失效分析的案例
一期一會 | 什么是失效分析？
寫在前面
仿真、模擬、有限元分析、多物理場……這些術語是不是早已成為每位仿真人的“日常”？大家是否知曉其背后的技術原理和演進趨勢，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專題，邀您一起探索仿真世界。本專題將以“一期一會”的形式，攜手各領域專家，圍繞Ansys全產品線的技術優勢，帶您深入解析流體、結構、電子設計及電磁仿真、光學、光子學、半導體、自動駕駛、汽車、聲學、航空航天、材料等多個關鍵領域，讓復雜的專業知識觸手可及。
失效分析，也稱為失效調查，是通過試圖識別和緩解失效根源來找出產品失效原因的過程。失效分析將研究導致失效的環境、導致失效的特定機制以及失效點的位置。
對電子產品進行失效分析，要先將失效定位到印刷電路板組件（PCBA）上的某個區域，然后更深入地研究組件或電路板位置，以找到確切的失效點。
當產品發生失效時
對于任何產品失效，都需要調查導致產品失效的根源。雖然定位失效位置十分重要，但是失效分析的一個主要目的是防止失效再次發生。通過了解基本失效機制和根本原因，制造商可以采取糾正措施，以防止將來再次發生相同的問題。對企業來說，現場故障或質保召回的成本非常高昂，因為它們可能導致巨大的財務和聲譽損失。此外，產品流程后期階段發生的失效也是一個值得關注的問題。
許多行業在其制造或產品支持流程中，都使用失效分析作為一項質量控制（QC）措施，以識別任何潛在失效，確定客戶報告的失效的根本原因，并確保消費者獲得優質產品。最常應用失效分析的行業包括汽車、航空航天、國防、制造、生物醫學和消費品行業，但失效分析流程其實可用于任何行業，以幫助了解制造或現場中出現問題的原因和位置。
電子產品為何會出現失效？
電子產品產生失效的原因有很多。
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寫在前面
仿真、模擬、有限元分析、多物理場……這些術語是不是早已成為每位仿真人的“日常”？大家是否知曉其背后的技術原理和演進趨勢，正深刻地改變著世界？Ansys全新推出【Simulation Topics】系列專題，邀您一起探索仿真世界。本專題將以“一期一會”的形式，攜手各領域專家，圍繞Ansys全產品線的技術優勢，帶您深入解析流體、結構、電子設計及電磁仿真、光學、光子學、半導體、自動駕駛、汽車、聲學、航空航天、材料等多個關鍵領域，讓復雜的專業知識觸手可及。
失效分析，也稱為失效調查，是通過試圖識別和緩解失效根源來找出產品失效原因的過程。失效分析將研究導致失效的環境、導致失效的特定機制以及失效點的位置。
對電子產品進行失效分析，要先將失效定位到印刷電路板組件（PCBA）上的某個區域，然后更深入地研究組件或電路板位置，以找到確切的失效點。
當產品發生失效時
對于任何產品失效，都需要調查導致產品失效的根源。雖然定位失效位置十分重要，但是失效分析的一個主要目的是防止失效再次發生。通過了解基本失效機制和根本原因，制造商可以采取糾正措施，以防止將來再次發生相同的問題。對企業來說，現場故障或質保召回的成本非常高昂，因為它們可能導致巨大的財務和聲譽損失。此外，產品流程后期階段發生的失效也是一個值得關注的問題。
許多行業在其制造或產品支持流程中，都使用失效分析作為一項質量控制（QC）措施，以識別任何潛在失效，確定客戶報告的失效的根本原因，并確保消費者獲得優質產品。最常應用失效分析的行業包括汽車、航空航天、國防、制造、生物醫學和消費品行業，但失效分析流程其實可用于任何行業，以幫助了解制造或現場中出現問題的原因和位置。
電子產品為何會出現失效？
電子產品產生失效的原因有很多。
展開 【技巧分析】元器件失效分析方法
失效分析基本概念
定義：對失效電子元器件進行診斷過程。
1、進行失效分析往往需要進行電測量并采用先進的物理、冶金及化學的分析手段。
2、失效分析的目的是確定失效模式和失效機理，提出糾正措施，防止這種失效模式和失效機理的重復出現。
3、失效模式是指觀察到的失效現象、失效形式，如開路、短路、參數漂移、功能失效等。
4、失效機理是指失效的物理化學過程，如疲勞、腐蝕和過應力等。
失效分析的一般程序
1、收集現場場數據
2、電測并確定失效模式
3、非破壞檢查
4、打開封裝
5、鏡驗
6、通電并進行失效定位
7、對失效部位進行物理、化學分析，確定失效機理。
8、綜合分析，確定失效原因，提出糾正措施。
1、收集現場數據：
2、電測并確定失效模式
電測失效可分為連接性失效、電參數失效和功能失效。
連接性失效包括開路、短路以及電阻值變化。這類失效容易測試，現場失效多數由靜電放電（ESD）和過電應力（EOS）引起。
電參數失效，需進行較復雜的測量，主要表現形式有參數值超出規定范圍（超差）和參數不穩定。
確認功能失效，需對元器件輸入一個已知的激勵信號，測量輸出結果。如測得輸出狀態與預計狀態相同，則元器件功能正常，否則為失效,功能測試主要用于集成電路。
三種失效有一定的相關性,即一種失效可能引起其它種類的失效。功能失效和電參數失效的根源時常可歸結于連接性失效。在缺乏復雜功能測試設備和測試程序的情況下，有可能用簡單的連接性測試和參數測試方法進行電測，結合物理失效分析技術的應用仍然可獲得令人滿意的失效分析結果。
展開 分析 | 元器件失效分析方法
失效分析基本概念
定義：對失效電子元器件進行診斷過程。
1、進行失效分析往往需要進行電測量并采用先進的物理、冶金及化學的分析手段。
2、失效分析的目的是確定失效模式和失效機理，提出糾正措施，防止這種失效模式和失效機理的重復出現。
3、失效模式是指觀察到的失效現象、失效形式，如開路、短路、參數漂移、功能失效等。
4、失效機理是指失效的物理化學過程，如疲勞、腐蝕和過應力等。
失效分析的一般程序
1、收集現場場數據
2、電測并確定失效模式
3、非破壞檢查
4、打開封裝
5、鏡驗
6、通電并進行失效定位
7、對失效部位進行物理、化學分析，確定失效機理。
8、綜合分析，確定失效原因，提出糾正措施。
1、收集現場數據：
2、電測并確定失效模式
電測失效可分為連接性失效、電參數失效和功能失效。
連接性失效包括開路、短路以及電阻值變化。這類失效容易測試，現場失效多數由靜電放電（ESD）和過電應力（EOS）引起。
電參數失效，需進行較復雜的測量，主要表現形式有參數值超出規定范圍（超差）和參數不穩定。
確認功能失效，需對元器件輸入一個已知的激勵信號，測量輸出結果。如測得輸出狀態與預計狀態相同，則元器件功能正常，否則為失效,功能測試主要用于集成電路。
三種失效有一定的相關性,即一種失效可能引起其它種類的失效。功能失效和電參數失效的根源時常可歸結于連接性失效。
展開 
【12月8-9日 北京】汽車零部件失效分析與案例技術高級培訓班
汽車零部件失效分析與案例技術高級培訓班
培訓背景
隨著汽車產業的發展，人們對汽車品質的要求不斷提高，汽車的生命周期也成為消費者關注的一個重要方面。汽車結構復雜，由眾多材料和零部件構成，且工況條件苛刻，其材料及零部件的耐久性直接影響著整車的使用壽命。材料在使用過程中的磨損、斷裂、腐蝕、變形等都將造成零部件的功能失效。失效分析是分析失效現象、提出預防對策，進而提升汽車安全性，延長使用周期的一種有效手段。汽車材料及零部件的失效可能發生在產品壽命周期的各個階段，涉及產品的研發設計、來料檢驗、加工組裝、測試篩選、客戶端使用等各個環節。目前，汽車行業也已將失效分析納入汽車材料及零部件檢測的一個重要環節。
為進一步加強汽車材料失效分析技術和方法的交流，使得失效分析技術在汽車產品開發中發揮更大的作用，由博睿智創汽車工程技術培訓中心特邀請汽車零部件失效分析領域的專家為本次培訓系統授課，希望通過失效分析技術交流、應用經驗分享，進一步推動行業失效分析技術發展，為開發高品質汽車產品提供有力的技術支撐，同時針對現場提出的相關問題分享演講者在此方面的經驗體會。
時間地點
培訓時間：12月8- 9日
培訓地點：北京（具體地點培訓前一周通知）
參加對象
國內汽車主機廠、零部件公司從事汽車各系統、子系統零部件設計開發、特別是相關企業技術、研發、檢測、質量、工藝、系統工程師、技術管理等崗位負責人和技術人員（適合2年以上的技術工程師）。
主講專家
某專家：高級工程師（動力總成方向）、某大型汽車品牌公司技術中心高級資深工程師；近10年車輛動力總成開發經驗。對整車動力系統發動機、變速器零部件設計與開發具有較豐富經驗，參與和主導了多個車型、多種類型動力系統的正向自主開發。
展開 金屬韌性損傷材料失效模型應用實例-Abaqus/Explicit鋼制管狀結構多工況沖擊損傷失效分析 ￥49.9
在常溫狀態下，大多數工程金屬具有較高的韌性，這種情況下，材料的失效分析通常會使用韌性損傷漸進失效模型。
如下圖所示，該模型完整的定義了材料的彈性階段、塑性階段、損傷起始與損傷演化。材料承載經歷彈塑性階段后達到損傷起始點a，繼續承載，損傷后的材料剛度折減，出現軟化，直到損傷參數D=1時，材料剛度退化為0，單元刪除。
韌性材料損傷漸進失效模型
工程案例：
鋼制管狀結構多工況沖擊損傷失效分析
上圖案例中的分析工況按閱讀順序依次是：
沖擊質量5kg，速度100m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度100m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度200m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度300m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度400m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度500m/s，桶厚5mm;
沖擊質量25kg，速度500m/s，桶厚20mm;
沖擊質量25kg，速度400m/s，桶厚50mm;
沖擊質量25kg，速度500m/s，桶厚50mm;
付費部分為鋼制管狀結構多工況沖擊損傷失效分析案例的9種工況共計9個inp文件壓縮包+CAE 源文件壓縮包。
展開 NX 復合材料Laminate Failure Analysis 失效分析
文檔主要介紹了NX下復合材料壓層失效分析的前后處理功能。對2D及3D的失效分析特性，步驟及軟件相關功能模塊進行了介紹。NX對復合材料的失效分析的后處理結果也很強大，例舉了幾種結果進行介紹，如Failure index results，Strength ratio results，Margin of safety results等。
最后，主要介紹了相關理論的分類，如Limit failure theories，Interactive failure theories，并對這兩種分類中的細節理論進行展開介紹，如Maximum Stress ply failure theory (2D/3D)，Maximum Strain ply failure theory (2D/3D)，Hill ply failure theory (2D/3D) ，Hofmann ply failure theory (2D/3D)等。另外，NX還可以進行用戶自定義失效準則，利用C，C++或Fortran等通過DLLs實現。
Lesson_8_Laminate_Failure_Analysis.pdf
展開 失效分析前，為什么總被問這些問題？
失效分析平臺
國高材分析測試中心為客戶提供專業的失效分析服務，幫助客戶精準定位失效原因，優化產品性能，主要針對三大主要失效類型——注塑加工失效（如黑點異物、變色發黃、表面析出）、應用功能失效（如斷裂失效、開裂失效、阻燃失效）和服役環境失效（如疲勞失效、老化失效、蠕變失效），設計科學嚴謹的分析方案，深入剖析失效機理，為客戶解決實際生產中的難題。
展開 功率半導體IGBT失效分析與可靠性研究
摘要
高端變頻空調在實際應用中出現大量外機不工作，經過大量失效主板分析確認是主動式PFC電路中IGBT擊穿失效，本文結合大量失效品分析與電路設計分析，對IGBT失效原因及失效機理分析，分析結果表明：經過對IGBT失效分析及IGBT工作電路失效分析及整機相關波形檢測、熱設計分析、IGBT極限參數檢測對比發現IGBT失效由多種原因導致，IGBT在器件選型、器件可靠性、閂鎖效應、驅動控制、ESD能力等方面存在不足，逐一分析論證后從IGBT本身及電路設計方面全部提升IGBT工作可靠性。
關鍵詞：主動式PFC升壓電路,IGBT,SOA,閂鎖效應,ESD,熱擊穿失效
作者：黎長源、項永金、王少輝，格力電器（合肥）有限公司
IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）是由BJT（雙極型三極管）和MOS（絕緣柵型場效應管）組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面優點。IGBT綜合了以上兩種器件的優點，耐高壓、驅動功率小而飽和壓降低、開關速度快、開關損耗小，非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統，如交流電機、開關電源、照明電路、牽引傳動。目前IGBT是綠色經濟領域里的核心技術之一，規范應用于在航空航天、新能源、軌道交通、工業變頻、智能電網等領域。IGBT作為自動控制和功率變換的關鍵核心部件，是必不可少的功率“核芯”。
展開 關于PCB板組件電性能失效的分析方法
0
2、
結果分析
經過濕熱老化和冷熱沖擊實驗，我們發現PCB板組件在冷熱沖擊老化前后宏觀性能檢查通過，微觀結構形貌分析通過；然而濕熱老化后PCB板雖然宏觀性能亮燈檢查通過，但是其組件塑料蓋部分和PCB板部分均出現變形和氣泡等失效現象。然后我們通過光譜、熱分析、色譜、質譜等試驗方法對失效件進行成分分析發現樣品主要材料為PC/ABS，并含有大量的雙酚A低分子物質，其玻璃化和熔點偏低，熱失重曲線只發現ABS的分解溫度，未發現PC的分解溫度，并且發現失效件含有較多易遷移的增塑劑，穩定劑含量較低。
因此最終判定樣品失效可能主要是由于材料本身配方問題。
展開 熱分析技術在PCB失效分析的應用
由于PCB高密度的發展趨勢以及無鉛與無鹵的環保要求，越來越多的PCB出現了爆板、分層等各種失效問題。本文首先介紹DSC、TGA與TMA等熱分析技術，然后結合PCB的典型的失效分析案例，介紹這些分析技術在實際的案例中的應用。PCB失效機理與原因的獲得將有利于將來對PCB的質量控制以避免類似問題的再度發生
熱分析技術在PCB失效分析的應用.pdf
高分子材料失效分析不知道怎么做？這里有答案
因為技術的全新要求和產品的高要求化，而需要通過失效分析手段查找其失效的根本原因及機理，來提高產品質量、工藝改進及責任仲裁等方面。
高分子材料失效的模式有斷裂、開裂、分層、腐蝕、起泡、涂層脫落、變色、磨損失效等。
失效分析對產品的生產和使用都具有重要的意義，失效可能發生在產品壽命周期的各個階段，涉及產品的研發設計、來料檢驗、加工組裝、測試篩選、客戶端使用等各個環節。國高材分析測試中心可依據GB、ISO、ASTM等測試標準，通過顯微紅外測試儀、掃描電鏡、氣質聯用儀等設備，獲取試樣的斷面形貌、斷面含量等數據。通過對試驗失效數據進行分享，確認失效模式、分析失效機理，明確失效原因，最終給出預防及材料改進解決方案，可用于電子電器、汽車、家電、玩具、食品及其他行業。
展開 玻纖增強環氧樹脂復合材料大型風電葉片灌注銀紋失效分析與解決方案
失效分析服務
國高材分析測試中心依托國家工程實驗室和院士工作站的技術力量，依據ISO、GB、ASTM等國際國內標準，利用顯微紅外光譜儀、掃描電鏡、氣質聯用儀等先進設備，精準分析產品開裂、變色、性能下降等失效問題的根本原因和機理，服務覆蓋從電子電器、汽車到新能源等多個行業，通過系統的成分分析、斷面形貌觀察和熱分析等技術，為客戶定位失效原因、優化生產工藝、改進產品配方提供數據支持和改進建議。
咨詢電話：020-66221668
來源：《復合材料科學與工程》
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瞬態沖擊載荷作用下某裝置失效分析及數值仿真.pdf
Ansys連接件結構失效仿真分析【今日16:00直播】
10月10日，Ansys官方『Ansys連接件結構失效仿真分析』研討會為您展開講解針對連接件結構失效原因的分析及解決方案，感興趣的下滑預約學習??
時間：10月10日（星期二），16：00-17：00
內容簡介：
連接結構的可靠性和穩定性，直接關系著系統設備結構的安全和性能；連接件的失效原因很多，針對最主要和關鍵的失效模式，介紹Ansys相應的解決方案：
1. 螺栓退扭松動仿真
2. 焊點焊縫疲勞分析
3. 膠水脫粘分層失效分析
講師：
劉艷莊 | Ansys China 高級工程師
力學碩士，十年的力學分析與仿真應用，主要負責結構產品Mechanical，工作重點是有限元仿真的技術支持及推廣。
形式：線上
費用：免費
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