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                熱線電話:400-118-1002
                首 頁 > 技術咨詢 > 失效分析
                什么是失效分析?

                失效分析是一門新興發展中的學科,在提高產品質量,技術開發、改進,產品修復及仲裁失效事故等方面具有很強的實際意義。美信檢測是一家以失效分析技術服務為重心的第三方實驗室,以其在失效分析領域多年的服務,在行業中樹立了良好的口碑。其獨立的第三方地位,積累的大量案例和數據庫使得我們可以為客戶提供公正、獨立、準確的失效分析報告。
                 
                開展失效分析的意義:

                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,發生在產品研制階段、生產階段到使用階段的各個環節,通過分析工藝廢次品、早期失效、試驗失效、中試失效以及現場失效的失效產品明確失效模式、分析失效機理,最終明確失效原因。
                 
                 失效分析流程:

                (1)失效背景調查:產品失效現象?失效環境?失效階段(設計調試、中試、早期失效、中期失效等等)?失效比例?失效歷史數據?
                (2)非破壞分析:X射線透視檢查、超聲掃描檢查、電性能測試、形貌檢查、局部成分分析等。
                (3)破壞性分析:開封檢查、剖面分析、探針測試、聚焦離子束分析、熱性能測試、體成分測試、機械性能測試等。
                (4)使用條件分析:結構分析、力學分析、熱學分析、環境條件、約束條件等綜合分析。
                (5)模擬驗證實驗:根據分析所得失效機理設計模擬實驗,對失效機理進行驗證。

                注:失效發生時的現場和樣品務必進行細致保護,避免力、熱、電等方面因素的二次傷害。
                 
                 
                PCB/PCBA失效分析 金屬材料及零部件失效分析 電子元器件失效分析 高分子材料失效分析 復合材料失效分析 涂/鍍層失效分析
                •  簡介
                  隨著電子產品的高密度化及電子制造的無鉛化,PCB及PCBA產品的技術水平、質量要求也面臨嚴峻的挑戰,PCB的設計與生產加工及組裝過程中需要更嚴格的工藝與原材料的控制。目前由于尚處于技術和工藝的轉型期,客戶對PCB制程及組裝的認識尚有較大差異,于是類似漏電、開路(線路、孔)、焊接不良、爆板分層之類的失效常常發生,常引起供應商與用戶間的質量責任糾紛,為此導致了嚴重的經濟損失。通過對PCB及PCBA的失效現象進行失效分析,通過一系列分析驗證,找出失效原因,挖掘失效機理,對提高產品質量,改進生產工藝,仲裁失效事故有重要意義。
                   
                    服務對象

                  印制電路板及組件(PCB&PCBA)生產商:確認產品質量情況,對產品生產過程中的各種問題進行分析,探究問題的根本機理,提供改進產品設計及工藝生產的參考意見;

                  印制電路板及組件(PCB&PCBA)供應商/經銷商:控制進貨質量,增加用戶的使用信心,提升品牌價值;

                  印制電路板組件(PCBA)整機商:及時消除對生產過程中的潛在問題,提高制造產品的可靠性,降低責任風險。
                    產生效益
                  幫助材料生產商了解產品質量狀況,對工藝現狀分析及評價,優化改進產品研發方案及生產工藝;
                  查明電子組裝中失效根本原因,提供有效的電子組裝現場工藝改進方案,降低生產成本;
                  提高成品產品合格率及使用可靠性,降低維護維修成本,提升企業品牌和競爭力;
                  明確引起產品失效的責任方,為司法仲裁提供依據。
                   
                  分析過的PCB/PCBA種類:
                  剛性印制板、撓性印制板、剛撓結合板、金屬基板
                  通訊類PCBA、照明類PCBA

                    主要針對失效模式(但不限于)

                   

                  蘇州美信   蘇州美信

                  1.爆板/分層/起泡/表面污染
                  2.開路、短路
                   

                   

                    蘇州美信   蘇州美信
                  3.焊接不良:焊盤上錫不良、引腳上錫不良
                  4.腐蝕遷移:電化學遷移、CAF

                    常用失效分析技術手段

                  無損檢測 :外觀檢查 | X射線透視檢測 | 三維CT檢測 |
                            C-SAM檢測 | 紅外熱成像


                  熱分析
                  :差示掃描量熱法(DSC)| 熱機械分析(TMA)|

                          熱重分析(TGA)|動態熱機械分析(DMA)|
                          導熱系數(穩態熱流法、激光散射法)

                  表面元素分析 掃描電鏡及能譜分析(SEM/EDS)| 顯微紅外分析(FTIR)| 俄歇電子能譜分析(AES)| X射線光電子能譜分析(XPS)| 二次離子質譜分析(TOF-SIMS)

                  電性能測試: 擊穿電壓|耐電壓|介電常數|電遷移

                  破壞性檢測:染色及滲透檢測|
                  切片分析:金相切片|聚焦離子束(FIB)制樣|離子研磨(CP)制樣
                   

                •  前沿 
                  隨著科學技術和工業生產的迅速發展,人們對機械零部件的質量要求也越來越高。材料質量和零部件的精密度雖然得到很大的提高,但各行業中使用的機械零部件的早期失效仍時有發生。通過失效分析,找出失效原因,提出有效改進措施以防止類似失效事故的重復發生,從而保證工程的安全運行是必不可少的。
                   
                   相關行業

                  汽車零部件、精密零部件、模具制造、鑄鍛焊、熱處理、表面防護等金屬相關行業。
                   失效常見類型

                  1.設計不當引起的失效(結構設計不合理、設計硬度不足、選材不當、材料狀態要求不合理);

                  2.材料缺陷引發的失效(疏松、偏析、皮下氣泡、縮孔、非金屬夾雜、白點、異金屬夾雜、表面腐蝕等);
                  鑄造缺陷引發的失效(縮孔與疏松、白口與反白口、球墨鑄鐵球化不良、夾渣、偏析碳化物、鑄造裂紋、石墨漂浮等);

                  3.鍛造缺陷引發的失效(過熱與過燒、鍛造裂紋、熱脆與銅脆、鍛造折疊、高溫氧化、退火不充分、鍛造白點、鍛造流線缺陷等);

                  4.焊接缺陷引發的失效(焊接裂紋、未焊透與未熔合、焊接預熱不當、夾渣與氣孔、晶間腐蝕、應力腐蝕);

                  5.熱處理缺陷引發的失效(淬火裂紋、表面脫碳、滲碳/氮缺陷、回火裂紋等);

                  6.冷加工成型缺陷引發的失效(磨削缺陷、切削缺陷、冷鐓缺陷、沖/擠/拉伸成形缺陷等)。
                   金屬失效分析的意義


                  1.失效分析可以減少和預防同類失效現象的發生,從而減少經濟損失和提高產品質量。

                  2.為企業技術開發、技術改造提供信息,增加企業產品技術含量,從而獲得更大的經濟效益。

                  3.分析機械零件失效原因,為事故責任認定、偵破刑事犯罪案件、裁定賠償責任、保險業務、修改產品質量標準等提供科學依據。

                   
                   失效分析常用手段
                   
                  1.斷口分析:光學形貌分析;顯微形貌分析。

                   
                         解理斷裂              沿晶斷裂
                   
                  2.金相組織分析
                   

                  40Cr鋼:回火S+部分T+條狀及網狀F,根據GB/T 13320評級為5.5級。并且受帶狀組織的影響,組織具有不均勻性。



                   
                   
                   
                  鋅鋁合金過時效:析出相增多,形狀改變,顆粒聚集,并變得粗大


                  3.成分分析:SEM/EDS;ICP-OES;XRF;火花直讀光譜。
                   

                  4.物相分析:XRD

                   

                  5.殘余應力分析
                   
                  6.機械性能分析(硬度、拉伸性能、沖擊性能、彎曲性能、硬度等)
                   
                  7.現場工藝及使用環境的考察驗證。

                   

                •  簡介 
                  電子元器件技術的快速發展和可靠性的提高奠定了現代電子裝備的基礎,元器件可靠性工作的根本任務是提高元器件的可靠性。因此,必須重視和加快發展元器件的可靠性分析工作,通過分析確定失效機理,找出失效原因,反饋給設計、制造和使用,共同研究和實施糾正措施,提高電子元器件的可靠性。

                  電子元器件失效分析的目的是借助各種測試分析技術和分析程序確認電子元器件的失效現象,分辨其失效模式和失效機理,確認最終的失效原因,提出改進設計和制造工藝的建議,防止失效的重復出現,提高元器件可靠性。
                   
                   服務對象

                  1.元器件生產商:深度介入產品設計、生產、可靠性試驗、售后等階段,為客戶提供改進產品設計和工藝的理論依據。
                   
                  2.組裝廠:劃分責任,提供索賠依據;改進生產工藝;篩選元器件供應商;提高測試技術;改進電路設計。

                  3.器件代理商:區分品質責任,提供索賠依據。

                  4.整機用戶:提供改進操作環境和操作規程的依據,提高產品可靠性,樹立企業品牌形象,提高產品競爭力。
                   
                   產生效益

                  1.提供電子元器件設計和工藝改進的依據,指引產品可靠性工作方向;

                  2.查明電子元器件失效根本原因,有效提出并實施可靠性改進措施;

                  3.提高成品產品成品率及使用可靠性,提升企業核心競爭力;

                  4.明確引起產品失效的責任方,為司法仲裁提供依據。
                   
                     
                  分析過的元器件種類:
                  集成電路、場效應管、二極管、發光二極管、三極管、晶閘管、電阻、電容、電感、繼電器、連接器、光耦、晶振等各種有源/無源器件。

                   
                  主要失效模式(但不限于)

                  開路、短路、燒毀、漏電、功能失效、電參數漂移、非穩定失效等


                    
                     發光二極管開路失效 二極管短路失效(金屬遷移)

                    

                     漏電失效(靜電擊穿)          燒毀失效
                   
                       電參數漂移
                   
                   常用失效分析技術手段
                   
                   電測:連接性測試 | 電參數測試 | 功能測試

                   無損分析技術:X射線透視技術 | 三維透視技術 | 反射式掃描聲學顯微技術(C-SAM)

                   制樣技術:開封技術(機械開封、化學開封、激光開封)| 去鈍化層技術(化學腐蝕去鈍化層、等離子腐蝕去鈍化層、機械研磨去鈍化層)| 微區分 析技術(FIB、CP)
                   
                  顯微形貌像技術:光學顯微分析技術 | 掃描電子顯微鏡二次電子像技術
                   
                  失效定位技術:顯微紅外熱像技術(熱點和溫度繪圖) | 液晶熱點檢測技術 | 光發射顯微分析技術(EMMI)
                   
                  表面元素分析:掃描電鏡及能譜分析(SEM/EDS)| 俄歇電子能譜分析(AES)| X射線光電子能譜分析(XPS)| 二次離子質譜分析(SIMS)

                   

                •  簡介
                  隨著生產和科學技術的發展,人們不斷對高分子材料提出各種各樣的新要求??偟膩碚f,今后對高分子材料技術總的發展趨勢是高性能化、高功能化、復合化、智能化和綠色化。因為技術的全新要求和產品的高要求化,而客戶對高要求產品及工藝理解不一,于是高分子材料斷裂、開裂、腐蝕、變色等之類失效頻繁出現,常引起供應商與用戶間的責任糾紛,所以導致了嚴重的經濟損失。進而越來越多的企業、單位對于高分子材料失效分析有了一個全新的要求,不再是以往的直接更換等常規手段,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。
                   
                     服務對象 

                  高分子材料生產廠商:深入產品失效產生可能原因的設計、生產、工藝、儲存、運輸等階段,深究其失效機理,為提升產品良率及優化生產工藝方面提供依據。

                  組裝廠:責任仲裁;改進組裝生產工藝;對供應商來料檢驗品質方面提供幫助。 

                  經銷商或代理商:為品質責任提供有利證據,對其責任進行公正界定。

                  整機用戶:改進產品工藝及可靠性,提高產品核心競爭力。
                     產生效益

                  1.查明高分子材料失效根本原因,有效提出工藝及產品設計等方面改進意見;
                  2.提供產品及工藝改進意見,提升產品良率及可靠性,提升產品競爭力;
                  3.明確產品失效的責任方,為司法仲裁提供依據。
                   

                     主要針對失效模式(但不限于)

                   

                   斷裂、開裂、腐蝕、分層、起泡、涂層脫落、變色、磨損失效等。

                   

                      

                      塑料外框發黃失效         塑料連接器開裂失效
                   
                     
                        IC分層失效             多層油墨脫落失效

                   

                     常用失效分析技術手段 

                  材料成分分析方面:
                  傅立葉變換顯微紅外光譜分析(FTIR)
                  顯微共焦拉曼光譜儀(Raman)
                  掃描電鏡及能譜分析(SEM/EDS)  
                  X射線熒光光譜分析(XRF)
                  氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)
                  裂解氣相色譜-質譜聯用(PGC-MS)
                  核磁共振分析(NMR)
                  俄歇電子能譜分析(AES)
                  X射線光電子能譜分析(XPS)
                  X射線衍射儀(XRD)
                  飛行時間二次離子質譜分析(TOF-SIMS)


                  熱分析 
                  :差示掃描量熱法(DSC)| 熱機械分析(TMA)|

                          熱重分析(TGA)|動態熱機械分析(DMA)| 
                          導熱系數(穩態熱流法、激光散射法) 

                  表面元素分析: 掃描電鏡及能譜分析(SEM/EDS)| 顯微紅外分析(FTIR)| 俄歇電子能譜分析(AES)| X射線光電子能譜分析(XPS)| 二次離子質譜分析(TOF-SIMS) 

                  電性能測試: 擊穿電壓|耐電壓|介電常數|電遷移 

                  破壞性檢測:染色及滲透檢測| 
                  切片分析:金相切片|聚焦離子束(FIB)制樣|離子研磨(CP)制樣
                   
                •  簡介
                  隨著生產和科學技術的發展,越來越多的復合材料廣泛應用于我們的生活。因為復合材料熱穩定性好、比強度/比剛度高、抗疲勞性能好等諸多優點,故 其廣泛應用于航空航天、汽車工業、制造業及醫學等領域,而技術的全新要求和產品的高要求化,但客戶對高要求產品及工藝理解不一,于是復合材料斷裂、開裂、 爆板分層、腐蝕等之類失效頻繁出現,常引起供應商與用戶間的責任糾紛,所以導致了嚴重的經濟損失。目前進而越來越多的企業、單位對于復合材料失效分析有了一個全面的認識,因為通過失效分析手段,可以查找產品失效的根本原因及機理,從而提高產品質量、工藝改進及責任仲裁等方面。
                   
                    服務對象

                  復合材料生產廠商:通過失效分析,查找產品失效產生可能原因的設計、生產、工藝、儲存、運輸等階段,深究產品失效機理,為提升產品良率及優化生產工藝方面提供理論依據。
                  經銷商或代理商:及時為其來料品質進行有效管控,為產品品質責任進行公正界定提供依據。
                  整機用戶:跟進并對產品工藝及可靠性提供改進意見,提升產品良率及核心競爭力。
                    產生效益
                  1)通過失效分析可及時讓生產商及經銷商等了解產品狀況,并對其產品失效提供有效預防政策;
                  2)提供產品及工藝改進意見,提升產品良率及產品競爭力;
                  3)明確引起復合材料產品失效的責任方,為司法仲裁提供依據。

                    主要針對失效模式(但不限于)

                  分層、開裂、腐蝕、起泡、涂/鍍層脫落、變色失效等

                    PCB界面分層失效  FPC開路失效

                          PCB界面失效             FPC開路失效
                    常見水泥開路失效  
                       常見水泥開路失效  

                   

                    常用失效分析技術手段

                  常用失效分析技術手段

                   

                  無損檢測:

                   

                  無損檢測

                  材料成分分析方面:

                  傅立葉變換顯微紅外光譜分析(FTIR)
                  顯微共焦拉曼光譜儀(Raman)
                  X射線熒光光譜分析(XRF)
                  氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)
                  裂解氣相色譜-質譜聯用(PGC-MS)
                  核磁共振分析(NMR)
                  X射線衍射儀(XRD)

                   

                   
                    材料成分分析  成分分析
                     
                       失效分析

                  材料電性能方面:

                  擊穿電壓、耐電壓、介電常數、電遷移等。
                   

                  破壞性試驗方面:

                  染色及滲透檢測
                  切片分析:金相切片、聚焦離子束(FIB)制樣、離子研磨(CP)制樣。

                  滲透檢測  破壞性滲透檢測

                   

                  材料物理性能測試:拉伸強度、彎曲強度等

                   

                  失效復現/驗證

                   

                •  簡介
                  隨著生產和科學技術的發展,涂/鍍層材料逐步出現在人們的視野并且迅速發展并遍布于我們生活??偟膩碚f,今后對涂/鍍層材料技術總的發展趨勢是高性 能化、高功能化、智能化和綠色化等。因為技術的全新要求和產品的高要求化,而客戶對高要求產品及工藝理解不一,于是涂/鍍層材料分層、開裂、腐蝕、變色等 之類失效頻繁出現,常引起供應商與用戶間的責任糾紛,所以導致了嚴重的經濟損失。通過失效分析一系列分析驗證手段,可以查找其失效的根本原因及機理,其在提高產品質量、工藝改進及責任仲裁等方面具有重要意義。
                   
                    服務對象

                  涂/鍍層材料生產廠商:明確其產品質量問題,并深入產品失效產生可能原因的設計、生產、工藝、儲存、運輸等階段,深究失效的根本原因及機理,為提升產品良率及優化生產工藝方面提供依據。

                  經銷商或代理商:控制來料品質,為品質責任提供有利證據。

                  整機用戶:及時跟進產品可靠性,提高產品核心競爭力。

                    產生效益

                  1)有效的協助生產商及經銷商等客戶及時了解產品質量,對其產品可靠性提出建議,提升產品良率及可靠性,提升產品競爭力;

                  2)通過失效分析可查找產品失效的根本原因,提供產品及工藝改進意見;

                  3)明確引起涂/鍍層產品失效的責任方,為司法仲裁提供依據。

                    主要針對失效模式(但不限于)

                  分層、開裂、腐蝕、起泡、涂/鍍層脫落、變色失效等

                    IC分層失效  油墨脫落失效

                           IC分層失效           多層油墨脫落失效
                    腐蝕失效   起泡失效
                    涂層樣品界面點腐蝕失效      涂層表面起泡失效
                  涂鍍層失效分析

                   

                    常用失效分析技術手段
                  材料成分分析方面
                     傅立葉變換顯微紅外光譜分析(FTIR)
                     顯微共焦拉曼光譜儀(Raman)
                     掃描電鏡及能譜分析(SEM/EDS)  
                     X射線熒光光譜分析(XRF)
                     氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)
                     裂解氣相色譜-質譜聯用(PGC-MS)
                     核磁共振分析(NMR)
                     俄歇電子能譜分析(AES)
                     X射線光電子能譜分析(XPS)
                     X射線衍射儀(XRD)
                     飛行時間二次離子質譜分析(TOF-SIMS)

                   
                    失效分析  失效分析
                    失效分析  失效分析
                  材料熱分析方面
                  差示掃描量熱法(DSC)
                  熱重分析(TGA)
                  熱機械分析(TMA)
                  動態熱機械分析(DMA)
                       失效分析

                  材料斷口分析方面

                  體式顯微鏡(OM)

                  掃描電鏡分析(SEM)

                  材料斷口分析

                   

                  材料物理性能測試:拉伸強度、彎曲強度等

                   

                  失效復現/驗證

                   

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