1.失效分析的目的和意义
电子元件失效分折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.确定其最终的失效原因，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。失效分折是产品可靠性工程的一个重要组成部分，失效分析广泛应用于确定研制生产过程中产生问题的原因，鉴别测试过程中与可靠性相关的失效，确认使用过程中的现场失效机理。 在电子元器件的研制阶段。失效分折可纠正设计和研制中的错误，缩短研制周期；在电子器件的生产，测试和试用阶段，失效分析可出电子元器件的失效原因和引起电子元件失效的责任方。根据失效分析结果。元器件生产厂改进器件的设计和生产工艺。元器件使用方改进电路板设汁。改进元器件和整机的测试，试验条件及程序，甚至以此更换不合格的元器件供货商。因而，失效分析对加快电子元器件的研制速度.提高器件和整机的成品率和可靠性有重要意义。
失效分折对元器件的生产和使用都有重要的意义.如图所列。
元器件的失效可能发生在其生命周期的各个阶段.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，实验失效及现场失效的失效产品明确失效模式、分折失效机理，最终出失效原因，因此元器件的使用方在元器件的选择、整机计划等方面，元器件生产方在产品的可靠性方案设计过程，都必须参考失效分折的结果。通过失效分折，可鉴别失效模式，弄清失效机理，提出改进措施，并反馈到使用、生产中，寻路网 将提高元器件和设备的可靠性。
2.失效分析的基本内容
对电子元器件失效机理，原因的诊断过程叫失效分析。进行失效分析往往需要进行电测量并采用先进的物理、冶金及化学的分析手段。失效分析的任务是确定失效模式和失效机理.提出纠正措施，防止这种失效模式和失效机理的重复出现。因此，失效分析的主要内容包括：明确分析对象。确定失效模式，判断失效原因，研究失效机理，提出预防措施（包括设计改进)。
2.1 明确分析对象
失效分析首先是要明确分析对象及失效发生的背景。失效分析人员应该了解失效发生时的状况.确定在设计，生产，检测，储存，传送或使用哪个阶段发生的失效，如有可能，要知道失效发生时的现象以及失效发生前后的操作过程。在条件许可的情况下.尽可能的复现失效。
2.2 确定失效模式
失效的表面现象或失效的表现形式就是失效模式。失效模式的确定通赏采用两种方法，即
电学测试和显微镜现察。根据测试、观察到的现象与效应进行初步分析，确定出现这些现象的可能原因，或者与失效样品的哪一部分有关；同时通过立体显微镜检查，观察失效样品的外观标志是否完整，是否存在机械损伤，是否有腐蚀痕迹等；通过电特性试，判断其电参数是否与原始数据相符.分析失效现象可能与失效样品中的哪一部分有关；利用金相显微镜和扫描电子显微镜等设备观察失效部位的形状，大小，位置，颜，机械和物理结构，物理特性等，准确的描述失效特征模式。
失效模式可以定位到电（如直流特性、漏电）或物理（如裂纹、侵蚀）失效特征，根据失效发生时的条件（如老化、静电放电、环境），结合先验知识，区分失效位置有一个t形工件.减少诊断失效机理要求的工作量。
2.3 判断失效原因
根据失效模式，失效元器件的材料性质、制造工艺理论和经验，结合观察到的相应失效部位的形状、大小、位置、颜以及化学组成、物理结构、物理特性等因素，参照失效发生的阶段、失效发生时的应力条件和环境条件，提出可能的导致失效的原因。失效可能由一系列的原因造成，如设计缺陷，材料质量问题，制造过程问题、运输或储藏条件不当，在
操作时的过载等，而大多数的失效包括一系列串行发生的事件。对一个复杂的失效，需要根据失效元器件和失效模式列出所有可能导致失效的原因，确定正确的分析次序，并且指出哪里需要附加的数据来支撑某个潜在性因素。失效分析时根据不同的可能性，逐个分折，最终发现问题的根源。
2.4 研究失效机理
对于失效机理的研究是非常重要的，需要更多的技术支撑。
在确定失效机理时，需要选用有关的分析、试验和观测设备对失效样品进行仔细分析，验证失效原因的判断是否属实，并且能把整个失效的顺序与原始的症状对照起來，有时需要用合格的同种元器件进行类似的破坏实验，观察是否产生相似的失效现象。通过反复验证，确定真实的失效原因，以电子元器件失效机理的相关理论为指导。对失效模式、失效原因进行理论推理，并结合材枓性质、有关设计和工艺理论及经验，提出在可能的失效条件下导致该失效模式产生的内在原因或具体物理化学过程。如存可能, 更应以分子、原了学观点加以阐明或解释。
2.5提出预防措施及设计改进方法
根据分析判断。提出消除产生失效的办法和建议，及时地反馈到设计、工艺、使用单位等各个方面，以便控制乃至完全消除失效的主要失效模式的出现。
3 失效分析要求
随着科技水平的发展和工艺的进歩.电子产品越来越微型化、复杂化和系统化，而其功能却越来越强大，集成度越来越高，体积越来越小。随着科技的发展各种新材料、新器件也不断出现，对失效分析的要求也越来越高；用于失效分析的新技术，新方法和新设备也越来越多。但在实际的失效分析过程中，遇到的样品多种多样，失效情况也各不相同。因此，根据失效分析的目的与实际，选择合适的分析技术与方法，从大到小，从外到内，从非破坏到破坏，从定性到定量，使失效分析迅速、准确、可靠。
电子元器件失效分析的就是要做到模式准确、原因明确、机理清楚、措施得力、模拟再现、举一反三。
3.1 模式准确
如前所述，失效模式是指失效的外在直观失效表现形式和过程规律，通常指测试或观察到
的失效现象、失效形式。如开路、短路、参数漂移、功能失效等。模式准确，就是要将失效的性质和类型判断准确。圆珠笔尖
失效模式的判断应首先从失效环境的分析入手，细心收集失效现场数据。失效现场数据反映了失效的外部环境，对确定失效的责任方有重要意义。有些看来与现场无直接关系的东西可能是决定性的。例如,失效现场数据表明，工作人操作无误，供电系统正常，而整机上的器件出现了早期失效，说明元器件生产厂应对元器件失效负责，应负责整改，排除工艺缺陷，提高产品可靠性。
收集失效现场数据主要包括：失效坏境、失效应力、失效发生期、失效现象及过程和失效样品在失效前后的电测量结果。
失效环境包括：温度、湿度、电源环境，元器件在电路图上的位置、作用，工作条件和偏置状况。
失效应力包括：电应力、温度应力、机械应力、气候应力和辐射应力。如样品经可靠性试验而失效，需了解样品经受实验的应力种类和时间
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失效发生期包括：失效样品的经历、失效时间、失效发生的阶段，如研制、生产、测试、试验、储存、使用等。
3.2 原因明确
失效原因的判断通常是整个失效分析的核心和关键，对于确'定失效机理，提出预防措施具有总要的意义。
失效原因通常是指造成电子元器件失效的直接关键性因素，其判断建立在失效模式判断的基础上。通过失效原因的分析判断，确定造成失效的直接关键因素处于设汁、材料、制造工艺、使用及环境的哪―环节。
失效现场数据为确定电子元器件的失效原因提供了重要线索。失效可分为早期失效、随机尖效和磨损失效。而早期失效主要由工艺缺陷、原材料缺陷、筛选不充分引起。随机失效主要由整机开关时的浪涌电流、静电放电、过电损伤引起。磨损失效主要由电子元器件自然老化引起。根据失效发生期，可估计失效原因，加快失效分析的进度。此外，根据元器件失效前或失效时所受的应力种类和强度，也可大致推测失效的原因，加快失效分析的进程。如表：
然而失效原因的确定是相当复杂的,其复杂性表现为失效原因具有的一些特点。如原因的必要性、多样性、相关性、可变性和偶然性，需要综合多方面情况及元器件王宝连特点进行。
3.3 机理清楚
失效机理是指失效的物理、化学变化过程。微观过程可以追溯到原子、分子尺度和结构的变化，但与此相对的是它迟早也要表现出一系列宏现（外在的）性能，性质变化，如疲劳、腐蚀和过应力等。失效机理是对失效的内在本质、必然性和规律性的研究，是人们对失效内在本质认识的理论提高和升华。
止痒水失效原因通常可以分为内因和外因两种.失效机理就是失效的内因。它是导致电子元器件发生失效的物理、化字或机械损伤过程。失效机理研是失效的深层次内因或内在本质.即酿成失效的必然性和规律性的研究。要清楚地判断元器件失效机理就必须对其失效机理有所了解和掌握。如在集成电路中金属化互连系统可能存在着电迁移和应力迁移失效，这两种失效的物理机制是不同的，产生的应力条件也是不同的。对于失效机理的研究和判断需要可靠性物理方面的专业知识。
3.4 措施得力，模拟再现，举一反三
措施得力，模拟再现，举一反三是建立在前面对失效模式、失效原因和失效机理深入分折和准确把握的基础上。当然制定预防措施也应考虑长远的手段和产品使用问题。 以及工程上的可行性、经济性等方面。模拟再现则要分折模拟的可能性和必要性，同时， 随着计算机技术的高速发展，计算机模拟仿真也成为模拟再现的一个重要手段。
失效分析是一个复杂的、综合性的过程.它不仅仅只是失效分析工程师的工作.而且需要设计工程师、制造工程师、使用工程师的密切配合。只有在各个方面的团结协作下，才能到产品失效的真实原因，准确判断其失效机理，揭示引起产品失效的过程，起到改进产品设
计，提高产品固有可靠性和使用可靠性目的。
另外，为了得到一个成功的失效分析结果，避免犯一些常见的错误，所有可能涉及失效现象处理的人，都应该具备—些处理故障现象的基本知识。
1.保护实物证据
2. 避免过多的加电测试
3. 保证失效元器件在到达失效分析工程师之前不再受到损伤
4. 制定失效分析方案
5. 确定失效现象
6. 失效分析的基本
失效分析应遵循先光学后电学、先面后点、先静态后动态、先非破坏后破坏、先一般后特殊、先公用后专用、先简单后复杂、先主要后次要的基本原则，反复测试、认真比较。同时结合电子元器件结构、工艺特点进行分析，避免产生错判、误判。
4 主要失效模式及其分布
电子元器件的种类很多，相应的失效模式和失效机理也很多。总体来说，电子元器件的失效主要是在产品的制造，试验，运输，储存和使用等过程中发生的。与原材料、设计、制造、使用密切相关。下图给出了一些电子元器件现场使用失效模式及其分布的数据统计结果：
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