失效分析是一门发展中的新兴学科，近年开始从军工向普通企业普及，它一般根据失效模式和现象，通过分析和验证，模拟重现失效的现象，找出失效的原因，挖掘出失效的机理的活动。在提高产品质量，技术开发、改进，产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。
失效分析流程
图1 失效分析流程
各种材料失效分析检测方法
1 、PCB/PCBA失效分析
PCB作为各种元器件的载体与电路信号传输的枢纽已经成为电子信息产品的最为重要而关键的部分，其质量的好坏与可靠性水平决定了整机设备的质量与可靠性。
失效模式：
爆板、分层、短路、起泡，焊接不良，腐蚀迁移等。
常用手段
无损检测：
外观检查，X射线透视检测，三维CT检测，C-SAM检测，红外热成像
表面元素分析：
扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS)
显微红外分析(FTIR)
俄歇电子能谱分析(AES)
X射线光电子能谱分析(XPS)
二次离子质谱分析(TOF-SIMS)
热分析：
差示扫描量热法(DSC)
热机械分析(TMA)
热重分析(TGA)
动态热机械分析(DMA)
导热系数(稳态热流法、激光散射法)
电性能测试：
击穿电压、耐电压、介电常数、电迁移
破坏性能测试：
染色及渗透检测
2、电子元器件失效分析
电子元器件技术的快速发展和可靠性的提高奠定了现代电子装备的基础，元器件可靠性工作的根本任务是提高元器件的可靠性。
图3 电子元器件
失效模式：
开路，短路，漏电，功能失效，电参数漂移，非稳定失效等
常用手段
电测：连接性测试 电参数测试 功能测试
无损检测：
开封技术(机械开封、化学开封、激光开封)
去钝化层技术(化学腐蚀去钝化层、等离子腐蚀去钝化层、机械研磨去钝化层)
微区分析技术(FIB、CP)
制样技术：
开封技术(机械开封、化学开封、激光开封)
去钝化层技术(化学腐蚀去钝化层、等离子腐蚀去钝化层、机械研磨去钝化层)
微区分析技术(FIB、CP)
显微形貌分析：
光学显微分析技术
扫描电子显微镜二次电子像技术
表面元素分析：
扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS)
俄歇电子能谱分析(AES)
X射线光电子能谱分析(XPS)
二次离子质谱分析(SIMS)
无损分析技术：
X射线透视技术
三维透视技术
反射式扫描声学显微技术(C-SAM)
3、金属材料失效分析
随着社会的进步和科技的发展，金属制品在工业、农业、科技以及人们的生活各个领域的运用越来越广泛，因此金属材料的质量应更加值得关注。
失效模式
设计不当，材料缺陷，铸造缺陷，焊接缺陷，热处理缺陷
常用手段
金属材料微观组织分析：
金相分析
X射线相结构分析
表面残余应力分析
金属材料晶粒度
成分分析：直读光谱仪、X射线光电子能谱仪(XPS)、俄歇电子能谱仪(AES)等
物相分析：X射线衍射仪（XRD）
残余应力分析：x光应力测定仪
机械性能分析：万能试验机、冲击试验机、硬度试验机等
4 、高分子材料失效分析
高分子材料技术总的发展趋势是高性能化、高功能化、复合化、智能化和绿色化。因为技术的全新要求和产品的高要求化，而需要通过失效分析手段查找其失效的根本原因及机理，来提高产品质量、工艺改进及责任仲裁等方面。
失效模式：
断裂，开裂，分层，腐蚀，起泡，涂层脱落，变色，磨损失效
常用手段：
成分分析：
傅里叶红外光谱仪（FTIR）
显微共焦拉曼光谱仪(Raman)
扫描电镜及能谱分析(SEM/EDS)
X射线荧光光谱分析(XRF)
气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)
裂解气相色谱-质谱联用(PGC-MS)
核磁共振分析(NMR)
俄歇电子能谱分析(AES)
X射线光电子能谱分析(XPS)
X射线衍射仪(XRD)
飞行时间二次离子质谱分析(TOF-SIMS)
差示扫描量热法(DSC)
热机械分析(TMA)
热重分析(TGA)
动态热机械分析(DMA)
导热系数(稳态热流法、激光散射法)
裂解分析：
裂解气相色谱-质谱法
凝胶渗透色谱分析（GPC）
熔融指数测试（MFR）
断口分析：
扫描电子显微镜（SEM），X射线能谱仪（EDS）等
物理性能分析：
硬度计，拉伸试验机， 万能试验机等
5、复合材料失效分析
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成。具有比强度高，优良的韧性，良好的环境抗力等优点，因此在实际生产中得以广泛应用。
失效模式
断裂，变色失效，腐蚀，机械性能不足等
常用手段
无损检测：
射线检测技术（ X 射线、γ 射线、中子射线等），工业CT,康普顿背散射成像（CST）技术，超声检测技术（穿透法、脉冲反射法、串列法），红外热波检测技术，声发射检测技术，涡流检测技术，微波检测技术，激光全息检验法等。
成分分析：
X射线荧光光谱分析(XRF)等，参见高分子材料失效分析中成分分析。
热分析：
重分析法（TG）、差示扫描量热法(DSC)、静态热机械分析法(TMA)、动态热机械分析(DMTA)、动态介电分析(DETA)
破坏性实验：
切片分析（金相切片、聚焦离子束（FIB）制样、离子研磨（CP）制样）
6、涂层/镀层失效分析
失效模式
分层，开裂，腐蚀，起泡，涂/镀层脱落，变色失效等
常用手段
成分分析：
参见高分子材料失效分析
热分析：
参见高分子材料失效分析
断口分析：
体式显微镜（OM）
扫描电镜分析（SEM）
物理性能：
拉伸强度、弯曲强度等
模拟试验（必要时）
在同样工况下进行试验，或者在模拟工况下进行试验。
分析结果提交
1) 提出失效性质、失效原因
2) 提出预防措施（建议）
3) 提交失效分析报告
总结：失效分析是经验和科学的结合，失效分析工程师就如医生，工艺设计之初要有预防对策；产品生产后，进行体检，找出其中的隐患，给出预防办法去防止；失效发生后通过各种手段查找病因：验血，照X光，做B超等，根据检验的数据进行分析是什么症状并对症下药，给出补救办法。
目前国内这方面做得比较欠缺，设计、生产、失效，各干各的。实际上，失效分析应该参与到产品的设计工作，这样才能从根本上避免产品失效。
1. 产品名称 产品型号 | 可程式摇臂恒温恒湿试验箱 JTH-225P-C |
2. 试样限制 | 本试验设备禁止： 易燃、易爆、易挥发性物质试样的试验或储存 腐蚀性物质试样的试验或储存 生物试样的试验或储存 强电磁发射源试样的试验或储存 |
3. 容积、尺寸和重量 | |
3.1. 标称内容积 | 225L |
3.2. 内箱 尺寸 | 500*600*750(D*W*H)cm |
3.3. 外型 尺寸 | 1300*900*1700 (D*W*H)cm |
3.4. 重 量 | 约550kg |
4. 性能 | |
4.1. 测试环境条件 | 环境温度：5℃～35℃、相对湿度≤85%、试验箱内无试样条件下 |
4.2. 测试 方法 | GB/T 5170.2-1996 温度试验设备 GB/T 5170.5-1996 湿热试验设备 |
4.3. 温度范围 | -40℃～150℃ |
4.4. 温度波动度 | ±0.5℃ |
4.5. 温度 偏差 | ±2.0℃ |
4.6. 升温 时间 | 1.0℃/min≤20℃→+100℃ ≤3℃/min，从常温到最高温约30 min |
4.7. 降温 时间 | 0.8℃/min≤+20℃ →-40℃ ≤1.2℃/min，从常温到最低温约50 min |
4.8. 满足试验标准
| GB/T 2423.1-2001 试验A：低温试验方法 GB/T 2423.2-2001 试验B：高温试验方法 GJB 150.3-1986 高温试验 GJB 150.4-1986 低温试验 GB/T 2423.3-1993 试验Ca：恒定湿热试验（仅湿热型） GJB 150.9-1986 湿热试验（图1、图2），仅湿热型） （每立方米负载不大于35kg/m3钢的热容量，湿热试验时无有源热负载） |
5. 结构特征 | |
5.1. 保温围护结构
| 外壁材料：钢板加烤漆 内壁材料：不锈钢板SUS304 箱体保温材料：高密度PU发泡+玻璃纤维棉 门保温材料：高密度PU发泡+玻璃纤维棉
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5.2. 空气调节通道A | 离心风机：2个 |
加热器、蒸发器（兼除湿器）、给排水口、干球温度传感器 烧防止器、湿球水槽 （铜质管道纯铝高效蒸发器） 试验箱内部图 （出风口在后面或右侧，随机选择） | |
5.3. 试验箱标准配置
| ▲引 线 孔：φ100mm 2个（位于箱体左右各一个） （可选配φ35mm，φ100mm，φ120mm） ▲照 明 灯: 9W /AC220V 1个 ▲万向脚轮+固定脚杯：4个 ▲PU聚氨酯脚轮，带刹车功能，500%优于普通尼龙脚轮，部分高档机还配置可调节高度脚轮。 |
观察窗：透明热膜 | 观察窗：透明电热膜中空钢化玻璃1个（位于门上），大视窗，三层真空加热玻璃。 |
试验箱标准配置 | 样品架：不锈钢样品架2层（冲φ20mm孔，以便通风循环），承重(均布):25kg/层（箱内样品累计总承载不超过：100kg） 高度可以调节
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5.4. 门
| ▲单开双层铰链门（左铰链，右把手），配观察窗、照明灯、 窗框/门框防凝露电热装置 , 设备运行中舱门锁定，直至运行结束后方能开启
本实用新型门锁【索思科品牌】与现有技术相比，把原有的单点锁紧结构，改变为多点锁紧结构，锁舌进入锁钩时，锁舌的自由端受到锁钩转套的压力，提高了门的密封性。 产品特点: ▲机械动作回压缩功能，更好的密闭／防暴（高温条件下不会有问题） ▲省力,安全（机械原理改变了老套的直接用力推的方式，而是关到一定位置时合上门把手就可以合上门,更方便,更安全） ▲美观，此产品采用整体压铸一次成型，表面雾面黑色更有质感！无论是与什么色彩配都非常美观！
（高强度铰链） （耐酸耐腐蚀防水型风轮，此风轮的选择直接影响试验箱内温度湿度均匀性和波动度。） |
5.5. 控制面板 | 控制器显示屏、超温保护设定器、照明灯开关，蜂鸣报警。 |
5.6. 机械室
| 制冷机组、接水盘、排水孔、冷凝风机A、冷凝器进风口过滤网（仅风 （▲法国泰康原装压缩机，制冷机组简户自行设计研发，带接水底盘，国内首创） ▲大型设备在焊接铜管70%以上均具配备避震胶管，小型机无此配件
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5.7. 配电控制柜 | 配电板、排风扇 |
5.8. 加热器
| 镍铬合金电热丝式加热器 加热器控制方式：无触点等周期脉冲调宽，SSR（固态继电器） |
6. 制冷系统 | |
6.1. 工作方式A | 机械压缩单级制冷方式 |
6.2. 制冷压缩机 | 全封闭压缩机 |
6.3. 蒸发器 | 翅片管式换热器（兼做除湿器） |
6.4. 冷凝器 | 风冷型：翅片管式换热器 |
6.5. 节流装置 | 毛细管 膨胀阀 |
6.6. 制冷机控制方式 | 控制系统的PLC(可编程逻辑控制器)根据试验条件自动调节制冷机的运行工况 蒸发压力调节阀 压缩机回气冷却回路 |
6.7. 制 冷 剂 | R404A（ 臭氧耗损指数为0） |
7. 电气控制系统 | 进口PLC触摸屏 |
7.1. 控制器型号 | TEMI990 (可直接显示和控制相对湿度) |
7.2. 控制器介绍 | 1. 7寸真彩触摸薄屏 2.两种控制方式：程式/定值 3.传感器类型：两路PT100输入（可选电子传感器输入） 4.输出方式：四路PID输出/2路4-20mA 模拟输出/16路继电器输出(无源) 5.控制信号：8路IS控制信号/8路T控制信号/4路AL控制信号 6.报警信号：16个DI外部障碍报警 7.温度测量范围：-90.00℃--200.00℃，（-90.00℃—300.00℃可定制）误差±0.2℃； 8.湿度测量范围：1.0%--100%RH，误差±1%RH 9.通讯接口（RS232/RS485，通讯最长距离1.2km） 10.界面语言类型：中文/英文 11.具备汉字输入功能 1多种信号组合继电器输出，信号可进行逻辑运算（NOT,AND,OR,NOR,XOR），简称PLC编程能力 13.继电器控制方式多样化：参数->继电器模式，继电器->参数模式，逻辑组合模式，复合信号模式。 14.程式编辑：可编辑120组程式，每组程式最大可编辑100段 15.带网络功能，IP地址可设； 16.可远程控制仪表 17产品显示清晰直观立体感强，可编程控制系统操作灵活方便，性能稳定，工作更高效 TFT真彩色 TFT分辨率：800×480 |
7.3 控制器界面图 | |
操作主界面（清晰·简约，设计理念与使用者融为一体）
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定值运行画面：
定值运行–画面 1 定值运行–画面 2 | |
运行方式 | 定值方式、程序触摸屏控制（交变湿热） |
设定方式 | 中文、英文菜单、按键式输入（可选配韩文、日文等其他语言） |
设定范围 | 温度：根据设备的温度工作范围调整(-99.9—200.0) |
分辨率 | 温度：0.01℃ |
输入 | PT-100铂金电阻 |
控制方式 | 抗积分饱和PID 智能PID（OUT1）+ON/OFF(OUT2)+ON/OFF(OUT3) BTC平衡调温控制方式(温度试验设备) BTHC平衡调温调湿控制方式(温湿度试验设备) |
7.4 温度测量 | 温度：T型铠装热电偶 |
8. 安全保护装置 | |
8.1. 制冷系统 | 压缩机过热 压缩机过流 压缩机超压 冷凝风机过热 |
8.2. 试验箱 | 可调式超温 试验空间温度熔断丝 空气调节通道极限超温 风机电机过热 |
8.3. 其它 | 总电源相序和缺相保护 漏电保护 过载及短路保护 配电控制柜打开断电保护 |
9. 其他配置 | |
9.1. 电源线缆 | 三相五线制 电缆1条（约4米长） |
9.2. 总电源漏电断路器 | AC380V、50Hz、 |
10. 运输 | 试验箱为整体式，整体运输 |
11. 使用条件 | 由用户保证下列各项条件 |
11.1. 安装场地 | 地面平整，通风良好 设备周围无强烈振动 设备周围无强电磁场影响 设备周围无易燃、易爆、腐蚀性物质和粉尘 设备周围留有适当的使用及维护空间，如下图所示： |
C的尺寸是： | A:50cm B：50cm C:50cm |
11.2. 环境条件 | 温度：5℃～35℃ 相对湿度：≤85% 气压：86kPa～106kPa |
1. 产品名称 产品型号 | 蒸汽老化试验箱 JWVT-3 |
2. 产品用途 | 该试验箱适用于电子连接器，半导体IC,晶体管，二极管，液晶LCD,芯片电阻电容，零组件产业电子零组件金属接脚沾锡性试验前的老化加速寿命时间试验;半导体，被动组件，零件接脚氧化试验。 |
3. 主要技术参数 | |
3.1. 内部尺寸 | 90*285*40 W*H*D（mm） 尺寸为每只抽屉尺寸，标配3个抽屉，可定制4个抽屉或1个大抽屉。 |
3.2. 外部尺寸 | 以实物为准 |
3.3. 蒸汽温度 | 常温～98℃ |
3.4. 温度稳定度 | ±0.3℃ |
3.5. 加热时间 | RT～98℃约50分钟 |
3.6. 计时功能 | 0-999S/M/H |
4.产品特点 | |
4.1 控制器 | 微电脑温度控制器 P.I.D +P.W.M+S.S.R 控制LED数字显示 |
4.2 传感器 | 白金温度感知器（PT-100）与精确的温度可控制解析能力0.1度 |
4.3 温度控制 | 水温温度可以显示并通过固态输出控制 |
4.4 超温保护 | 超温后，设备自动停止加热输出，并有显示超温指示灯 |
4.5 缺水保护 | 水位不足，有显示缺水，等待水位上升后，设备开始正常的加热工作 |
4.6 水位控制 | 储水箱及自动补水装置（可实现人工补水或自动补水2种系统） |
4.7 内箱材质 | 304#不锈钢 |
4.8 外箱材质 | 304# 不锈钢（或钢板+烤漆） |
4.9 整机功率 | 约3.5kw（MAX） |
4.10 电源电压 | 220v±20% |
4.11：抽屉个数 | 3个 |
5.其他 | |
5.1随机资料：说明书，合格证，保修卡,售后服务联络卡 以上内容部分出自网络！！
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