電子元器件失效分析探究

李 德

（天津三星通信技術研究有限公司，天津 300000）

隨著當前我國電子行業的不斷發展，電子元器件的應用越來越廣泛，相應應用要求同樣也越來越高，任何一點細微偏差都可能帶來嚴重后果。隨著電子元器件的長期應用，其容易表現出失效問題，進而影響整體系統運行可靠性，需要針對這些電子元器件的失效原因進行詳細分析，采用專業分析技術和儀器設備，提升其故障排查判斷準確度。

1 電子元器件常見失效表現

電子元器件在當前比較常用，其一般是指電子元件以及儀器設備的組成單元，由多個零件構成，比如常見的二極管、電阻、電位器、連接器、電容器、電子顯示器件、開關以及傳感器等，這些電子元器件在多個行業以及設備中發揮著至關重要的作用。

隨著各類電子元器件的長期應用，其很容易表現出較為嚴重的損傷問題，致使電子元器件失效，其中比較常見的失效模式有以下幾類：電子元器件表面裂紋問題、磨損問題、變形問題、腐蝕問題、熔融現象、蒸發現象、斷裂問題以及破損問題等。這些電子元器件失效問題的影響因素同樣也表現在多個方面，比如電子元器件周圍存在的大量腐蝕性因素，可能隨著電子元器件的長期應用形成明顯腐蝕威脅；電子元器件所處位置因為周圍應力的變化，同樣也容易表現為裂紋或者是斷裂損壞問題；因為電子元器件的長期機械動作，還會出現較為明顯的磨損或者是疲勞表現，致使其無法發揮原有作用價值；對于一些過電電子元器件的應用，其同樣也容易形成明顯發熱現象，而熱量無法有效散失的話，就容易致使電子元器件出現熔融，甚至是蒸發問題。

一般而言，不同類型的電子元器件的失效都有規律可循，比如電阻器的失效一般表現為斷路故障、接觸損壞、絕緣體擊穿以及機械損傷等；電容器常見的失效問題則為擊穿、退化、機械損傷以及開路問題等；繼電器常見失效問題則表現為接觸不良、靈敏度退化、彈簧片斷裂、觸點粘結或者是線圈短路、斷線等；開關最為常見的失效表現為接觸不良、彈簧斷裂以及絕緣不當、跳步不清晰等。

2 電子元器件失效分析常用技術

針對電子元器件失效問題進行詳細分析，明確其具體問題類型，進而才能夠確定合理的解決辦法，一些稍大電子元器件存在的失效缺陷可以直接肉眼發現，比如斷裂、蒸發、熔融以及裂紋等。但是對于一些小型電子元器件，很難直接肉眼發現失效故障問題，需要借助于專業儀器和技術手段予以處理，其中比較常用的失效分析技術如下：

（1）光學顯微鏡分析。對于電子元器件進行失效分析可以借助于光學顯微鏡，其可以實現電子元器件的放大處理，從10倍到1000多倍，都可以進行隨意設置，如此也就能夠更好明確電子元器件可能存在的損傷問題。在光學顯微鏡的應用中，還可以借助于明場、暗場以及微分干涉相襯等不同手段實現不同觀察模式的設定，更好判斷失效故障。

（2）紅外顯微鏡分析。在電子元器件失效分析中，紅外顯微鏡的應用同樣比較常見，其能夠避免對于電子元器件進行切割處理，可以直接觀察到電子元器件內部芯片的具體狀況，進而也就能夠更便捷發現電子元器件的故障問題，精確度相對比較高，能夠對于微小面積實現理想分析，還兼具測溫功能，應用價值較為突出。

（3）X射線譜儀分析。在電子元器件失效分析中，X射線譜儀的應用同樣也可以發揮出理想作用，其能夠較好借助于X射線進行電子元器件的化學成分分析，根據不同分析需求可以利用X射線波長衍射譜儀或者是X射線能量色散譜儀進行處理，更好明確電子元器件中各個部位的特征和表現，進而判斷電子元器件失效原因。

（4）聲學顯微鏡分析。對于電子元器件進行失效分析還可以借助于聲學顯微鏡，其主要就是利用超聲波來檢測電子元器件中相關部件的完整性，尤其是對于金屬、塑料、陶瓷等均質材料具備理想檢測分析效果，如此也就能夠不通過破壞手段了解電子元器件的缺陷問題。相對于光學顯微鏡以及X射線透射等手段，聲學顯微鏡的應用可以實現高襯度觀察。

（5）俄歇電子能譜分析。在電子元器件失效分析中，采用俄歇電子能譜同樣也可以實現多個方面的分析判斷，其能夠對于原子序數大于等于3的元素進行詳細分析，如此也就能夠更好判斷電子元器件的具體表現，尤其是對于半導體能夠形成有效分析。該方法的應用主要就是采用電子束轟擊電子元器件，促使其形成俄歇電子，進而也就能夠根據俄歇電子分析判斷其失效問題。

3 結束語

綜上所述，對于電子元器件失效問題進行重點關注是確保電子元器件能夠發揮出最佳作用的重要條件，應該借助于多類儀器設備進行全方位分析，了解電子元器件的受損部位和具體程度，進而為修復處理提供參考借鑒。