子而言，刚玉中的原子间隙如此之大，以至于它们可以在其中来去自如。氢原子的随性“游走”会破坏金属铝和刚玉之间“手拉手”的紧密联系，从而使一部分铝原子“重获自由”。这些铝原子也会在氧化物和金属铝的界面上自由运动，并在金属铝的一侧形成很多微小的坑。随着坑的不断长大，氢原子拥有足够的空间重新结合形成氢分子并对氧化膜产生压力。当坑的直径大到某一临界尺寸时，氧化膜就会被撑得发生塑性变形，并向外鼓出形成气泡。而气泡密度足够大时，氧化膜保护层便会脱落，最终导致材料失效。　　这种氢致界面失效是在石化、海洋、核、航空航天及半导体等工业里常见的金属材料失效原因之一。尽管此前不同国度的研究人员进行了大量的研究，但对其原子尺度的机理一直不甚明了。传统的表面鼓泡理论只能解释气泡的生长，对于气泡的形核则缺乏理论及实验证据。西安交大微纳中心的这一研究发现填补了氢致界面失效现象起源的实验和理论空白，有助于人们找到防止氢致界面失效的方法，提高材料在含氢环境中的服役寿命。　　“举一个激动人心的例子：太阳帆，”微纳中心博士生解德刚介绍说，宇宙中氢的质量分数在70%以上，人类造的任何飞行器在太空航行时都必须考虑氢对材料性能的影响。太阳帆的原理就是利用大面积镜面般光滑的薄膜反射太阳光以获得动力航行。目前最有可能的薄膜材料就是铝箔，科学家已经意识到太空环境中铝箔表面易发生鼓泡的现象，而太阳帆表面一旦发生鼓泡，其反射能力就会大打折扣，影响飞行器的动力性能。“希望我们的发现对于太阳帆的防氢设计有着积极的指导意义”，解德刚对此十分期待。　　“这项发现对很多与氢有关的未解之谜都有着重要的启示，”微纳中心主任单智伟教授告诉记者，“比如半导体芯片中的导线基底界面劣化、电厂的汽轮机叶片的氧化皮脱落、核电站中有大量的质子辐射环境以及高温水汽环境等等。”　　此项研究中，微纳中心的科研人员一改以往楔形的样品设计，采用微纳尺度的金属铝圆柱体，通过环境透射电子显微镜观察氢气氛围下金属和氧化界面的动态演化过程，以令人信服的证据无可争辩地证明了氢致表面氧化物鼓泡的晶向依赖性。　　据了解，绝大多数金属制品在实际使用时表面都会有一层保护膜，有的是自然形成，有的是人为添加。这层保护膜通常起着防氧化、防腐蚀、耐磨损等作用。一旦被破坏，材料的氧化、腐蚀、磨损就会加速，发生到一定程度就会使材料彻底失效。单智伟教授指出，降低表面防护层的粗糙度，选择合适的金属基底取向，对界面进行有目的改性等可有效减缓甚至防止氢致界面失效的发生。接下来，研究小组将继续聚焦氢致材料失效机理研究，致力于进一步推动人们对氢影响的认知，以减少和避免由氢脆等材料失效所造成的巨额经济损失和重大安全事故。　　该文章的作者依次为博士生解德刚、王章洁博士、孙军教授、马恩教授、李巨教授和单智伟教授。此项研究工作得到中国国家自然科学基金、973项目及111项目的资助。

教育部宣布985、211工程多份文件失效　　近日，教育部官网发布了《教育部、国务院学位委员会、国家语委关于宣布失效一批规范性文件的通知》(以下简称《通知》，该《通知》宣布共382份文件失效，北京青年报记者注意到，这些文件中共有八份是和“985”、“211”工程相关的文件。　　根据《通知》，此次清理文件，是教育部对不利于稳增长、促改革、调结构、惠民生的规范性文件进行的专项清理。教育部经商有关部委和单位同意，决定宣布失效一批规范性文件，《通知》特别指出，已失效的规范性文件不再作为行政管理的依据。　　记者注意到，此次宣布失效的文件涵盖的领域众多，时间跨度较大。据文号推断，失效文件最早可追溯到1978年，最近的是发布于2014年的“关于做好2014年中小学幼儿园教师国家级培训计划实施工作的通知”。值得一提的，这次宣布失效的文件里有多份涉及“985”和“ 211”工程相关内容，有分析人士指出，“985”工程以及“211”工程未来将何去何从，或许这是此次官方释放出来的信号。　　此次废止的“985”和“ 211”工程文件，包括2004年发布的《关于继续实施“985工程”建设项目的意见》，2009年印发的《关于印发高等教育“211工程”三期建设规划的通知》等，共计8份。被宣布无效的文件里还有一份2010年由教育部、财政部颁发的《关于加快推进世界一流大学和高水平大学建设的意见》。该文件提出：通过持续重点支持，加快推进世界一流大学和高水平大学建设。“985工程”建设学校的整体水平、综合实力、自主创新能力进一步提高，国际竞争力显著提升。　　其实，有关“985”工程和“211”工程存废的问题，早在2014年时就曾一度被全民热议。当年4月，中南大学校长张尧学在该校的科技工作会议上称“现在国家把‘985’工程和‘211’工程取消了，取消后是按几个要素综合考虑给学校分配绩效的”。随后网络上疯传“国家废除‘985’、‘211’工程，重点大学重洗牌”的消息，教育部官方对此回应，不存在废除“211”工程、“985”工程的情况，并提出今后将进一步加强顶层设计，突出绩效原则，避免重复交叉。　　昨天，一位不具姓名的高校老师接受记者采访时表示，之所以是否废除“985”、“211”工程会成为舆论焦点，是因为将高校分“三六九等”带来的不公平：一方面，“985”和“211”是国家要重点扶持的高等院校，会得到更多的资金和科研项目的支持 另一方面，就业市场上经常可见“985、211高校毕业生优先”的字样，很多人认为这种“名校”论调是一种“歧视”。　　2015年初，教育部部长袁贵仁在全国教育工作会议上讲话称，改革开放以来，国家先后实施了“211”工程和“985”工程，以及作为补充的“优势学科创新平台”、“特色重点学科项目”建设，有力提升了我国高等教育的水平，为教育现代化作出了重大贡献。据媒体报道，近两年有关“985”工程和“211”工程的提法在官方文件里逐渐淡化，比如2015年教育部工作要点中，未单独提到推进“985”工程和“211”工程建设的表述。去年年底，国务院印发《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》，中国正式启动大学“双一流”建设，根据该方案，力争到2020年，我国若干所大学和一批学科进入世界一流行列。　　内存　　“985”工程大学源自1998年5月4日江泽民在北京大学百年校庆上“建设世界一流大学”的讲话。最初入选“985”工程的高校只有9所，至2011年年末，共有39所高校位列其中。在此基础上，教育部推出“211”工程，意即“面向21世纪、重点建设100所左右的高等学校和一批重点学科的建设工程”，共计112所高校。

table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" width=" 600" tbody tr td width=" 144" p style=" line-height: 1.75em " 成果名称 /p /td td width=" 504" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " 安全玻璃冲击失效检测仪 /p /td /tr tr td width=" 144" p style=" line-height: 1.75em " 单位名称 /p /td td width=" 504" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " 中国建材检验认证集团股份有限公司 /p /td /tr tr td width=" 144" p style=" line-height: 1.75em " 联系人 /p /td td width=" 156" p style=" line-height: 1.75em " 艾福强 /p /td td width=" 161" p style=" line-height: 1.75em " 联系邮箱 /p /td td width=" 187" p style=" line-height: 1.75em " afq@ctc.ac.cn /p /td /tr tr td width=" 144" p style=" line-height: 1.75em " 成果成熟度 /p /td td width=" 504" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " □正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试 √可以量产 /p /td /tr tr td width=" 144" p style=" line-height: 1.75em " 合作方式 /p /td td width=" 504" colspan=" 3" p style=" line-height: 1.75em " □技术转让 & nbsp □技术入股 & nbsp □合作开发& nbsp √其他 /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" p style=" line-height: 1.75em " strong 成果简介： /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-align:center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/883303d6-1d4f-4c5e-a162-73446386211d.jpg" title=" 安全玻璃冲击失效检测仪.jpg" width=" 350" height=" 292" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 350px height: 292px " / /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp 安全玻璃冲击失效检测是针对建筑玻璃、汽车玻璃进行的检测方法，被测玻璃受到冲击后，通常表现出三种型式：一种是受冲击后被测玻璃完好无损，没有发生失效（合格）。第二种是受冲击后被测玻璃，破损十分严重，发生完全失效（不合格）。第三种是，被测玻璃受冲击后，有破损产生，但是不知道，是否发生失效（合不合格）。针对这种情况我们研发了安全玻璃冲击失效检测仪，其特征是一个球形测试探头，在测试探头后方设置有传感器，传感器通过放大器和模数转换器与智能块和显示屏相连接，使用过程中先将测试探头安放在被测玻璃处，然后缓慢施力，达到预先设定的检测标准后，发出提示信号，将检测探头的载荷信号经传感器、一级放大器、滤波器、二级放大器经数模转换器送入中央处理器，经中央处理器内置的程序处理后，其结果通过该检测仪壳体表面设置的液晶显示器显示，人或外界对玻璃的破坏力可以根据该检测仪内设的过载报警灯控制，避免了人为因素的干扰，其测试结果直观，较传统技术所测得的数据更加准确，为玻璃生产厂家进一步改善玻璃性能提供了较准确的参考依据。同时，该检测仪通过控制面板的清零键、单位转换键、峰值保留键的设置，可保证该仪器的测量准确度，可以任意调整其测量数值中称量单位之间的转换，液晶显示器也将显示出相应的单位符号，其操作简单、易于维修且便于携带，使用安全方便。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 测定单位：N,Kg，切换式 br/ & nbsp & nbsp & nbsp A/D转换：16bit逐次变换方式 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 测试精度：± 0.2%F.S.以下 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 再现精度：± 0.1%F.S.以下 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 连续使用时间：约48小时（使用温度25℃） br/ & nbsp & nbsp & nbsp 显示屏：16位液晶显示屏 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 使用温度：0-40℃ br/ & nbsp & nbsp & nbsp 计测方式：最大值、瞬时值 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 电源：两节五号电池 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 采样频率：20次/秒 br/ & nbsp & nbsp & nbsp 机体重量：约500g br/ & nbsp & nbsp & nbsp 容许载荷：50N（有过载报警灯） /p /td /tr tr td width=" 648" colspan=" 4" p style=" line-height: 1.75em " strong 应用前景： /strong br/ & nbsp & nbsp & nbsp 该仪器测试结果直观，数据准确，操作简单、易于维修且便于携带，可广泛应用于企业、建筑工程质量检测站、产品质量检测站、科研院校等安全玻璃的生产检测以及开发研究部门。 /p /td /tr /tbody /table p br/ /p

新一代超高灵敏度半导体芯片失效分析热成像显微镜日前在美国问世，于2014年3月18日慕尼黑上海电子展上在大中华区发布并在中国大陆，台湾和香港同步上市，由孚光精仪公司负责该区域销售和售后服务。新一代热发射显微镜采用锁相热成型技术，可探测到1mK (0.001°C) 的器件温度变化，可探测到 100 μW 的功率变化。据悉，这种热发射显微镜可快速定位半导体器件的温度异常点，从而找到漏电等失效点位置。这种热发射显微镜不需要对器件表面处理，可对裸器件和封装器件失效分析，也可定位SMD器件的低功率位置，比如电容泄露测试。除了失效分析之外，这套热发射显微镜还具有器件的真实温度测量功能，以及结点温度，热阻和芯片黏着 Die Attach分析功能。详情浏览：http://www.f-opt.cn/rechengxiang/hongwaixianweijing.html应用领域：器件漏电分析栅极和漏极之间的电阻短路分析封装器件的复合模具短路分析Latch-up点定位金属性短路分析缺陷晶体管和二极管定位分析氧化层击穿SMD元件漏电分析特色和功能超高灵敏度失效点定位堆叠芯片的缺陷深度分析真实温度测量结点温度测量封装和裸露器件分析正面和背面分析检测芯片粘接问题

为推动我国无损检测技术发展和行业交流，促进新理论、新方法、新技术的推广与应用，仪器信息网定于2024年9月11-12日组织召开第三届无损检测技术进展与应用网络会议，邀请领域内科研、应用等专家老师围绕无损检测理论研究、技术开发、仪器研制、相关应用等方面展开研讨。期间，岛津企业管理（中国）有限公司高级应用工程师黄军飞将作报告《NDI在半导体与元器件失效分析中的应用》，介绍岛津NDI在半导体材料与元器件失效分析中的应用案例。本次会议于线上召开，欢迎大家参会交流！关于岛津NDI事业部岛津作为一家著名的测试仪器、医疗器械及工业设备制造厂商，于1909年开发出了日本历史上第一台商用医疗X光机。随着焊接技术的发展，客户中产生了用无损的方法检测钢管焊接的需求，岛津便将其引用到工业领域。1999年，岛津成功开发出日本第一台微焦点X射线CT系统。此后，又陆续推出了一系列X-ray检查装置和测量用X射线CT系统。例如，2023年推出台式X射线CT系统XSeeker 8000，2024年推出倾斜CT和透视一体机 XslicerSMX-6000。目前，岛津NDI拥有微焦点X射线透视检查装置 、微焦点X射线CT系统 、X射线测量CT系统等系列产品。

现代社会的日常生活已经离不开半导体，任何电子产品都要用到半导体！简单的如发光二极管，复杂的比如电脑手机的计算芯片存储芯片都属于半导体产业！半导体行业是一个资金密集型、技术密集型的行业，其生产工艺复杂，设备精密度要求高，整体流程涉及到成百上千道工序。随着半导体制造工艺越来越高，其制造难度及品质管控也在呈指数级增长。半导体制造工艺的复杂性在于：生产步骤多达上千步，每道工序工艺参数多达上千，每道工序良率要求极高。以上特点使得半导体制造成为了不折不扣的高端制造业。试想，对于一种包含1000道工序的半导体工艺技术来说，若是每一道工序产品良率为99.9%，则最终的产品良率仅为36.7%。也因此，半导体每一道工艺都几乎要求达到零失误。因此，半导体行业呈现出来材料纯度要求高、制造精度要求高，制作过程复杂等特点。而这也对企业的污染检测、失效分析等技术水平都提出了极高的要求。工程师如何寻找芯片中的缺陷？8月17日下午，仪器信息网走进宝藏实验室第12站，将带领广大网友走进北京软件产品质量检测检验中心，零距离感受半导体如何进行失效分析。报名方式扫描下方二维码预约视频号直播：本期看点• 芯片失效分析工作如何进行（主要工作方法、主要工作流程等）• 对话资深失效分析工程师、仪器企业工程师、集成电路编审，圆桌探讨行业前景！嘉宾平台简介智能产品检测实验室主要提供安全检测、可靠性检测、智能产品失效分析等服务，致力于电子半导体、芯片制造、集成电路、新材料、航空航天等领域。平台拥有包括聚焦离子束系统（FIB/SEM/EDS）、X射线检测系统 （2D/CT）、InGaAs微光显微镜（EMMI）、超声波扫描显微镜（SAT）、点针工作台等多种分析加工设备。

锂电池钴酸锂正极材料中的孪晶界引发的裂纹失效圆派科学内容简介钴酸锂是目前应用最为广泛锂离子电池正极材料之一，尤其是在便携设备和移动电子设备中的锂离子电池中，这得益于其优越的体积能量密度和稳定的循环性能。然而，其实际所用的能量密度仅占其理论能量密度的一半，仍然有很大的发展提升空间。提高能量密度最常用的办法是提升充电电压，利用更多的锂源，但这样做会迅速加快钴酸锂正极材料的失效，造成电池性能快速衰退，以及安全性问题。这其中的衰退机制繁多而且复杂，裂纹就是其中之一。本报告中，将介绍我们利用电子显微镜相关的分析技术，研究裂纹在钴酸锂正极材料中晶界处的形核和扩展机制，并探讨循环条件不同时，裂纹产生机制的相同和不同之处。为深入理解裂纹，这一普遍存在于层状正极材料中的失效机制，提供从原子尺度的理解认知，这一工作将有助于寻找合适的途径来抑制裂纹的产生。 2010年博士毕业于中科院金属研究所，2010-2013在日本NIMS从事博士后研究，2013-2017在美国太平洋西北国家实验室（PNNL）从事锂电池相关的透射电子显微学研究。于2017年10月加入北京工业大学固体微结构与性能研究所。研究领域是利用透射电子显微学研究锂（钠）离子电池材料的失效机理，基本结构和离子的传输机理。在相关领域发表SCI论文70余篇，包括9篇ESI高被引论文，论文总引用4000余次。以第一/通讯作者发表Nat. Mater., Nat. Energy, Nat. Nanotechnol., Nat. Commun.等在内学术论文20余篇。 直播内容概要 钴酸锂是成熟的第一代锂离子电池正极材料，是Goodenough于八十年代在剑桥大学发现，也正因此他获得了2019年诺贝尔化学奖。由于钴酸锂很好的电化学储能性能表现，主要是其体积能量密度，目前在小型储能移动设备被广泛应用，尤其是IT设备上，几乎是统治性的。研究钴酸锂，主要是提高其利用率，目前利用率还不到60%，研究目的是提高其理论容量到80-90%。钴酸锂的性能衰退机制有多种，主要是由于价态变化，成分改变和晶格畸变而引起的。本课题组主要从电子显微学来研究其失效机制。主要分两大类：体材料失效机制和界面失效机制。重点要提一下徕卡的三离子束切割设备，用这个设备，我们做到了很多用别的设备完成不了的工作，主要是EBSD看孪晶。我们发现用徕卡的氩离子束，加工面积特别大；通过与其它设备做对比，与FIB对比，通过EBSD观察，我们发现氩离子束对样品的损伤层确实比较好。如何实现对LiCoO2颗粒大面积、大数量的统计性观察？以确定孪晶界是否为普遍存在的缺陷结构我们想到了EBSD的方法，但EBSD需要样品非常平整，我们遇到了一个制样的难题，就是如何获得一个大量颗粒的平整样品？我们首先想到了FIB。但是FIB制样，最大的束流也只能切一个几十微米的区域。用FIB大束流高电压，有经验的人都知道FIB会产生很大的电荷累积效应。不能满足我们的要求，其一是它不能满足我们对数量的要求，其二它表面平整度不够，或表面损伤度太大，我们用EBSD分析，看不出来晶格取向。我们也用机械抛光的办法，做了半年时间，都没有成功。然后我们想到了氩离子束切割技术，偶然引进了徕卡，确实切出了不错的样品，切了五六个样品，目标达成。通过统计发现，在钴酸锂里面孪晶占比至少达到40%，孪晶含量或出现频率是非常高的。对高电压循环性能，孪晶会产生很大影响，这给钴酸锂材料学界产生了一个新的信息，因为之前大家认为钴酸锂是单晶，或没有意识到它是孪晶。如果不做成单晶，由于孪晶界的存在，它很容易造成高电压性能的衰退，这是我们对钴酸锂认识的提升。

近年来，新能源汽车应用推动下，锂离子电池市场保持高速持续增长。业界关注的锂电能量密度、锂电安全等都与锂电材料的结构、动力学等性能息息相关，准确和全面的理解锂电池材料的构效关系需要综合运用多种检测技术。2022年11月30日-12月2日，仪器信息网与广州能源检测研究院、广东省动力电池安全重点实验室、国家化学储能材料及产品质量检验检测中心（广东）、国家烃基清洁能源产品质量检验检测中心（广东）将联合举办第五届“新能源材料检测技术发展与应用”网络会议。其中，11月30日全天将聚焦“新能源电池检测技术”，邀请12位锂电研究应用专家、知名仪器企业技术专家代表，详细讨论锂电失效分析与检测技术的最新进展。相关报告嘉宾及报告内容预告如下（按分享顺序）：李丽 北京理工大学 教授《锂离子电池失效分析及回收再利用》【报名占位 】李丽，北京理工大学教授、博士生导师，英国皇家化学学会会士。长期从事新型绿色二次电池关键材料设计、锂离子电池回收处理与资源化利用、二次电池衰减机理与失效分析等研究。发表SCI收录论文200余篇，授权国家发明专利30余项。在国内外学术会议上做特邀报告90余次，多次担任中美双边国际会议锂离子电池回收技术分会主席。主编出版学术专著2部、参编多部。入选2012年度教育部新世纪优秀人才计划、北京市优秀人才支持计划和北京市科技新星计划，获部级科学技术一等奖4项。现任电动汽车动力蓄电池循环利用战略联盟技术专家委员会副主任、国家科技部固废重点专项评审专家、北京市资源强制回收环保产业技术创新战略联盟专家委员会副主任委员、《储能科学与技术》编委会委员等。【分享摘要】主要介绍锂离子电池战略资源背景、高镍三元正极材料微观结构与失效检测、硅碳负极材料性能衰减机理及其回收再利用技术。通过对锂电典型正负极材料失效机理与构效分析，重点讲述各种表征技术在锂离子电池关键材料研究开发中的应用，为新型高性能锂离子电池正负极材料提供指导。王娜 赛默飞世尔科技（中国）有限公司 分子光谱应用专家《赛默飞分子光谱技术在新能源电池表征及研发中的解决方案》【报名占位 】王娜， 2010年加入赛默飞，分子光谱应用科学家，主要负责分子光谱产品线的技术支持、产品推广，拓展分子光谱技术在各个行业领域中的新应用开发。【分享摘要】1、 赛默飞红外光谱仪及拉曼光谱仪产品介绍 2、 赛默飞红外光谱技术在新能源电池中电极材料、隔膜等材料表征中的应用； 原位电化学在锂离子电池表征及研发中的解决方案；GC-IR联用技术在锂离子电池溢出气体检测中的应用。 3、 赛默飞拉曼光谱技术在新能源电池电极材料、隔膜等材料表征中的应用；原位电化学在锂离子电池表征及研发中的解决方案。曹亚南 岛津企业管理（中国）有限公司 光谱产品专员《岛津光谱技术在新能源新材料测试中的应用》【报名占位 】岛津企业管理(中国)有限公司 分析计测事业部 光谱产品专员,硕士毕业于北京化工大学，目前主要负责岛津紫外-可见-近红外分光光度计、荧光分光光度计等光谱产品的市场工作，拥有多年光谱分析技术和光学材料测试方面的工作经验。【分享摘要】介绍岛津紫外、荧光及粒度仪产品在新能源新材料中的解决方案王愿习 天目湖先进储能技术研究院 技术经理《TIES锂电池失效分析及表面分析方案介绍》【报名占位 】材料化学专业，近8年的锂电池设计开发、工程化生产、测试及失效分析等工作经验，熟悉各类锂电池的性能失效机理和分析方法。带领团队对锂电池相关材料的测评、失效分析与对标分析开展了大量案例分析及研究，推动各类技术方法在3C、动力及储能锂电领域的应用，为客户提供相关测试及失效分析服务和整体解决方案。【分享摘要】TIES介绍、电池失效分析方法及案例分享、表界面失效研究的难点及分析方案、材料-电极-电池-PACK多层级的系统失效分析技术建立。陈剑锋 布鲁克（北京）科技有限公司 应用工程师《布鲁克新一代能谱仪及EBSD/同轴TKD技术与新能源上的应用》【报名占位 】2003年毕业于中科院长春应化所，主要研究方向是高分辨电子显微镜在高分子结晶中的应用，毕业后加入FEI，负责SEM/SDB的应用、培训以及市场等推广工作。2011年加入安捷伦公司负责SEM的市场和应用工作，2018年在赛默飞负责SEM的应用工作。2021年加入布鲁克，负责EDS、EBSD、 Micro-XRF等产品的技术支持工作，对电子显微镜的相关应用具有多年的实操经验。【分享摘要】随着新能源行业的蓬勃发展，无论是研究者还是生产者对于相应的材料，结构，性能的研究手段和分析设备的要求也越来越高，布鲁克纳米分析部门推出第七代能谱配合EBSD和同轴TKD技术继续在分析测试，产品工艺改进和品质控制等领域助力新能源行业的发展，本期报告我们将主要介绍布鲁克新一代能谱仪特点以及EBSD和同轴TKD的主要特点和应用，让新老客户对我们的产品及应用有一个更好的了解和认知。沈 越 华中科技大学 教授《电池超声检测技术在新能源领域中的应用》【报名占位 】沈越，2011年博士毕业于北京大学，现任华中科技大学材料科学与工程学院教授。在包括Science、Joule、J. Am. Chem. Soc、 Adv. Mater.等学术期刊发表论文50余篇，其中作为第一或通讯作者发表在影响因子大于10的期刊论文23篇。作为项目负责人主持国家自然科学基金项目3项，获授权国家发明专利21项，美国专利1项。主要研究方向包括：锂离子电池超声检测技术和搅拌式自分层电池。成果应用于比亚迪、宁德新能源、华为、通用汽车等30余家企业。【分享摘要】 1.当下制约电池技术发展的主要问题；2.学术及产业界对电池设计与制造缺陷的应对措施；3.超声技术在电池检测领域的应用原理及优异表现韩广帅 同济大学、上海智能新能源汽车科创功能平台有限公司 副总经理《锂离子电池的失效分析解析整体解决方案》【报名占位 】同济大学助理研究员，上海空间电源研究所博士后。上海智能新能源汽车科创功能平台有限公司锂电事业部副总经理；国家质检总局缺陷产品管理中心汽车缺陷调查与鉴定特聘专家；工信部教育与考试中心电池制造工程师的高级培训导师；上海市新能源领域技术专家，多家新能源汽车技术委员会委员。建立了国内首个完整的非破坏和非大气暴露下的破坏性锂离子电池健康状态与安全评价与研究体系。【分享摘要】 1、锂离子电池的应用场景； 2、锂离子电池的失效模式； 3、锂离子电池的分析解析方法。葛小敏 上海微纳国际贸易有限公司 应用工程师《Fischione真空互联可控环境离子束切割技术在锂电行业中的应用》【报名占位 】葛小敏，工学硕士，毕业于南昌大学机电工程学院材料工程专业，曾在中国科学院上海光学精密机械研究所激光智能制造研发中心工作两年，主要研究方向为液态金属裂纹的成形机理，有着多种的显微分析技术及制样技术。目前任职于上海微纳国际贸易有限公司，主要负责Fischione设备的应用及推广。【分享摘要】 随着消费电池以及电动汽车行业的需求不断增加，越来越多的电池材料及各类新型电池不断进入研发及实际应用，如何获取这些材料及新型电池的结构与性能之间的构效关系，在多尺度下对材料结构及电学性能进行表征显得尤为重要。该报告将介绍如何实现在真空/惰性气氛保护下对电池材料进行带电状态样品制备及原位电镜分析工作。蔡斯琪 岛津企业管理（中国）有限公司 产品专员《岛津XPS在新能源材料领域的解决方案》【报名占位 】硕士毕业于同济大学，现岛津市场部X射线光电子能谱仪产品专员，负责XPS技术支持和各行业市场推广工作。【分享摘要】 X射线光电子能谱仪是表面分析领域中一种崭新的分析技术，通过测量固体样品表面约10nm左右被激发出光电子的动能，进而对固体样品表面的元素成分进行定性、定量及价态分析。报告中主要介绍XPS原理、技术特点以及XPS在新能源领域的应用。叶菁菁 弗尔德（上海）仪器设备有限公司 应用工程师《新能源电池材料中的元素分析及粒度粒形表征》【报名占位 】德国弗尔德集团Eltra埃尔特元素分析仪资深应用工程师。具有多年仪器行业及元素分析行业应用经验，长期致力于金属材料、非金属材料以及各类新材料的元素分析应用工作，针对各行各业的用户均能提供及时且高效的应用方法及解决方案。【分享摘要】 新能源电池性能在很大程度上取决于电池组成的材料性能和制备工艺。使用合适的分析设备和工艺对电极材料进行检测，将大大有助于考察电池的性能指标。此外，原材料研发制备也至关重要，运用合适的条件制备原材料是新能源电池制造的基础。本场报告将聚焦新能源电池材料中的非金属元素分析及粒径粒形表征，同时分享相关原材料制备的解决方案。张江云 广东工业大学 副教授《主流动力电池热-电特性检测及本质原因分析》【报名占位 】张江云，广东工业大学副教授，博士后，英国赫特福德大学访问学者。研究方向主要为动力及储能电池的热管理，热安全和热灾害防控，具备热能工程与材料学交叉学科专业知识。目前主持/参与动力电池热管理领域科研项目10余项，包括国家自然科学基金青年基金，广东省动力电池安全重点实验室开放基金，美国国际铜专业协会招标项目等。发表相关学术论文20余篇，获授权发明专利博8件，参与技术标准编制5件，获得东莞市科学技术进步奖二等奖。【分享摘要】 包含瞄准动力电池热安全问题，针对目前市场上主流锂动力电池包括三元硅碳电池在滥用条件下得产热行为和电化学特性进行研究，并对引起电池性能衰退的本质原因从材料角度进行深度剖析。周永超 新能源事业部中国机械科学研究总院集团有限公司/中机寰宇认证检验股份有限公司 部长《锂电池新型验证测试方法分析》【报名占位 】周永超，中国机械科学研究总院中机寰宇认证检验股份有限公司，新能源事业部副部长。电动汽车传导充电标准工作组专家、电动汽车换电标准工作组专家、特种车辆用充电设施标准工作组成员。现主要负责动力电池、驱动电机、车身电器、整车电安全等新能源检测实验室的检测工作。尤其在动力电池领域有着十几年的从业经验，熟悉电芯、电池包的研发、生产及检测工作，同时参与起草《北京市示范应用新能源小客车生产企业及产品备案管理细则》、《电动汽车充电站运营管理规范》等多项北京市新能源汽车相关行业管理政策的制订。【分享摘要】 随着电动汽车的快速普及，以及应用场景的复杂化，电动汽车所用锂电池的技术要求逐步提高。相应，各车企为了验证锂电池的性能和安全，在原有验证测试方法基础上，提出了许多新型测试方法。本报告将结合实际案例对几个典型的验证测试方法进行分析。附：关于第五届“新能源材料检测技术发展与应用”网络会议一、主办单位仪器信息网，广州能源检测研究院，广东省动力电池安全重点实验室，国家化学储能材料及产品质量检验检测中心（广东），国家烃基清洁能源产品质量检验检测中心（广东）二、会议时间2022年11月30日-12月1日三、会议形式线上直播，直播平台：仪器信息网网络讲堂平台四、会议日程第五届“新能源材料检测技术发展与应用”网络会议时间专场名称11月30日全天新能源电池检测技术专场12月1日上午储能材料检测技术专场12月1日下午清洁能源之氢能源材料检测技术专场12月2日上午其他清洁能源材料检测技术专场五、参会方式本次会议免费参会，参会报名请点击会议官网：会议官网：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/xny2022/ （内容更新中）或扫描二维码报名2. 温馨提示1) 报名后，直播前一天助教会统一审核，审核通过后，会发送参会链接给报名手机号。填写不完整或填写内容敷衍将不予审核。2) 通过审核后，会议当天您将收到短信提醒。点击短信链接，输入报名手机号，即可参会。六、会议联系1. 会议内容杨编辑：15311451191，yanglz@instrument.com.cn2. 会议赞助刘经理，15718850776，liuyw@instrument.com.cn仪器信息网广州能源检测研究院广东省动力电池安全重点实验室国家化学储能材料及产品质量检验检测中心（广东）国家烃基清洁能源产品质量检验检测中心（广东）2022年10月26日

功率器件可靠性研究和失效分析的基本介绍邓二平（合肥工业大学 电气与自动化工程学院 230009）摘要：功率器件可靠性是器件厂商和应用方除性能参数外最为关注的，也是特性参数测试无法评估的，失效分析则是分析器件封装缺陷、提升器件封装水平和应用可靠性的基础。可靠性测试项目的规范性、严谨性和可追溯性，对于功率器件可靠性评估和失效分析至关重要，也是保障分析结果全面性、准确性和有效性的基础。本文结合团队多年的可靠性和失效分析研究的相关经验，对研究步骤等进行了基本介绍，旨在为行业的发展提供可能的参考。1、引言功率器件近年来在国内得到了大力发展，尤其是第三代半导体器件SiC MOSFET与新能源汽车应用的结合，迎来了功率器件国产化的重大发展机遇，包括芯片、封装、测试和设备等。而可靠性研究和失效分析则是器件封装后评估器件长期稳定运行的基础，对器件封装改进、可靠性评估等具有重要意义。本文结合团队多年的可靠性研究经验，主要介绍了进行功率器件可靠性研究和失效分析的一些基本步骤、原理和需要注意的事项等，具体测试电路请参考相应的测试标准（如IEC、MIL、JESD和AGQ等测试标准）。功率器件主要包括：Si IGBT/diode, Si MOSFET/diode, SiC MOSFET/diode, GaN器件，目前市场上比较成熟的产品还是以硅基为代表的IGBT器件，电压等级最高可到6500V，电流目前最大到3600A。随着使用开关频率的提升、能耗要求和基础材料的发展，SiC基的功率器件己逐渐成熟，典型的代表是SiC MOSFET，新能源汽车的800V平台正大量使用1200V的SiC MOSFET。进一步地，GaN工艺的不断成熟以及在射频领域的发展经验，目前600V左右的高频开关领域GaN器件非常有优势，尤其是车载充电机(OBC)。不同类型的功率器件具有不同的特性，因此在测试方法和细节上要有所区分，如SiC器件由于栅极的不稳定性以及GaN动态的快速性需要重点关注。2、测试项目分类功率器件的测试一般分为基本特性测试来表征器件性能优良、极限能力测试来评估器件的鲁棒性、可靠性测试来评估器件长期运行稳定性以及失效分析助力器件改进和优化升级，具体如下。2.1 基本特性测试主要包括：静态特性测试（以IGBT为例一般指饱和压降Vces，阈值电压Vgeth，集-射极漏电流Ices，栅-射极漏电流Iges，稳态热阻Rth等静态参数）和动态特性测试（一般指双脉冲测试，包括开通延时时间td(on)，下降时间tf等动态参数），其中动态特性测试还可包括安全工作区SOA的测试，有RBSOA和SCSOA。静态特性主要表征模块的一些基本性能参数，是表征模块优良的重要指标，如饱和压降Vces表征器件的导通能力，Vces越小，模块工作过程中的导通损耗越小，相同条件下温升越小。器件加速老化可靠性实验前必须进行模块的基本特性测试，尤其是静态特性测试，一方面确保被测器件功能的完整性，另一方面可用于老化后的对比分析，助力器件失效模式的分析。但一般在可靠性老化测试中不进行器件的动态特性测试，即使是进行栅极老化的高温栅偏实验，一方面是动态特性测试时间很短，封装的老化并不会影响器件的动态特性，另一方面器件的部分动态特性可通过Iges和Vgeth表征，甚至可进行栅极电容的测试来表征。2.2极限能力测试主要包括：短路能力测试、浪涌能力测试和极限关断能力测试，考核的是器件在极端工况下的能力，尤其是关断能力。如短路能力测试主要考核器件在短路(一般有3类短路情况)条件下器件的极限关断能力，一般为10µs能关断电流的数值，主要考核芯片的能力。浪涌能力则是考核反并联二极管抗浪涌能力，一般是10ms正弦半波的冲击，尤其是SiC MOSFET的体二极管非常重要，可能还会影响栅极的可靠性，由于时间较长，主要考核封装的水平。极限关断能力则是考核器件饱和状态下在毫秒级的关断能力，如电网用的直流断路器需要在3ms关断6倍的额定电流。从物理和传热学理论来看，短路测试虽然会有大量的能量产生，最终也是由于能量超过芯片极限而损坏，但由于测试时间非常短，反复的短路测试不会引起封装的老化，而浪涌能力和极限能力测试则将进一步影响封装的老化，是加速老化测试未来应该重点关注的测试。进一步地，极限能力是特种电源等极端应用时需要重要关注的测试。2.3可靠性测试主要包括：功率循环、温度循环、温度冲击、机械冲击、机械振动、高温栅偏、高温反偏、高温高湿反偏和高低温存储等，额外的还包括盐雾等测试。按照应力的来源区分其实可分为电应力加速老化和环境应力加速老化，从器件研发到量产以及应用过程中，需要经过大于10项可靠性测试，机械冲击、机械振动、温度存储等主要考核的是器件在运输或者存储过程中的可靠性，而最重要的测试主要有高温栅偏、高温反偏、高温高湿反偏、温度循环和功率循环。这些实验也是工业界和学术界研究最多，最复杂的测试，尤其是功率循环测试。通过上述加速老化实验，提前暴露器件在芯片设计、封装工艺、样品制备、运输存储、实际应用过程中可能存在的问题，一方面可为器件厂商提供改进建议，优化器件的性能并提高器件可靠性，另一方面可为器件的应用方提供技术指导以及实际产品设计和可靠性验证提供数据支撑。2.4失效分析主要包括：SAM超声波扫描分析、X-ray材料损伤检测分析、SEM电子显微镜分析、光学显微镜分析和有限元仿真分析。SAM超声波扫描分析主要是通过超声波对器件内部各层材料进行探伤，尤其是材料的界面处，当存在一个空洞时，返回的超声波能量和相序发生了变化，即可进行定位。X-ray则更多是用于材料本体探伤研究，多用于材料级的失效分析，SEM电子显微镜和光学显微镜也是一样，但光学显微镜需要打开模块才能对相应的位置进行深入探究。有限元仿真分析是一个除实验外最好的检测、分析和研究手段，通过实验测量数据的对比和修正，完全重现实验过程中器件内部的细节和薄弱点，也是失效分析最难和最为重要的环节。3、可靠性研究步骤可靠性研究的基本步骤如下图1所示，一般需要在可靠性测试前进行一些基本特性测试确保器件的性能以及方便与老化后的进行对比分析，然后进行加速老化等可靠性测试，再进行基本特性测试和失效分析，探究器件的失效模式和失效机理。为了进一步深入探究器件内部各层材料在可靠性测试过程中的应力分布情况，可采用SAM超声波扫描以及有限元分析方法配合进行相应的失效分析。上述可靠性测试中高温栅偏100%与芯片有关、高温反偏约80%情况与芯片有关，也有因为封装老化导致的退化、高温高湿反偏测试也是类似的情况，其他所有可靠性测试均与封装有关，尤其是热特性和机械特性有关。图1所示的基本步骤也只是通用的研究过程，对于具体的问题还需要进行特定的对待和分析。比如大部分情况在可靠性研究中是不会进行极限能力测试的，但如果要研究器件老化对极限能力的影响，则需要进一步考虑，包括多应力的耦合测试。图1 功率器件可靠性测试基本流程这里以Si基IGBT器件的功率循环为例简单介绍一下可靠性加速老化的基本流程和各项参数测试的必要性，如下图2所示。以Infineon公司1200V, 25A Easypack封装的IGBT器件为例进行功率循环的老化测试、寿命评估和失效机理研究等。第I步：确定研究对象，也就是FS25R12W1T4，此封装内有6个开关组成的三相全桥，如下图3所示。上桥臂的IGBT开关共用一个上铜层，下桥臂的IGBT开关均是独立的，这里以U相的下桥臂开关S2为例，减小热耦合影响。S2的上铜层面积与芯片面积相当，热扩散角小，导致散热条件相对较弱，热量会更集中于芯片焊料层。第II步：器件基本特性测试，包括常温下饱和压降Vces (@VGE=15V，Ic=25A，Tvj=25ºC)，阈值电压Vgeth (@VGE= VCE，Ic=0.8mA，Tvj=25ºC)，集-射极漏电流 Ices (@ VGE=0V，VCE=1200V， Tvj=25ºC)，栅-射极漏电流 Iges (@VCE=0V，VGE=20V，Tvj=25ºC)，具体条件来源于器件的数据表datasheet。需要说明的是，这里只测试了器件常温下的基本特性，一方面是用于判断器件的性能与好坏，另一方面用于老化后进行对比，常温下的数据即可满足要求。若测试过程中发现某个器件的某个参数超过datasheet里的规定值，则说明此器件是不良品，需要更换新的器件进行测试。进一步地，还可通过此数据来评估各器件间的一致性。第III步：SAM超声波扫描，通过专有设备如SAM301进行器件封装内部各层材料连接状态的检测和参照，将模块倒置于装有去离子水的设备中，超声波从器件的基板开始向下探测，可得到器件各层材料的二维平面图，如下图4所示。此模块没有系统焊接层，因此只展示了器件最薄弱的，也是可靠性测试最为关注和重要的芯片焊料层和芯片表面键合线连接状态，对于新器件而言，各层的连接状态良好。做完SAM后还有一个非常重要的一步，尤其是对于硅胶封装的模块，将模块拿出后必须倒置放置24小时以上，以充分晾干模块内的水分 。进一步地，还需要通过加热板或者恒温箱将器件放置在85ºC环境中至少半小时以上，更加充分的挥发模块内的残余水分以不影响模块的性能。对于TO封装的器件来说，尤其有环氧树脂的充分保护以及环氧树脂吸水性差等特点，加上放置时间很短以及没有高温作用等，可不进行此步骤，但做电学特性实验前必须保证器件表面己无明显水分。在进行热阻等测试前，还需要进行连线，最好通过焊锡连接，以确保连接的可靠性。图2 Si基IGBT器件功率循环测试基本流程 (a) 内部结构 (b) 等效电路图3 FS25R12W1T4模块的内部结构(a) 芯片焊料层 (b) 芯片表面键合线图4 FS25R12W1T4模块SAM超声波扫描结果第IV步：温度关系校准，对于功率器件而言，器件的结温是评估模块电学特性和热学特性最重要的参数，结温不仅可反映模块的散热能力，还可影响器件的电学特性，甚至是可靠性。现在方法中，只有电学参数法测量结温适用并广泛应用于器件可靠性测试中，如热阻测试、功率循环、高温反偏等测试。一般来说，对于低压器件，测量电流选择合适的话，温度校准曲线将呈现完美的线性关系，如下图5所示。可以看到4个器件的曲线均呈现很好地线性关系，虽然在截距上存在一定的差异，但斜率几乎一样，说明芯片的一致性好，此微小差异一般来源于热电源的位置或者加热源的差异，但这种小差异可忽略。图5 FS25R12W1T4的温度校准曲线@IM=100mA第V步：瞬态热阻抗Zth测试，在进行功率循环测试之前，一般为了获得模块内部芯片PN结到散热器甚至环境的热路径情况，以及用于与老化后的状态进行对比，以定位模块失效位置，需要进行瞬态热阻抗Zth测试。通过两次不同散热条件下Zth的测试，也称为瞬态双界面法，可直接获得模块结到壳的热阻值Rthjc，以评估模块的整体性能。将被测器件按功率循环测试的要求安装到测试设备的水冷散热器上，放置好热电偶以以测量相应位置的温度，如壳表面，散热器或环境温度。瞬态热阻抗测试其实相当于一次功率循环，通过给被测器件通过相应的测试电流以加热器件至热平衡状态，降温过程测量器件的结温变化。这里需要注意的是，测试电流越大，测量电路的信噪比越大，测试结果越好，但要保证器件的最大结温不能超过器件允许的最大结温。此器件测量得到的Zthjs如下图6所示，测试条件为升温时间ton=5s, 降温/测量时间toff=40s, 测试电流IL=25A, 水冷温度Tinlet=58ºC, 测量延时tMD=200µs。图6 FS25R12W1T4的瞬态热阻抗曲线，#40器件在功率循环前的结果第VI步：功率循环加速老化测试，做完Zth测试和所有准备工作后，即可进行功率循环的测试，本实验室的测试设备有3条测试支路，每条支路可串联4个器件，共计12个通道，实验过程可以用2条支路或者3条支路。本次测试的器件为4个，每条支路串联2个被测器件，先通过调节测试电流，使得所有器件的结温差在目标温度范围左右，然后再通过控制各个器件的栅极电压来达到精细化和逐点调节。进一步地，通过控制外部水冷的入口温度调整所有器件的最大结温在目标温度范围左右，然后再通过安装条件的修正来达到各个器件的精细化和逐点调节。最终得到的测试条件为升温时间ton=2s, 降温时间toff=2s, 测试电流IL=29.7A, 水冷温度Tinlet=58ºC, 最大结温Tjmax≈150ºC，结温差ΔTj≈90K，测量延时tMD=200µs。功率循环条件设置完成后，只需要在程序中设定相应的保护即可实现完全无人值守运行，保护变量一般应该包括电压Vce保护，电流IL保护，热阻Rth保护，结温Tj保护，水温Tc保护，电源输出保护等。设置完成后的程序运行界面如下图7所示，可看到4个器件的测试条件相应比较接近。值得注意的是，上述测试过程中设置了测量延时，这是由于在半导体器件电流关断时，载流子复合需要时间，尤其是双极性器件。在这个延时时间里，芯片的结温其实是持续下降的，这就导致我们在延时时间tMD后测量的结温并不是器件真正的最大结温，而存在一定的误差，需要通过一些方法进行修正，如根号t方法，具体这方面的内容需要参考相关论文。而此结温的误差将会导致器件的寿命数据存在一定的差异，需要通过现有的模型进行相应的修正。进一步地，我们也看到不可能使得所有器件的数据完全一致，达到我们的想要的测试条件，最终在进行寿命对比时，需将所有器件的条件均归一到同样的条件以保对比的公平性和数据的正确性，如下图8所示。图7 功率循环运行界面示意图图8 功率循环寿命数据第VII步：瞬态热阻抗Zth测试，当模块老化到一定程度或者达到失效判定条件后，需要停止功率循环测试，对其进行瞬态热阻抗测试，进一步准确定位老化位置。测试条件与功率循环前一致，下图8列举了#40器件在不同功率循环次数条件下的测试结果，可以看到，随着老化程度的增加，器件的热阻增加。进一步地，可以看到在模块功率循环前没有经过老化(No.68)时，整个曲线均较小，当老化到一定程度后(No.76888)，热阻增加不是非常明显，可以理解为裂纹的形成过程。当功率循环加速老化持续进行(No.91522)，这个过程为焊料裂纹生长过程，热阻增加非常明显。图9 #40器件功率循环前后Zthjs结果对比第VIII步：SAM超声波扫描，将功率循环测试后的器件，利用原有的参数设置进行SAM超声波扫描，通过对比可得到器件芯片焊料层和键合线的老化状态，利于器件的失效模式和失效机理研究。下图10展示的是#40功率循环老化后IGBT芯片焊料层和芯片表面键合线的连接状态，可以看到芯片焊料层出现了白点，有严重老化的迹象，这也与图9的结果相吻合。而键合线的状态由于焊料的老化，改变了超声波的路径，使得键合线的状态很难识别，从实验结果来看并没有发生严重的老化。(a) 芯片焊料层 (b) 芯片表面键合线图10 #40器件功率循环老化后的SAM结果值得说明的是，图中的S3和S6也出现了老化是因为之前做过不同ton的实验，但也可以看到S2和S6的老化程度和现象比较一致，更集中于中心区域，而S3则比较均匀，这是由于S3具有更大的散热面积，使得S3焊料的温度分布更均匀。这里想给大家展示的是如何通过SAM图来获得相应的老化信息，要有全局观念，要知道整个实验的计划、过程、细节和数据等，才能给出更为准确的结论。第IX步：器件特性参数测试，完成器件的SAM测试后，仍然要将器件放置干燥处理后才能进行相应的电气特性测试，采用相同的实验条件对上述参数进行测量。一般情况下，上述参数在功率循环老化后不会发生变化，SiC MOSFET由于栅极可靠性问题可能会存在一定程度的阈值电压偏移。同时，Si IGBT一般也会存在轻微的阈值电压偏移，而且是负偏移，但一般在5%以内，这也侧面说明利用阈值电压作为温敏参数可能存在的误差。一般器件的温敏关系约为-2mV/ºC，假定器件的初始阈值电压为5V，则电压偏移25mV，最终导致约12 ºC的误差。第X步：有限元仿真分析，没有仿真解释和验证的实验数据是不可信的，因为实验数据很大程度依据于测试人员、经验、测试方法、测试条件等各方面因素；而没有实验验证的仿真分析也是不可信的，能否解释实际现象很关键。因此，有限元仿真分析其实与实验是相辅相成的，仿真的第一步必然是建立仿真模型，并修正和验证仿真模型的有效性。对于功率循环来说，考核的主要是器件封装在往复周期性温度变化过程中的热应力，因此，模块的热流路径至关重要，可通过瞬态热阻抗来修正模型。下图11为仿真和实验获得的模块S2瞬态热阻抗曲线，仿真与实验结果有非常高的吻合度，最后的些许差异来源于不同的安装条件，从两个实验结果也可看到。图11 S2的瞬态热阻抗曲线对比实验验证后的有限元仿真模型就具备与真实器件相同的热流路径了，可以用来进行功率循环仿真分析。这里值得一提的是，对于功率循环的功率循环仿真分析，必须使用电-热耦合仿真，一方面是纯热仿真没有芯片的电热耦合作用，另一方面是纯热仿真没有键合线的自发热现象，这会导致仿真结果的偏差。这里以S2和S3的有限元仿真来进行说明，下图12为功率循环仿真的结温变化曲线，芯片的结温提取的是芯片表面平均温度，这是与VCE(T)方法获得的值最接近的表征。仿真所用的条件均来源于实验测量结果，仿真过程与实验测试过程一样，通过调整芯片的电导率来获得不同的功率最终达到相同的结温差，调整环境温度来达到相应最大结温。(a) S2在不同ton条件下仿真的结温曲线 (b) S3在不同Tjmax条件下仿真的结温曲线图12 仿真得到的结温曲线获得与实验相同的结温后就可以进行器件内部更为细致和全面的分析，下图13为S2和S3在相同的功率循环条件下芯片表面的温度分布，由于铜散热面积的差异，导致温度分布有所差异，最终导致失效位置发生了变化，如图10所示。因此，通过电气参数的测试可以知道器件的整体变化情况，但无法定位到具体位置，而通过SAM超声波扫描则可获得基本位置信息，但无法准确分析其原因以及产生的机理。最终通过有限元仿真可以得到器件内部更为细节的信息，实现对器件的失效机理研究和封装结构优化。但最为根本的是要把握器件的所有信息，结果能进行相互验证，缺一不可。(a) S2, ton=2s, ΔTj=89.5K和Tjmax=147.7˚C (b) S3, ton=2s, ΔTj=90.9K和Tjmax=152.1˚C图13 芯片表面温度分布4、总结上述以功率循环为例详细描述了需要进行的哪些实验、步骤和原理，严格按照上上述实验步骤再加上一些经验基本上就具备了全面分析功率器件老化失效的能力。但要达到更高水平，尤其是能在做实验过程中主动解决所有遇到的问题，还需要更为细致和深入的学习，其中最最最为核心的就是要把握每个测试的基本原理。只有把握了这些参数、测试的基本测试原理，逻辑思路和功率器件的基本物理过程，才能更深刻的理解一些问题，并解决实际中遇到的问题。主要参考文献[1] MIL-STD-883G, United State420_20220614.jpg" style="margin: 0px padding: 0px border: 0px max-width: 100% color: rgb(51, 51, 51) font-family: " hiragino="" sans="" microsoft="" helvetica="" text-align:="" text-indent:="" white-space:="" background-color:="" max-height:=""/

2017年4月25日，由中航工业北京航空材料研究院航空材料检测研究中心主办的2017失效分析会议在广东珠海举行。作为会议唯一一家受邀试验机企业，三思纵横多年来一直关注和支持失效分析领域，并以良好的品牌形象和产品质量得到业内专家和使用单位的一致好评。 中航工业失效分析会议是中航集团系统内部每年定期举办的专业性会议，涉及航空、航天、民航、部队、兵器、汽车、冶金、机械、能源、电子等行业。在此次会议中，逾七十名物理冶金从业人员及中航工业物理冶金委员会专家委员们就失效分析现状和未来的发展进行了学术探讨。 会议现场会议期间，大客户总监曾霞文及深圳办事处销售员邓跃珊代表三思纵横参会，并应邀在会上作了专题演讲，以专题ppt形式向与会嘉宾介绍了三思纵横近年品牌发展和产品革新。三思纵横一直专注服务于中国航空航天行业，为航空航天行业提供稳定、可靠的试验机产品。三思纵横正不断扩大在航空航天行业的市场份额及应用范围，并不断进行技术创新、加大产品研发投入，为用户带来稳定可靠的试验体验！

当“安静”的铝制品遇见“淘气”的氢原子，为何“肌肤”表面就会冒出“痘痘”？这一谜团已存在超过50年。　　日前，这一难题被西安交通大学单智伟教授及其课题组成员成功攻关。此项成果6月29日在线发表在世界著名期刊《自然-材料》上。单智伟教授团队采用原位、动态的先进技术手段，在纳米尺度揭示了稳定的铝制品在含氢环境下界面失效的反应机理。　　(原文链接http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat4336.html)　　这项科研成果主要依赖的科研工具是日立的原位环境透射电镜H-9500，原位环境透射电子显微镜是研究不同外界环境对材料影响的相关研究人员不可或缺的实验仪器。日立对原位环境电镜的设计和应用一直处于全球领先水平，原位环境透射电镜设计有H-9500和HF3300两个型号。目前，国内配备有日立H-9500的单位有浙江大学电子显微镜中心、西安交通大学微纳尺度材料行为研究中心。区别于市场上其他原位环境电镜，H-9500和HF3300除可以使用特定的原位样品杆(如加热样品杆、通气样品杆等)对纳米材料进行原位观测和分析，H-9500和HF3300还可以在电子枪仍保持较高真空度的情况下，在镜筒内通入无腐蚀性的气体，在更接近常压的气氛环境中对材料进行各种性能测试，实验重现性较好，因此研究结果更为准确可靠。那么，西安交大单智伟教授团队是如何攻破这一难关的呢？生活中常见的铝制品通常稳定耐用，因为它的表面会自然形成一层致密而坚硬的氧化铝保护膜，俗称“刚玉”。但在含氢环境中，铝制品常常会在表面鼓出气泡，最终导致氧化膜保护层脱落，乃至材料失效。这一现象，被称为“氢鼓泡”。　　单智伟教授团队发现，原来，对于“纤瘦”的氢原子而言，刚玉中的原子间隙如此之大，以至于它们可以在其中来去自如。氢原子的随性“游走”会破坏金属铝和刚玉之间“手拉手”的紧密联系，从而使一部分铝原子“重获自由”。这些铝原子也会在氧化物和金属铝的界面上自由运动，并在金属铝的一侧形成很多微小的坑。随着坑的不断长大，氢原子拥有足够的空间重新结合形成氢分子并对氧化膜产生压力。当坑的直径大到某一临界尺寸时，氧化膜就会被撑得发生塑性变形，并向外鼓出形成气泡。而气泡密度足够大时，氧化膜保护层便会脱落，最终导致材料失效。　　这个重要发现意义非凡。传统的表面鼓泡理论只能解释气泡的生长，对于气泡的形核则缺乏理论及实验证据，西安交大单智伟教授团队的这一研究发现填补了氢致界面失效现象起源的实验和理论空白。该研究成果有助于人们找到防止氢致界面失效的方法，提高材料在含氢环境中的服役寿命，在石化、海洋、核、航空航天及半导体等工业领域有着重要的指导意义。　　祝贺西安交大单智伟教授团队取得如此傲人的科研成就，也希望日立电镜能够一如既往地为广大科研工作者提供科学的解决方案，在科学道路上贡献一份力量。公司简介： 　　天美（控股）有限公司（“天美（控股）”）从事表面科学、分析仪器、生命科学设备及实验室仪器的设计、开发和制造及分销；为科研、教育、检测及生产提供完整可靠的解决方案。继2004年於新加坡SGX主板上市后，2011年12月21日天美（控股）又在香港联交所主板上市（香港股票代码1298），成为中国分析仪器行业第一家在国际主要市场主板上市的公司。近年来天美（控股）积极拓展国际市场，先后在新加坡、印度、澳门、印尼、泰国、越南、美国、英国、法国、德国、瑞士等多个国家设立分支机构。公司亦先后收购了法国Froilabo公司、瑞士Precisa公司、美国IXRF公司、英国Edinburgh Instruments公司等多家海外知名生产企业和布鲁克公司Scion气相和气质产品生产线，加强了公司产品的多样化。　　更多详情欢迎访问天美（中国）官方网站：http://www.techcomp.cn

前言芯片封装的主要目的是为了保护芯片，使芯片免受苛刻环境和机械的影响，并让芯片电极和外界电路实现连通，如此才能实现其预先设计的功能。常用的一种封装技术是包封或密封，通常采用低温的聚合物来实现。例如，导电环氧银胶用于芯片和基板的粘接，环氧塑封料用于芯片的模塑封，以及底部填充胶用于倒装焊芯片与基板间的填充等。主要的封装材料、工艺方法及特性如图1所示。包封必须满足一定的机械、热以及化学特性要求，不然直接影响封装效果以及整个器件的可靠性。流动和粘附性是任何包封材料都必须优化实现的两个主要物理特性。在特定温度范围内的热膨胀系数（CTE）、超出可靠性测试范围（-65℃至150℃）的玻璃化转变温度（Tg）对封装的牢固性至关重要。对于包封，以下要求都是必须的：包封材料的CTE和焊料的CTE比较接近以确保两者之间的低应力；在可靠性测试中，玻璃转化温度（Tg）能保证尺寸的稳定性；在热循环中，弹性模量不会导致大的应力；断裂伸长率大于1%；封装材料必须有低的吸湿性。但是，这些特性在某种类型的环氧树脂里并不同时具备。因此，包封用的环氧树脂是多种环氧的混合物。表1列出了倒装焊底部填充胶的一些重要的特性。随着对半导体器件的性能要求越来越高，对封装材料的要求同步提高，尤其是在湿气的环境下，性能评估和热失效分析更是至关重要，而这些都可以通过热分析技术给予准确测量，并可进一步用于工艺的CAE模拟仿真，帮助准确评估封装质量的优劣与否。表1 倒装焊中底部填充胶的性能要求[1]图1. 主要封装材料、工艺方法及特性[2]热性能检测梅特勒托利多全套热分析技术为半导体封装材料的性能评估和热失效分析提供全面、创新的解决方案。差示扫描量热仪DSC可以精准评估封装材料的Tg、固化度、熔点和Cp，并且结合行业内具有优势的动力学模块（非模型动力学MFK）可以高精准评估环氧胶的固化反应速率，从而为Moldex 3D模拟环氧塑封料、底部填充胶的流动特性提供可靠的数据。如图2所示，在非模型动力学的应用下，环氧胶在180℃下所预测的固化速率与实际测试曲线所表现出的固化行为具有非常高的一致性。热重TGA或同步热分析仪TGA/DSC可以准确测量封装材料的热分解温度，如失重1%时的温度，以及应用热分解动力学可以评估焊料在一定温度下的焊接时间。热机械分析仪TMA可以精准测量封装材料的热膨胀、固化时的热收缩、以及CTE和Tg，动态机械分析仪DMA提供封装材料准确的弹性模量、剪切模量、泊松比、断裂伸长率等力学数据，进一步可为Moldex 3D模拟芯片封装材料的翘曲和收缩提供可靠数据来源。图2. DSC结合非模型动力学评估环氧胶的固化反应速率检测难点1、 凝胶时间凝胶时间是Moldex 3D模拟环氧塑封料、底部填充胶流动特性的非常重要的数据来源之一。目前，行业内有多种测试凝胶时间的方法和设备。比如利用拉丝原理的凝胶时间测试仪，另有国家标准GB 12007.7-89环氧树脂凝胶时间测定方法[3]，即利用标准柱塞在环氧树脂固化体系中往复运动受阻达到一个值而指示凝胶时间。但是，其对柱塞的形状和浮力要求较高，测试样品量也很大，仅适用于在试验温度下凝胶时间不小于5 min的环氧树脂固化体系，并且不适用于低于室温的树脂、高粘度树脂和有填料的体系。由此可见，现有测试方法都存在测试误差、硬件缺陷和测试范围有限等问题。梅特勒托利多创新性TMA/SDTA2+的DLTMA（动态载荷TMA）模式结合独家的负力技术可以准确测定凝胶时间。在常规TMA测试中，探针上施加的是恒定力，而在DLTMA模式中，探针上施加的是周期性力。如图3右上角插图所示，探针上施加的力随时间的变化关系，力在0.05N与-0.05N之间周期性变化，这里尤为关键的一点是，测试凝胶时间必须要使用负力，即不仅需要探针往下压，还需要探针能够自动向上抬起。图3所示案例为测试导电环氧银胶的凝胶时间，样品置于40μl铝坩埚内并事先固定在TMA石英支架平台上，采用直径为1.1 mm的平探针在恒定160℃条件下施加正负力交替变换测试。在未发生凝胶固化之前，探针不会被样品粘住，负力技术可使探针自由下压和抬起，测试的位移曲线表现出较大的位移变化。当发生交联固化，所施加的负力不足以将探针从样品中抬起，位移振幅突然减小为0，曲线成为一条直线。通过分析位移突变过程中的外推起始点即可得到凝胶时间。此外，固化后的环氧银胶片，可通过常规的TMA测试获得Tg以及玻璃化转变前后的CTE，如图3下方曲线所示。图3. 上图：TMA/SDTA2+的DLTMA模式结合负力技术准确测定凝胶时间. 下图：固化导电环氧银胶片的CTE和Tg测试.2、 弯曲弹性模量在热循环过程中，弹性模量不会导致过大的应力。封装材料在不同温度下的弹性模量可通过DMA直接测得。日本工业标准JIS C6481 5.17.2里要求使用弯曲模式对厚度小于0.5mm、跨距小于4mm、宽度为10mm的封装基板进行弯曲弹性模量测试。从DMA测试技巧角度来讲，如此小尺寸的样品应首选拉伸模式测试。弯曲模式在DMA中一共有三种，即三点弯曲、单悬臂和双悬臂，从样品的刚度及夹具的刚度和尺寸考虑，三点弯曲和双悬臂并不适合此类样品的测试。因此，单悬臂成为唯一的可能性，但考虑到单悬臂夹具尺寸和跨距小于4mm的要求，市面上大部分DMA难以满足此类测试。梅特勒托利多创新性DMA1另标配了单悬臂扩展夹具，可方便夹持小尺寸样品并能实现最小跨距为1mm的测试。图4为对厚度为40μm的基板分别进行x轴和y轴方向上的单悬臂测试，在跨距3.5mm、20Hz的频率下以10K/min的升温速率从25℃加热至350℃。从tan delta的出峰情况可以判断基板的Tg在241℃左右，以及在室温下的弯曲弹性模量高达12-13GPa。图4. DMA1单悬臂扩展夹具测试封装基板的弯曲弹性模量.3、 湿气对封装材料的影响湿气腐蚀是IC封装失效的主要原因，其降低了器件的性能和可靠性。保存在干燥环境下的封装环氧胶，完全固化后在高温和高湿气环境下也会吸湿发生水解，降低封装体的机械性能，无法有效保护内部的芯片。此外，焊球和底部填充环氧胶之间的粘附强度在湿气环境中放置一段时间后也会遭受破坏。水汽的吸收导致环氧胶的膨胀，并引起湿应力，这是引线连接失效的主要因素。通过湿热试验可以对封装材料的抗湿热老化性能进行系统的评估，进而对其进行改善，提升整体性能。通常是采用湿热老化箱进行处理，然后实施各项性能的评估。因此，亟需提供一种能够提高封装材料湿热老化测试效率的方法。梅特勒托利多TMA/SDTA2+和湿度发生器的联用方案，以及DMA1和湿度发生器的联用方案可以实现双85（85℃、85%RH）和60℃、90%RH的技术参数，这也是行业内此类湿度联用很难达到的技术指标。因此，可以原位在线环测封装材料在湿热条件下的尺寸稳定性和力学性能。图5. TMA/SDTA2+-湿度联用方案测试高填充环氧的尺寸变化.图5显示了TMA-湿度联用方案在不同湿热程序下高填充环氧的尺寸变化。湿热程序分别为20℃、60%RH、约350min，23℃、50%RH、约350min，30℃、30%RH、约350min，40℃、20%RH、约350min，60℃、10%RH、约350min，80℃、5%RH、约350min。可以看出，在60%的高湿环境下高填充环氧在350min内膨胀约0.016%，后续再降低湿度并升高温度，样品主要在温度的作用下发生较大的热膨胀。图6为DMA-湿度联用方案在双85的条件下评估PCB的机械性能的稳定性，测试时间为7天。可以看出，PCB在高湿热的环境下弹性模量有近似6%的变化，这与PCB的树脂材料发生吸湿后膨胀并引起湿应力是密不可分的，并且存在导致器件失效的风险。图6. DMA1-湿度联用方案测试PCB的弹性模量.4、 化学品质量对于封装结果的影响封装过程中会使用到各类的湿电子化学品，尤其是晶圆级封装等先进封装的工艺流程，对于清洗液、蚀刻液等材料的质量管控可以类比晶圆制造过程中的要求，同时针对不同工艺段的化学品浓度等配比都有所不同，因此如何控制使用的电子化学品质量对于封装工艺的效能有着重要的意义。下表展示了部分涉及到的化学品浓度检测的滴定检测方案，常规的酸碱滴定、氧化还原滴定可以基本满足对于单一品类化学品浓度的检测需求。指标电极滴定剂样品量85%H3PO4酸碱玻璃电极1mol/L NaOH0.5~1g96%H2SO4酸碱玻璃电极1mol/L NaOH0.5~1g70%HNO3酸碱玻璃电极1mol/L NaOH0.5~1g36%HCl酸碱玻璃电极1mol/L NaOH0.5~1g49%HF特殊耐HF酸碱电极1mol/L NaOH0.3~0.4gDHF（100：1）特殊耐HF酸碱电极1mol/L NaOH20-30g29%氨水酸碱玻璃电极1mol/L NaOH0.9~1.2gECP（acidity）酸碱玻璃电极1mol/L NaOH≈8g29%NH4OH酸碱玻璃电极1mol/L HCl0.5~1gCTS-100清洗液酸碱玻璃电极1mol/L NaOH≈1g表1. 部分化学品检测方法列表另一方面，对于刻蚀液等品类，常常会用到混酸等多种物质混配而成的化学品，以起到综合的反应效果，如何对于此类复杂的体系浓度进行检测，成为实际生产过程中比较大的挑战。梅特勒托利多自动电位滴定仪，针对不同的混合液制订不同的检测方案，如铝刻蚀液的硝酸/磷酸/醋酸混合液，在乙醇和丙二醇混合溶剂的作用下，采用非水酸碱电极针对不同酸液pKa的不同进行检测，得到以下图谱，一次滴定即可测定三种组分的含量。图7. 一种铝刻蚀液滴定曲线结论梅特勒托利多一直致力于帮助用户提高研发效率和质量控制，我们为半导体封装整个产业链提供完整专业的产品、应用解决方案和可靠服务。梅特勒托利多在半导体封装行业积累了大量经验和数据，希望我们的解决方案给半导体封装材料性能评估的工作者带来帮助。参考文献[1] Rao R. Tummala. 微系统封装基础. 15. 密封与包封基础 page 544-545.[2] Rao R. Tummala. 微系统封装基础. 18. 封装材料与工艺基础 page 641.[3] GB12007.7-89：环氧树脂凝胶时间测定方法.（梅特勒-托利多 供稿）

电子样品显微制备方案及失效分析交流会会议时间2022年11月29日15:00-16:45会议内容随着电子行业产业逐渐升级，产品的技术与发展，测试要求越来越高，质量方面也不断严格把控，而电子元器件产品、IC、配件、电子中间产品、终端产品的每一个环节都至关重要。此次会议，主要针对常规以及微小电子样品的失效分析、切片制备、定位处理等进行方案介绍和案例分享。会议议程奖品多多，参者有份一等奖：京东购物卡200元，2名二等奖：商务背包，5名三等奖：保温杯，10名*凡参与抽奖未获得上述奖品者，只要填写了收货信息，均可获得精美笔记本一本报名参会* 长按识别右边二维码* 关注领拓仪器公众号可参与抽奖

汽车零部件失效分析是研究汽车零部件丧失其规定功能的原因、特征和规律；研究其失效分析技术和预防技术，目的在于分析零部件失效的原因，提出改进和预防措施，从而提高汽车可靠性和使用寿命。目前，失效分析已成为汽车材料及零部件检测的一个重要环节。汽车零部件的失效分析技术是一项涉及众多学科和工程技术的综合性工程技术。对于金属材料零部件而言，失效的主要类型包括断裂（开裂）、变形、磨损和腐蚀，而失效分析技术则涉及物理及化学学科、金属材料及金属工艺学、材料和工程力学，以及各种汽车工程技术等各门类学科何技术，同时也包括实践认知和逻辑推理等思维形式。为进一步加强汽车零部件失效分析技术和方法的交流，助力汽车产业持续提升安全性、可靠性、耐久性及高质量制造，仪器信息网将于2023年3月15-17日举办第五届“汽车检测技术”网络会议，联合中国汽车工程学会汽车材料分会特设“汽车零部件失效分析”专场。点击图片直达会议页面会议特邀一汽、陕汽、比亚迪、中车四大主机厂失效分析工程师，结合相关理论、大量工作实践与具体案例，从不同角度分享汽车零部件失效分析经验。部分报告预告如下（ 点击报名 ） 。汽车工程学会材料分会理化及失效专业委员会研究员高工 刘柯军《汽车零部件失效分析的技术逻辑》（点击报名） 刘柯军高工自1982年进入一汽，一直从事汽车金属零部件的金相检验和失效分析工作，退休前任一汽技术中心材料部技术总监；长期从事失效分析工作，积累了大量的实际经验，现为汽车行业失效分析工作的技术带头人。汽车零部件失效分析是一项专门的工程技术，需要长期的技术时间积累，在此过程中失效分析工程师需要形成切实有效的认知技术和逻辑思维模式。本次会议中，刘柯军高工将分享汽车零部件失效分析的技术逻辑。中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司高级工程师 潘安霞《兔年读图——图解汽车零部件失效分析》（点击报名） 潘安霞高工为中车戚墅堰所失效分析高级工程师，现任全国机械工程学会失效分析分会委员、中国中车技术专家，中车计量理化培训讲师，主要从事轨道交通行业齿轮、紧固件、弹簧等关键零部件失效分析研究工作，著有《紧固件失效分析与案例》。本次报告中潘安霞高工将图解汽车零部件失效分析，通过齿轮、电池包、紧固件、轴承等零部件的典型失效案例讲解，说明损伤形貌的宏微观图片正确表征和解读是失效分析的重要环节。陕汽控股集团公司失效分析总监 白培谦《重型汽车零部件失效分析及改进》（点击报名） 白培谦总监自1987年参加工作以来，一直在陕汽从事检验、检测、失效分析和质量管理等技术工作，主要特长为失效分析和质量改进工作，对重型汽车的失效分析和质量改进有30多年的经验积累，发表论文40多篇，从事的失效分析及质量改进项目达1000多项，创造了很大的经济效益和社会效益。 本次报告中白培谦总监将重点分享重型汽车失效的特点分析、重型汽车常见的失效形式，以及如何做好失效分析工作，探讨质量改进方法，分析典型案例等。中国第一汽车集团有限公司高级工程师 陈成奎《汽车零件热疲劳典型案例分析》（点击报名） 陈成奎高工自1997年参加工作以来，一直从事与金属材料相关的零部件失效分析、检测分析及金属材料开发方面工作，解决各种零部件及总成失效问题200多项，为解决设计、生产和使用中存在的问题提供有力的支持。本次报告中陈成奎高工将分享汽车零件热疲劳典型案例分析，主要介绍热疲劳零件失效特征和热疲劳分析要点，分享典型的热疲劳案例，包括汽缸盖、制动鼓、排气歧管、散热器和活塞等热应力开裂案例；并介绍不同零件热疲劳开裂特点及失效原因。比亚迪汽车工业有限公司实验室主任 唐刚《汽车半轴失效模式的分析与探讨》（点击报名） 唐刚为比亚迪汽车工业有限公司材料实验室主任，现任中国汽车工程学会材料分会委员、机械工程学会失效分析分会专家、机械工程学会无损检测分会理事。主要从事金属零部件理化检验、失效分析、焊接工艺研究与检测，长期参与主持重大质量事故和失效分析工作，通过长期工作的实践和技术总结，在汽车相关领域金属零部件失效分析、轻量化焊接方面积累了一定的实际经验。半轴是汽车传动系统中一个重要的零部件，由于其自身特殊结构功能和使用状况等因素的影响，半轴的各种失效发生的频次非常高，而且是汽车重要结构件中失效频次最高的零件之一。本次会议中唐刚主任将分享汽车半轴失效模式的分析与探讨，主要从半轴结构特点、载荷性质、失效模式等方面来阐述汽车半轴失效的多样性和分析思路。中国第一汽车集团有限公司技术主任 李润哲《X射线残余应力检测在汽车上的应用》（点击报名） 李润哲为中国第一汽车集团有限公司研发总院材料与轻量化研究院金属材料开发主任。自1991年参加工作后，主要从事无损检测、X射线衍射分析、工业CT结构分析、喷丸工艺及金属材料开发工作。现任中国机械工程学会无损检测学会理事、中国机械工程学会吉林省无损检测分会负责人，吉林省分析测试协会常务理事，中国机械工程学会残余应力委员会委员，中国机械工程学会喷丸委员会委员。本次会议李润哲主任将分享X射线残余应力检测在汽车上的应用，内容包括：（1）残余应力基础知识；（2）X射线残余应力检测原理及标准； （3）X射线残余应力检测在汽车上应用示例； （4）X射线残余应力检测实践中注意事项。汽车零部件失效分析离不开各类分析检测仪器的助力。除了精彩的专家报告之外，北京欧波同光学技术有限公司业务发展（BD）工程师苏瑞雪、岛津企业管理（中国）有限公司应用工程师崔会杰、日立科学仪器（北京）有限公司电镜市场部副部长周海鑫也将在本会场分享其产品在汽车行业的应用案例。北京欧波同光学技术有限公司业务发展（BD）工程师 苏瑞雪《欧波同汽车材料检测显微分析解决方案》（点击报名） 岛津企业管理（中国）有限公司应用工程师 崔会杰《岛津电子探针在汽车材料分析中典型应用》（点击报名）日立科学仪器（北京）有限公司电镜市场部副部长 周海鑫《日立电镜在汽车行业的应用》（点击报名）以上仅是部分报告嘉宾的分享预告，更多精彩内容请查看会议页面：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/automobile2023/

近日，欧波同材料失效分析培训班走进新天钢集团，开展了为期两天的技术培训会议。欧波同（中国）有限公司应用技术专家与新天钢集团技术中心的工程师共同探讨电镜失效分析技术在钢铁行业的应用与发展。△ 培训会议现场新天钢集团总工程师、技术研究院院长孟宪成出席培训会议并对欧波同技术专家的到来表示欢迎和感谢。欧波同集团与新天钢集团多年来技术交流密切，建立了非常稳定的战略合作伙伴关系。△新天钢集团技术研究院院长助理、新技术所俞飞所长致辞欧波同自主创新的定制化应用解决方案得到了新天钢的高度认可，所提供的电子显微分析设备、全自动钢中夹杂物分析系统、应用技术培训服务等为新天钢的工程师们提供了很大的帮助，辅助技术中心的研发及检测工作高效推进，在提升钢铁质量、产品品质等方面起到了非常重要的作用。△欧波同（中国）有限公司副总经理张国滨介绍公司概况△OTS全自动钢中非金属夹杂物分析系统介绍欧波同失效分析技术培训班是欧波同售后服务体系中的重要版块，针对各个行业用户的具体需求，将定制化智能解决方案的应用功能最大化，让电镜成为一线技术人员的得力助手。一直以来，欧波同针对具有代表性的行业、用户密集的区域，定期展开应用技术培训，秉承打造一流服务品牌的理念，深度挖掘用户需求，从一线应用出发，坚持实践创新，以期实现与用户携手共赢的合作目标。△欧波同特聘专家、教授级高工宁玫老师介绍《扫描电镜在钢铁材料分析研究中的应用》△宁玫老师为参加培训的技术人员进行答疑交流2021年，欧波同顺利完成产线升级目标，与美国赛默飞世尔科技（ThermoFisherScientific）公司达成战略合作协议，全面负责赛默飞电镜（原FEI）全系列产品（含TEM透射电镜、FIB双束电镜）在中国工业领域市场的销售与技术服务业务。△欧波同电镜产品应用经理管玉鑫介绍赛默飞电镜（原FEI）△赛默飞电镜产品介绍△参加培训的欧波同技术专家与新天钢技术中心工程师合影随着产线不断丰富、业务板块持续升级，欧波同钢铁行业解决方案也将实现持续创新，在OTS全自动钢中非金属夹杂物分析系统等自主创新产品市场反馈良好的情况下，更多智能应用系统指日可待。欧波同有坚定的信心和决心面对智能时代的市场挑战，完善战略布局、升级技术服务，坚持创新理念，在势不可挡的科技强国浪潮中，实现企业科技创新、赋能发展的目标。

仪器信息网讯 2024年8月23日，“欧波同杯”第九届失效分析能力赛暨第七届材料专业大学生研究能力挑战赛开幕式在扬州大学扬子津校区文体馆三楼报告厅举行。本届大赛由中国体视学学会和中国体视学学会金相与显微分析分会主办，欧波同(中国)有限公司冠名，中国机械工程学会失效分析分会、中国机械工程学会可靠性工程分会协办，扬州大学承办。大赛现场出席开幕式的领导和嘉宾有：中国机械工程学会专务罗平；扬州大学丁建宁校长；沈阳化工大学副校长、中国体视学学会副理事长、中国体视学学会金相与显微分析分会主任委员、大赛组委会主席秦高梧教授；中国机械工程学会失效分析分会副主任委员、大赛组委会执行主席、复旦大学杨振国教授；中国体视学学会金相与显微分析分会副主任委员、大赛组委会秘书长东北大学尹立新教授；中国机械工程学会失效分析分会主任委员、大赛组委会委员、北京航空航天大学张峥教授；欧波同（中国）有限公司董事长、中国体视学学会金相与显微分析分会常务理事、大赛组委会委员皮晓宇先生等。来自全国各地院校的指导老师和参赛同学、大赛裁判组老师、同学和志愿者同学们等代表齐聚扬州大学，共同见证大赛开幕。失效分析研究是一种综合运用多学科知识解决工程问题的研究方法,通过参与失效分析工作，可以明显提升研究人员解决工程问题的能力。大赛目的在于借助失效案例的分析，促进材料学科及相关专业学生科研水平的提升，提高学生综合运用材料学等相关理论及工程知识解决实际问题的能力。扬州大学机械工程学院张超院长主持开幕式开幕式伊始奏唱中华人民共和国国歌扬州大学丁建宁校长致辞丁建宁校长代表扬州大学对所有来宾表示热烈欢迎，并对大赛组委会的信任表示衷心感谢。他回顾了扬州大学的悠久历史，从1902年张謇先生创办的通州师范学校和通海学堂，到1992年六所高校合并组建的扬州大学，强调了学校在教育改革和学科建设方面的成就。丁校长指出，“欧波同杯”大赛不仅为学生提供了展示创新能力和合作精神的平台，也是推动高校教学改革和学科发展的重要途径。他承诺扬州大学将全力以赴，确保大赛的顺利进行，并为参赛者提供一个公平、公正的竞赛环境。最后，丁校长邀请大家在比赛之余体验扬州的文化和美食，并预祝大赛圆满成功。沈阳化工大学副校长、中国体视学学会副理事长、中国体视学学会金相与显微分析分会主任委员、大赛组委会主席秦高梧教授致辞秦高梧教授强调了失效分析在国家经济建设和国防能力提升中的重要作用，以及大赛对于培养学生工程实践能力和材料深刻理解的重要性。秦教授提到，失效分析不仅是技术比赛，更是对参赛者综合能力的考验，包括对工程的理解、材料的认识以及解决问题的能力。他期待学生通过比赛能够提升自己的专业技能，同时也强调了比赛对于教师人才培养能力提升的重要意义。最后，祝愿大赛在扬州大学圆满成功。中国机械工程学会专务罗平致辞罗平表示，失效分析能力赛对于提高学生解决实践问题能力的重要性，并指出大赛已成为培养创新能力和工程实践能力的重要平台。罗平呼吁同学们把握学习机会，展现出最佳的参赛状态，并希望大赛能促进学科发展和技术创新。他还强调了创新教育的重要性，认为抓创新就是抓发展，谋创新就是谋未来。希望同学们通过参加本次竞赛，挑战自我，取得更大的收获，并希望大赛的组织方能够围绕竞赛目前面临的新形势新问题，总结经验，不断探索学科交叉赛业融合的新赛事。中国机械工程学会失效分析分会副主任委员、大赛组委会执行主席、复旦大学杨振国教授致辞杨振国教授代表大赛组委会对参赛者表示欢迎，并对中国体视学学会等单位的支持表示感谢。强调了失效分析的多学科交叉特性，以及对学生价值观引领和责任担当的培养意义。杨教授提到了大赛对于推动科技进步和产业发展的作用，并预祝大赛成功。他还介绍了大赛的规模和参赛作品的来源，期待参赛者通过比赛展现自己的专业技能和创新能力。并介绍了大赛对于培养大学生的探究能力、责任担当、专业技能团队协作的综合能力和综合素养的重要性，认为这是新时代高等院校必须开展的教育。欧波同（中国）有限公司董事长皮晓宇先生致辞皮晓宇先生表示，失效分析技术在现代科技领域中占据着重要的地位，失效分析能力赛对于推动科技创新和产业发展具有重要意义。期待参赛师生展现创新思维和技能，将比赛成果转化为推动产业升级的动力，预祝大赛成功。接着提到了企业在科技创新中的主体作用，以及欧波同公司在支持科研和教育方面的努力。欧波同在企业社会责任履行方面，通过支持各类赛事和科研项目、设立科研基金、共建实验室等，与高校建立紧密联系，汇聚行业优秀人才，共同推动科技成果的转化和应用。他还对评委老师的辛勤工作和无私奉献表示了感谢，并祝愿参赛师生在接下来的比赛中能够充分发挥自己的实力和潜力。中国机械工程学会失效分析分会主任委员、大赛组委会委员、北京航空航天大学张峥教授致辞张峥教授表示，失效分析在提高国家机电产品设计与制造质量水平方面发挥着重要作用。他提到了失效分析的复杂性和对分析人员知识面及实践经验的要求，并承诺评委将公平公正地进行评审。强调了大赛对于普及和推广实效分析工作的积极作用，以及对培养专业人才的重要性。张教授认为，优秀的市场分析人员是通过工程实践不断积累和培养出来的，而本次大赛正是这样一个培养和展示专业技能的平台。扬州大学机械工程学院陈治安同学作参赛选手代表发言陈志安作为参赛学生代表，对能够参与大赛表示荣幸，并分享了自己对失效分析学科的热爱和学习经历。他提到了参赛过程中的挑战和收获，以及对科研探索的热情。陈同学感谢了大赛的组织者，并预祝大赛成功，希望所有参赛同学都能取得理想成绩。他还提到了失效分析的魅力，以及通过比赛提升自己的专业技能和解决实际问题的能力。陈同学强调了参赛过程中的学习和成长，以及与全国各地的学生同台竞技的机会。他期待通过这次比赛，能够进一步激发对科研探索的热情，并在未来的科研学习过程中，以饱满的热情和扎实的专业技能迎接每一个挑战。随后，中国体视学学会副理事长秦高梧教授宣布大赛开幕。为期两天的赛程正式拉开帷幕，8月23-24日，来自全国院校的参赛者们将通过留学生组比赛、失效分析能力赛决赛、挑战赛、夺标赛决赛等形式展开角逐。比赛掠影：赛前比赛顺序编号抽签比赛掠影：领导、专家指导比赛掠影：留学生组比赛现场比赛掠影：挑战赛现场比赛掠影：失效分析能力赛决赛学生答辩比赛掠影：失效分析能力赛决赛评委提问评分据介绍，本次竞赛面向在校或企业的材料等相关专业本科生及研究生、企业失效分析相关工作人员，参赛者自由组队，每队参赛人数2名，比赛分“精研赛”和“创新赛”本科生组、研究生组、企业+博士组）。“全国失效分析能力赛--精研赛”由参赛者参照已公开发表的国内外失效分析案例参赛。“全国失效分析能力赛--创新赛”由参赛者采用自主开展的失效分析案例参赛。所有比赛结果将在8月25日下午大赛闭幕式上揭晓宣讲并颁奖，欢迎关注后续颁奖结果报道。预祝本次大赛取得圆满成功！预祝参赛者取得优异成绩!

2019 年全国失效分析学术会议9月3日—9月5日在青岛举行。该会议由中国机械工程学会失效分析分会、中国机械工程学会理化检验分会和山东机械工程学会主办。 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。 本次会议旨在：总结失效分析与预防研究成果，交流失效分析的经验和技术，分析我国主要行业失效分析发展状况，探讨失效分析学科战略。是我国失效分析行业的又一次高水平、高规格的学术交流。 奥林巴斯参加了此次会议，并携明星产品精彩亮相——工业显微镜DSX1000和工业视频内窥镜IPLEX G Lite。 DSX1000优异可靠的镜头阵容格外引人注目，其物镜总数增加到了17个。20-7,000X 的放大倍率范围实现了精确观察，而长工作距离物镜则实现了对不规则样品的观察。同时，显微镜头部和载物台都可以旋转± 90°。在新材料研究过程中，无论是薄样品还是大型样品的观察和分析，用户使用DSX1000 都更易于实现。 此外，该显微镜的电动变焦光路结合了先进的观察功能，可实现六种观察方法（明场、暗场、MIX、偏光、简易偏振、微分干涉）和对比度增强功能。例如，当用户想在观察材料表面较大的不规则形状与细微破损和划痕之间快速切换时，使用偏光观察和对比度增强功能就可以轻松观察到使用其他方法难以检测到的对象。 除了上述特点，DSX1000的远心光学系统也不得不提。远心光学系统使DSX1000在整个放大范围内图像失真极低，从而实现了有保证的准确度和重复性的高精度测量。据奥林巴斯展台工作人员介绍，为了确保准确度，在完成 DSX1000 的安装后，奥林巴斯的技术人员还将根据客户使用环境对每台显微镜进行校准。 IPLEX G Lite工业视频内窥镜将强大的成像功能集成在便携耐用的机身内。轻巧便携，几乎可携带至任何地方，适合从事挑战性应用用户的远程视觉检测工具，其图像质量和易用性足以完成任务。4.3英寸高清触摸屏整机重量1kg左右丰富的产品线，插入管最长可达10mWIFI实时传输功能

华测检测认证集团股份有限公司成立于 2003 年，总部位于深圳，是第三方检测与认证服务的开拓者和领先者，中国检测认证行业首家上市公司（股票代码：300012），为全球客户提供一站式测试、检验、认证、计量、审核、培训及技术服务，致力于在政府、企业和消费者之间传递信任，以“为品质生活传递信任”为使命，全面保障品质与安全，推动合规与创新，实现更健康、更安全、更环保的高质量发展。华测检测认证集团股份有限公司中心材料实验室能够为工业材料领域提供全方位的材料检测、无损检测、失效分析、质量评定和安全评估等服务，适用于金属、高分子等各类原材料以及紧固件、机械零部件、塑料、橡胶等各类成品。近日，我们有幸采访到 CTI 华测检测杭州中心材料实验室，主要负责金属失效分析的温洪波工程师，结合在测试分析中的实际案例，为我们分享了金属材料失效分析的思路和方法，我们一起来看看吧。 失效分析工程师 温洪波Q1. 飞纳电镜 ：目前造成金属件失效的主要原因有哪些？ 温工 ：通常原材料问题、后续加工工艺和热处理不当、金属件工作时受力状况及其工作环境等，都会造成金属件的失效。比如原材料内生和铸造过程中产生的不同类型的夹杂物；工艺不当时会产生裂纹、折叠、过烧等缺陷，以及机加工表面粗糙度较大造成应力集中、热处理不当造成的金相异常、内应力过大、电镀涂层造成的氢脆等；由接触应力导致的磨损、剥落等，这些都是常见的失效方式。Q2. 飞纳电镜 ：您在进行失效分析时的一般流程是怎样的呢？ 温工 ：通常当我们对金属件进行失效分析时，会进行宏观观察、微观检测、化学成分定量检测、金相组织观察以及显微硬度检测等，并结合综合受力状态进行综合分析并得出失效结论。其中作为失效分析必不可少的一个环节，想要确定断裂机制、裂纹局部扩展途径、确认裂纹源以及对异常点进行成分定性分析时，就必须借助扫描电镜来进行微观层面的检测。Q3. 飞纳电镜 ：有没有常见的金属材料失效分析的案例分享呢？ 温工 ：比如外球笼螺纹在装配过程中锁紧螺母时发生断裂，如果客户想要对失效产品进行相应的改进，就必须要找出断裂的微观机制，进而找出产品失效原因。宏观分析图 1 为外球笼螺纹处断裂示意图，在第 2 螺纹处发生断裂，断口匹配不太紧密，存在少量变形。图 2 为其断口宏观形貌，整个断口分为两个区域。区域 A 较光亮，存在发亮的小刻面，为脆性断裂；区域 B 较粗糙，呈现暗黑色，有断后磨损所致的光亮地带，扩展方向如图中黄色箭头所示，图中红色方框为终断区，存在 45° 的剪切唇，因此区域 B 为塑性断裂。根据断口细小的弧形纹路及 A、B 区域断裂特征判断，外球笼在断裂时受扭转力作用，断裂起始于 A 区域。图 1 外球笼螺纹处断裂示意图图 2 断口宏观形貌微观分析在这个失效分析案例中，我们对处理好的样品进行微观机制的探究时，使用飞纳大仓室扫描电镜 Phenom XL G2 可以快速地对断口进行微观形貌观察，以及对断口异常区域进行能谱分析。对外球笼螺纹处断口的 A 区域、B 区域进行微观分析，区域 A 微观形貌为河流花样，为典型的解理形貌。区域 B 微观形貌主要由韧窝 + 珠光体片组成。区域 A - 断裂起始区区域 B - 心部扩展区区域 B - 边缘扩展区区域 B - 终断区再结合失效件的成分分析、金相分析和硬度分析结果，可以综合判断出外球笼螺纹处内部存在孔洞及裂缝，因而产生严重的应力集中，造成锁紧螺母时发生断裂。CTI 华测检测向客户提供详细的分析报告Q4. 飞纳电镜 ：目前使用下来，您觉得飞纳电镜怎么样？ 温工 ：飞纳电镜是我们进行微观层面失效分析的有力工具，对于我们快速判断裂纹机制，寻找裂纹源非常重要。这台设备抽真空不到 30 秒，并且操作很简单，可以自动消磁/消像散，Revisit 样品位置一键回溯、自由切换低真空模式等，对各类样品的检测都非常便捷，基本上只需要几分钟就可以完成一个样品的微观测试。Q5. 飞纳电镜 ：当初为什么会选择飞纳电镜呢？ 温工 ：像我们这样综合性的第三方检测机构，平时接收的样品量很大，种类多样，飞纳电镜对于我们而言，不仅是帮助我们完成了微观形貌和成分的测试，更大的价值是这台扫描电镜提高了我们的检测效率，因其操作简便，缩短了我们的培训时间，节省了我们学习成本，对我们帮助很大。目前 CTI 华测检测杭州中心材料实验室的金属失效分析服务可以涵盖汽车零部件、精密零部件、模具制造、铸锻焊、热处理、表面防护等多类金属相关行业，同时包括机械性能、化学成分分析、金相分析等丰富的金属材料检测服务，欢迎大家问询和参观。

各高校及企事业单位： “欧波同杯”第六届全国失效分析大奖赛定于2021年10月举行。近些年来，工程材料与零部件的失效分析工作得到了长足的发展。对于学生来说，失效分析研究中综合运用多学科知识解决工程问题的特点，可以明显提升学生解决工程问题的能力。因此，“全国失效分析大奖赛”正日益得到国内高校本科生、硕士生、博士生以及社会人士的关注，参与者也越来越多。 鉴于前五届比赛的成功举办，不仅培养了众多高素质的失效分析人才，而且众多失效分析中的实战案例扩展了参与者的眼界，获得了更多的社会关注度和参与度。有鉴于此，竞赛组委会决定，今年将举办“第六届全国失效分析大奖赛”。比赛采用云比赛与现场比赛相结合的方式进行。欢迎国内各高校、各企事业单位从事相关工作的人士参加本届比赛，同时欢迎从事失效分析工作的人员观摩本届比赛。本届比赛由欧波同（中国）有限公司与湖南理工学院共同主办；中国机械工程学会失效分析分会、中国机械工程学会可靠性工程分会、中国机械工程学会、中国机械工程学会材料分会协办；牛津仪器纳米分析部赞助，《理化检验-物理分册》支持。1参赛时间初赛报名时间：4月20日-5月10日，期间提交论文电子版及宣讲用PPT.初赛时间: 5月中下旬的某个周末举行，若参赛人数较多，则在下一个周末继续进行.复赛报名及注册时间：5月底，复赛名单将于6月中旬公布.提交复赛作品时间：7月15-9月15日.复决赛时间：10月中下旬.2奖项设置第六届失效分析大奖赛 本科生组、研究生组、专业组（含博士）等三个组别均设一等奖、二等奖、三等奖。一等奖第一名获奖团队人民币5000元。奖励一等奖第二名、第三名获奖团队人民币2000元。各奖级选手及优秀指导教师均获个人奖励证书，以资鼓励。 未进入复赛的初赛选手获得三等奖。进入复赛的选手按一等奖、二等奖及三等奖分别进行奖励。3参与方式长按识别下方二维码或者点击阅读原文链接即可参与注：报名与注册均在网上进行。本届比赛收取报名费350元/人。缴纳报名费后方为正式注册参赛。现场比赛时，参赛者需自理差旅、食宿等费用。4参赛细则1. 参赛人士：国内高校中材料、机械、电子、化工等学科的本科生、硕士研究生、博士研究生及企事业单位中从事失效分析工作的专业技术人员。2. 比赛赛制： “全国失效分析大奖赛”由参赛者自主选题参赛。比赛分为初赛、复赛和决赛三个阶段，其中初赛为线上竞赛，复赛和决赛为现场竞赛。3. 比赛分组：比赛共分本科生组、研究生组和专业组三个组别（若博士生和专业技术人员的参赛人数均较多，再分成博士生组和专业组）。本科生与研究生需参加初赛。博士生和专业人员直接进入复赛。初赛为选拔赛，通过初赛选拔部分选手进入复赛。4. 竞赛场景：初赛-采用腾讯会议系统进行线上竞赛。（注：经过初赛，每校至少选出一队进入复赛）。复赛、决赛-采用现场比赛形式。赛场：湖南理工学院（湖南省岳阳市）。5. 单位参赛队数及人数：参赛单位：学校或法定企事业单位。高校参赛队数：每校参加初赛的参赛团队不超过4个。特殊情况下经组委会批准，允许某校超过四个团队参加复赛。每队参赛人数：1～2名。每队指导教师数：1～2名。企事业参赛队数：每单位参赛团队数：1～3个。每队人数：1～2人，每队指导教师数：1～2名。6. 关于奖项：复赛中每位参赛者若参赛多个项目，按获奖最高级别项目颁奖，其余参赛项目不颁奖。指导教师可按指导项目分别获得优秀指导教师奖。（注：最终正式注册参赛者方为参赛并可获奖）。5竞赛规则1. 参赛案例来源：参加初赛的学生选手必须选用已公开发表的失效分析案例作为比赛作品参赛，并说明案例来源。参加复赛选手必须选用自创作品案例参赛。并做书面声明。范式如下：尊敬的第六届全国失效分析大奖赛组委会：作品：“ ××××× ”为本人自创参赛作品。参赛人：××× ，×××

近期，中科院合肥研究院核能安全所戈道川副研究员、博士生王韶轩等在复杂时序失效系统可靠性快速分析方法研究中取得进展，研究成果在线发表在领域内权威期刊《IEEE可靠性汇刊》(IEEE Transactions on Reliability )上。 　　安全是我国核电发展的生命线，开展概率安全评价技术研究，能够及时发现系统潜在的薄弱环节从而采取防范措施以降低风险，对于提高核电厂的安全性和经济性具有重要意义。鉴于核电系统因冗余设计普遍存在复杂时序失效行为，近年来随着系统可靠性理论的不断发展，以动态故障树为基础的系统可靠性评估方法逐渐成为核电厂安全评价体系中重要的研究方向。由于核电厂系统规模庞大且具有复杂失效场景，如何提高核电厂大型复杂时序失效系统动态故障树的计算效率是当下研究面临的主要难题。 　　针对这一问题，研究人员提出一种基于系统生存特征(survival signature)理论的快速分析方法(如图1所示)。Survival signature理论是近年来可靠性领域内重要的研究热点之一，它将系统结构从用于描述系统部件随机故障的概率模型中分离出来，从而提高系统可靠性分析效率。研究人员利用部件布尔状态向量与失效条件样本点对时序失效系统survival signature进行高效仿真(如图2所示)，并基于survival signature实现时序失效系统可靠性的快速计算。研究结果表明：针对实际工程中的大型耦合系统，所提方法能够有效减少仿真过程中的无效样本点与时序失效事件，在计算效率以及精度上都比传统蒙卡方法更加优异。 　　相关研究成果将有助于进一步推动核能系统概率安全评价技术的深入发展，同时可为其他工业过程中大型复杂时序失效系统可靠性计算技术提供参考，具有广泛的应用前景。 　　上述研究工作得到了国家自然科学基金项目，中国博士后面上基金项目和国家重点研发计划项目的资助和支持。图1 基于系统survival signature的仿真方法示意图图2 在不同仿真次数下所提方法的相对误差(系统survival signature仿真随着仿真次数的增加，相对误差明显减小)