印制板及其組件(PCB&PCBA)是電子產(chǎn)品的核心部件，PCB&PCBA的可靠性直接決定了電子產(chǎn)品的可靠性。為了保證和提高電子產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，對(duì)失效進(jìn)行全面的理化分析，確認(rèn)失效的內(nèi)在機(jī)理，從而有針對(duì)性地提出改善措施。
電子元器件失效分析的目的是借助各種測(cè)試分析技術(shù)和分析程序確認(rèn)電子元器件的失效現(xiàn)象，分辨其失效模式和失效機(jī)理，確認(rèn)最終的失效原因，提出改進(jìn)設(shè)計(jì)和制造工藝的建議，防止失效的重復(fù)出現(xiàn)，提高元器件可靠性。
集成電路復(fù)雜度與性能要求的持續(xù)攀升，疊加設(shè)計(jì)、制造、封裝及應(yīng)用環(huán)節(jié)的潛在風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致短路、開路、漏電、燒毀、參數(shù)漂移等關(guān)鍵失效模式頻發(fā)。這不僅造成昂貴的器件報(bào)廢與系統(tǒng)宕機(jī)，更常引發(fā)設(shè)計(jì)方、代工廠、封測(cè)廠與終端用戶間的責(zé)任爭(zhēng)議，帶來重大經(jīng)濟(jì)損失與信譽(yù)風(fēng)險(xiǎn)。
高分子材料性能要求持續(xù)提升，而客戶對(duì)高要求產(chǎn)品及工藝的理解差異，導(dǎo)致斷裂、開裂、腐蝕、變色等典型失效頻發(fā)，常引發(fā)供應(yīng)商與用戶間的責(zé)任糾紛及重大經(jīng)濟(jì)損失。
金屬構(gòu)件服役環(huán)境日益苛刻，對(duì)材料性能和結(jié)構(gòu)可靠性提出更高要求。然而，設(shè)計(jì)缺陷、材料瑕疵、制造偏差或不當(dāng)使用等因素，極易引發(fā)疲勞斷裂、應(yīng)力腐蝕開裂、氫脆、蠕變、磨損、過載變形等典型失效。
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發(fā)布時(shí)間： 2025-04-16 00:00
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塑料是高分子材料使用最多、最廣的種類，同時(shí)也是失效最多的種類，其中斷裂形式是塑料最為常見的失效模式。如何快速判斷斷裂模式并定位起裂源，是優(yōu)化材料設(shè)計(jì)、提升產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵。本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)室分析經(jīng)驗(yàn)，解析斷裂模式的判斷方法，助力工程師精準(zhǔn)診斷失效根源。


三種斷裂模式的判斷

·  脆性斷裂 ·

脆性斷裂的樹脂在紋路上，無明顯塑性變形，也就是說，樹脂無明顯被拉長(zhǎng)的痕跡，如下圖：

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脆性斷裂通常斷裂前不易被察覺，斷裂吸收能量小，脆性斷裂的原因可能是老化、應(yīng)力殘留、超速度沖擊等。

·  韌性斷裂 ·

韌性斷裂是相對(duì)于脆性斷裂來說的，樹脂發(fā)生了屈服，發(fā)生了塑性變形，有明顯被拉長(zhǎng)的痕跡，如下圖：

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韌性斷裂通常斷裂過程中吸收較多的能量，高于材料屈服應(yīng)力，為外力過載斷裂。


韌性斷裂（左）&脆性斷裂（右）

對(duì)比圖

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·  疲勞斷裂 ·

疲勞斷裂的紋路通常是相互平行的、具有規(guī)則間距的、與裂紋擴(kuò)展方向垂直的條紋，類似呈現(xiàn)沙灘紋路一層一層鋪展的紋路。如下圖：

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疲勞斷裂通常是材料在受到交變應(yīng)力（循環(huán)載荷）作用下，發(fā)生的脆性斷裂。


斷裂模式對(duì)比表

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