产品失效分析 电子元器件、PCB、金属结构件、塑料 / 橡胶高分子、电池、紧固件、涂层、新能源组件等

产品失效分析（Failure Analysis，FA）

一句话定义：对已经丧失预定功能的产品 / 零部件，通过一套从无损到破坏性的检测手段，查清失效现象（失效模式）→内在机理→根本原因，给出整改预防方案，类似工业产品的法医鉴定。 适用：电子元器件、PCB、金属结构件、塑料 / 橡胶高分子、电池、紧固件、涂层、新能源组件等。

✅ 典型失效场景

断裂、开裂、变形、磨损、腐蚀、镀层起皮

电子类：短路、开路、漏电、功能异常、烧蚀、BGA 虚焊、元器件烧毁

高分子：老化、脆裂、溢料、变色、粘接失效

客户投诉、来料不良、产线批量不良、可靠性试验失效、质量纠纷、产品事故溯源

标准分析流程（由无损→破坏性，尽量保护样品证据）

背景信息收集：失效现象、使用环境、载荷 / 温湿度、失效比例、批次、时间、是否受过冲击 / 过压；准备良品对照样（非常关键）

非破坏检测（优先做，不破坏样品）

外观 / 宏观形貌：体视显微镜拍照，定位失效源

X-Ray ：内部空洞、裂纹、焊点缺陷

超声扫描（C-SAM）：分层、脱粘、内部孔隙

电性能测试：I-V 曲线、绝缘、电阻、耐压

针对性破坏性分析（按需）

金相制样 + 显微镜：晶粒、热处理缺陷、夹杂、晶间腐蚀（GB/T13298）

SEM+EDS：断口微观形貌、微区元素，判断疲劳 / 过载 / 应力腐蚀、腐蚀产物

切片 / 剖面：焊点截面、镀层厚度、界面开裂

成分分析：ICP、FTIR、XRF、XPS 等，核查材质、污染物

验证复现试验：模拟可疑条件，复现失效，验证根因假设（纠纷案件核心证据）

出具 CMA/CNAS 检测报告：现象、检测数据、图片、失效机理、根本原因、纠正预防建议

核心检测项目汇总

表格

类别项目设备 / 方法用途

形貌断口分析	宏观检查、断口分析	体视镜、SEM	确定裂纹起源，区分疲劳 / 脆性 / 韧性断裂
金相组织	金相分析、晶粒度、脱碳 / 夹杂	金相显微镜	排查热处理、锻造、铸造缺陷
成分分析	材质成分、腐蚀物、异物、高分子定性	XRF、EDS、ICP、FTIR、XPS	材质不符、污染物、老化降解
力学性能	拉伸、冲击、硬度、弯曲、疲劳试验机	试验机	强度、韧性是否达标
无损检测	X 射线、超声、渗透 PT、磁粉 MT	X-Ray、C-SAM	内部缺陷，不破坏样品
电子失效专项	PCB 切片、BGA 染色拔起、热成像、探针测试	切片机、红外热像仪	虚焊、烧蚀、过电 EOS、漏电定位

常用参考标准

GB/T 《金属材料失效分析通用原则与方法》（总纲）

GB/T 17359 金属断口分析；GB/T13298 金相检验

ASTM E3、E18、E45、E112；ASTM G 系列腐蚀标准

电子元器件失效：GJB、IPC 相关标准

业务价值

研发阶段：定位设计缺陷、材料选型错误

生产阶段：锁定工艺波动、来料问题，遏制批量不良

客诉 / 质量纠纷：第三方 CMA 报告作为客观证据，划分责任

可靠性提升：提出整改方案，防止同类失效重复发生

送样建议（提升分析成功率，减少费用浪费）

样品：失效件 + 同批次完好对照样；尽量保留原始失效状态，不要清洗断口、不要拆开烧毁样品

资料：产品图纸、规格书、失效发生环境、失效比例、故障现象描述

提前沟通目标：是仅找失效模式？还是追溯根本原因？是否需要复现试验、CMA 盖章报告？

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