电子元器件失效检测

检测信息

电子元器件失效检测是一种通过物理、化学及电学手段分析电子元器件失效原因的技术过程，广泛应用于半导体器件、集成电路、被动元件等产品的质量排查与可靠性提升。

其检测目的在于明确元器件是因工艺缺陷、材料老化还是过应力导致的失效，涉及显微形貌观察、电性能测试及成分剖析等技术手段。

核心检测流程包括失效样品接收、非破坏性电学测试、破坏性物理分析以及失效机理判定，关键参数涵盖漏电流、击穿电压及键合点拉力等。

检测范围

• 表面贴装二极管
• 贴片集成电路IC
• 直插式三极管
• 铝电解电容器
• 片式多层陶瓷电容器MLCC
• 钽电解电容器
• 薄膜电阻器
• 贴片电感器
• 绕线电感器
• 晶体振荡器
• 连接器端子
• 光电耦合器
• 场效应管MOSFET
• 绝缘栅双极型晶体管IGBT
• 发光二极管LED
• 印制电路板PCB
• 芯片级封装CSP器件
• 球栅阵列封装BGA器件
• 方形扁平封装QFP器件
• 小外形封装SOP器件
• 存储芯片DRAM
• 微处理器MCU

检测标准（部分）

• QJ 1317A-2005 电子元器件失效分类及代码
• QJ 2663-1994 航天电子元器件失效数据采集卡及填写规定
• GB/T 1772-1979 电子元器件失效率试验方法
• QJ 1317-1987 电子元器件失效分类与代码
• QJ 1605-1989 电子元器件失效数据处理方法
• T/CIE 115-2021 电子元器件失效机理、模式及影响分析（FMMEA）通用方法和程序
• GB/T 42706.6-2025 电子元器件 半导体器件长期贮存 第6部分：封装或涂覆元器件
• GB/T 5593-2015 电子元器件结构陶瓷材料
• GB/T 42706.8-2026 电子元器件 半导体器件长期贮存 第8部分：无源电子器件
• GB/T 42706.7-2026 电子元器件 半导体器件长期贮存 第7部分：微电子机械器件
• GB/T 28858-2012 电子元器件用酚醛包封料
• GB/Z 31478-2015 航空电子过程管理 电子元器件管理计划的制定
• GB/T 32054-2015 电子商务交易产品信息描述 电子元器件
• GB/T 42706.3-2025 电子元器件 半导体器件长期贮存 第3部分：数据
• GB/T 42706.4-2025 电子元器件 半导体器件长期贮存 第4部分：贮存
• GB/T 42706.1-2023 电子元器件 半导体器件长期贮存 第1部分：总则
• YS/T 1096-2024 电子元器件用镉铜棒
• JB/T 6175-2020 电子元器件引线成型工艺规范
• DB6101/T 3138-2022 电子元器件检测与筛选服务规程
• QJ 3065.5-1998 元器件失效分析管理要求

电子元器件失效检测项目

• 开路失效分析：判定内部键合线断裂或焊点脱开导致的电路断路状态
• 短路失效分析：确认金属层桥接或介质击穿引发的异常导通路径
• 漏电流测试：评估元器件在额定电压下绝缘性能下降导致的漏电超标情况
• 击穿电压测量：判定介质层或PN结承受反向电压的极限能力是否符合规格书要求
• 键合强度测试：评估引线与芯片焊盘间连接的机械可靠性是否满足拉力标准
• 芯片剪切力测试：判定芯片与基板粘接材料的机械强度是否达到失效阈值
• 焊点抗拉强度：评估表面贴装焊点承受机械应力的能力以排查虚焊或冷焊
• 热阻测试：测定元器件散热性能以分析热应力导致的材料老化失效
• 形貌光学检查：识别表面机械损伤、裂纹或封装树脂气泡等物理缺陷
• 扫描电镜形貌分析：观测微观结构缺陷如金属化层迁移或晶须生长现象
• 能谱成分分析：测定污染元素或异物的化学成分以排查腐蚀失效源头
• X射线无损检测：透视内部引线断裂、焊点空洞或芯片分层缺陷
• 声学显微扫描：检测封装内部塑封料与芯片界面的分层或空洞缺陷
• 热循环试验：评估元器件在交替温度应力下的抗疲劳失效能力
• 高温高湿试验：判定元器件在潮湿环境下抗电化学腐蚀的可靠性
• 静电放电ESD测试：验证元器件输入输出端口抗静电击穿损伤的等级
• 电迁移测试：评估金属互连线在持续电流应力下的寿命与失效时间
• 介质耐压测试：确认绝缘材料在规定时间内承受规定电压而不发生击穿
• 气密性检测：判定空腔封装器件的密封性是否满足阻止外部水汽侵入的要求
• 可焊性测试：评估引脚或焊盘表面润湿能力以保证焊接连接的可靠性

检测方法

• 伏安特性曲线追踪法：通过绘制电流-电压曲线定位异常击穿或漏电区域
• 扫描电子显微镜法：利用高能电子束对失效区域进行高倍率表面形貌观测
• X射线透视成像法：采用穿透性射线检查封装内部结构缺陷而不破坏样品
• 能谱分析法：结合电镜对微区进行元素定性和半定量分析以识别异物成分
• 聚焦离子束FIB制样法：通过离子束切割制备截面样品用于观察内部层间结构
• 超声波扫描显微镜法：利用超声波反射原理检测材料内部界面分层和空洞
• 热激发电流TSC法：通过测量升温过程中的退极化电流分析介质陷阱电荷分布
• 微探针纳米电测法：使用微米级探针直接接触芯片内部节点进行电信号提取
• 激光开盖去封法：采用激光烧蚀去除塑封料暴露内部芯片以便进行电学分析
• 热像仪红外热分布法：通过探测元器件表面温度分布定位异常发热点位置
• 飞行时间二次离子质谱法：对表面有机污染和微量离子进行高灵敏度深度剖析

常见问题

电子元器件失效检测需要多长时间？通常7-15个工作日

常规失效分析的检测周期通常为7-15个工作日，若涉及深度的物理破坏性分析或需进口仪器排期，周期可能延长至20个工作日，具体依据失效复杂程度而定。

电子元器件失效检测费用大概多少？根据检测项目数量确定

检测费用依据具体的分析流程确定，基础电性能测试与外观检查费用较低，若需进行FIB切割、SEM形貌观察及EDS成分分析等深度项目，则按单项叠加核算。

电子元器件失效检测报告有什么用途？可用于质量评估、项目验收

检测报告可用于产品质量评估、研发异常排查、项目验收及供应商质量纠纷责任界定，中析检测中心确保数据具备采信效力。

电子元器件失效分析对样品有什么要求？

送检样品需保持失效初始状态，严禁自行拆解或重新通电以免破坏失效现场，良品与失效品建议同时寄送以便进行对比分析，加速定位失效机理。

总结

电子元器件失效检测是针对元器件开路、短路等问题开展的原因诊断与机理分析，涵盖电性能测试及物理剖析。中析检测中心报告可用于质量评估与项目验收。