VR彩票材料失效分析

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　　仪器信息网讯2014年10月20日，由中国工程院、中国合格评定国家认可委员会、中国标准化协会、中国金属学会、国际钢铁工业分析委员会、中国钢研科技集团有限公司主办的&ldquo CCATM&rsquo 2014国际冶金及材料分析测试学术报告会&rdquo 之&ldquo 材料微观解析与失效分析&rdquo 会议在北京国际会议中心举行。失效分析是指产品失效后，通过对产品及其结构、使用和技术文件的系统研究，从而鉴别失效模式、确定失效机理和失效演变的过程。失效分析对于提高产品质量和防止事故重演特别重要。失效分析工作是一个极其复杂的过程，它需要多学科相互交叉。主要分析内容包括断口分析、化学分析、金相显微分析、力学性能检查和无损探测等方面。其中微观解析主要指断口分析中的微观分析和金相显微分析。在断口微观分析中，使用扫描电镜或透射电镜可观察微观断口的形貌，从而判断断裂失效机制。另外配合能谱分析仪还可以对断口的微区成分进行分析，以判断是否存在夹杂物、成分偏析等缺陷。金相显微分析是指利用金相显微镜来观察和研究金属材料显微组织结构及分布的试验方法。是检查金属材料质量的好坏、热处理工艺质量评定的最直观、最准确的方法。在本次会议中，武钢研究院孙宜强介绍了SPHC热轧板表面疤块缺陷分析 钢铁研究总院谢金鹏介绍了转向弯臂断裂失效原因分析 宝山钢铁股份有限公司王军艺介绍了火花塞膨胀槽脆性开裂失效分析 首钢通化钢铁集团韩德青介绍了隔热管断裂原因分析 钢铁研究总院郑凯介绍了某石化设备用P201泵出口管道裂纹原因分析 马钢技术中心王德宝介绍了35CrMo高强度连接螺栓杯锥状断口失效分析 武汉钢铁集团公司研究院王志奋介绍了冷轧双相钢性能不合格原因分析 国家钢铁材料测试中心李云玲PSB1080螺纹钢氢脆断裂分析 西安航空动力控制科技有限公司郭秀乔介绍了活门和衬套卡滞原因分析 江苏省宏晟重工集团有限公司乙海峰介绍了1Cr17Ni2钢热油泵泵轴断裂分析。会议现场

　　特邀嘉宾介绍复旦大学材料科学系——杨振国教授复旦大学二级教授、博士生导师。现任中国科协全国金相与显微分析学科首席科学传播专家，《EngineeringFailureAnalysis》主题编辑(副主编)、《InternationalJournalofPressureVessels&Piping》编委、《理化检验-物理分册》编委会副主任委员、《电子电镀》副主编等，兼任中国机械工程学会失效分析分会副理事长，中国电子电路协会全印制电子分会副会长，中国机械工程学会、中国体视学学会、中国表面工程协会等理事。主要从事失效分析、复合材料等研究。曾获省部级科技进步奖、技术发明奖12项，上海市教学成果奖1项，授权发明专利30余项，发表期刊论文290余篇，其中SCI论文120余篇。主讲的《材料失效分析》、《材料科学导论》两⻔课程获评为上海市精品课程，荣获上海市育才奖。在核电、火电、⻛电、石化、化工、冶金、交通、电子电路、市政官网等9个行业主持完成重大工程失效分析课题100多项，连续7届受邀在“全国失效分析学术会议”作大会报告，连续6届担任“全国失效分析大奖赛”执行主席，出任“第九届国际工程失效分析会议(ICEFA-2022)”大会主席。微软亚洲硬件中心——徐阳失效分析工程师负责HoloLens系统失效分析及Surface产品外观失效分析。微软亚洲硬件技术中心于2004年成立，主要从事微软公司硬件产品的研发，及制造和供应链的运营管理。微软亚洲硬件中心在Surface、XBOX、HoloLens及PC外设等设备的研发、制造采购、供应商管理、新产品技术孵化方面做出了重要的贡献。会议日程更多精彩分享，敬请关注本次研讨会～

　　前言芯片封装的主要目的是为了保护芯片，使芯片免受苛刻环境和机械的影响，并让芯片电极和外界电路实现连通，如此才能实现其预先设计的功能。常用的一种封装技术是包封或密封，通常采用低温的聚合物来实现。例如，导电环氧银胶用于芯片和基板的粘接，环氧塑封料用于芯片的模塑封，以及底部填充胶用于倒装焊芯片与基板间的填充等。主要的封装材料、工艺方法及特性如图1所示。包封必须满足一定的机械、热以及化学特性要求，不然直接影响封装效果以及整个器件的可靠性。流动和粘附性是任何包封材料都必须优化实现的两个主要物理特性。在特定温度范围内的热膨胀系数（CTE）、超出可靠性测试范围（-65℃至150℃）的玻璃化转变温度（Tg）对封装的牢固性至关重要。对于包封，以下要求都是必须的：包封材料的CTE和焊料的CTE比较接近以确保两者之间的低应力；在可靠性测试中，玻璃转化温度（Tg）能保证尺寸的稳定性；在热循环中，弹性模量不会导致大的应力；断裂伸长率大于1%；封装材料必须有低的吸湿性。但是，这些特性在某种类型的环氧树脂里并不同时具备。因此，包封用的环氧树脂是多种环氧的混合物。表1列出了倒装焊底部填充胶的一些重要的特性。随着对半导体器件的性能要求越来越高，对封装材料的要求同步提高，尤其是在湿气的环境下，性能评估和热失效分析更是至关重要，而这些都可以通过热分析技术给予准确测量，并可进一步用于工艺的CAE模拟仿真，帮助准确评估封装质量的优劣与否。表1倒装焊中底部填充胶的性能要求[1]图1.主要封装材料、工艺方法及特性[2]热性能检测梅特勒托利多全套热分析技术为半导体封装材料的性能评估和热失效分析提供全面、创新的解决方案。差示扫描量热仪DSC可以精准评估封装材料的Tg、固化度、熔点和Cp，并且结合行业内具有优势的动力学模块（非模型动力学MFK）可以高精准评估环氧胶的固化反应速率，从而为Moldex3D模拟环氧塑封料、底部填充胶的流动特性提供可靠的数据。如图2所示，在非模型动力学的应用下，环氧胶在180℃下所预测的固化速率与实际测试曲线所表现出的固化行为具有非常高的一致性。热重TGA或同步热分析仪TGA/DSC可以准确测量封装材料的热分解温度，如失重1%时的温度，以及应用热分解动力学可以评估焊料在一定温度下的焊接时间。热机械分析仪TMA可以精准测量封装材料的热膨胀、固化时的热收缩、以及CTE和Tg，动态机械分析仪DMA提供封装材料准确的弹性模量、剪切模量、泊松比、断裂伸长率等力学数据，进一步可为Moldex3D模拟芯片封装材料的翘曲和收缩提供可靠数据来源。图2.DSC结合非模型动力学评估环氧胶的固化反应速率检测难点1、凝胶时间凝胶时间是Moldex3D模拟环氧塑封料、底部填充胶流动特性的非常重要的数据来源之一。目前，行业内有多种测试凝胶时间的方法和设备。比如利用拉丝原理的凝胶时间测试仪，另有国家标准GB12007.7-89环氧树脂凝胶时间测定方法[3]，即利用标准柱塞在环氧树脂固化体系中往复运动受阻达到一个值而指示凝胶时间。但是，其对柱塞的形状和浮力要求较高，测试样品量也很大，仅适用于在试验温度下凝胶时间不小于5min的环氧树脂固化体系VR彩票，并且不适用于低于室温的树脂、高粘度树脂和有填料的体系。由此可见，现有测试方法都存在测试误差、硬件缺陷和测试范围有限等问题。梅特勒托利多创新性TMA/SDTA2+的DLTMA（动态载荷TMA）模式结合独家的负力技术可以准确测定凝胶时间。在常规TMA测试中，探针上施加的是恒定力，而在DLTMA模式中，探针上施加的是周期性力。如图3右上角插图所示，探针上施加的力随时间的变化关系，力在0.05N与-0.05N之间周期性变化，这里尤为关键的一点是，测试凝胶时间必须要使用负力，即不仅需要探针往下压，还需要探针能够自动向上抬起。图3所示案例为测试导电环氧银胶的凝胶时间，样品置于40μl铝坩埚内并事先固定在TMA石英支架平台上，采用直径为1.1mm的平探针在恒定160℃条件下施加正负力交替变换测试。在未发生凝胶固化之前，探针不会被样品粘住，负力技术可使探针自由下压和抬起，测试的位移曲线表现出较大的位移变化。当发生交联固化，所施加的负力不足以将探针从样品中抬起，位移振幅突然减小为0，曲线成为一条直线。通过分析位移突变过程中的外推起始点即可得到凝胶时间。此外，固化后的环氧银胶片，可通过常规的TMA测试获得Tg以及玻璃化转变前后的CTE，如图3下方曲线.上图：TMA/SDTA2+的DLTMA模式结合负力技术准确测定凝胶时间.下图：固化导电环氧银胶片的CTE和Tg测试.2、弯曲弹性模量在热循环过程中，弹性模量不会导致过大的应力。封装材料在不同温度下的弹性模量可通过DMA直接测得。日本工业标准JISC64815.17.2里要求使用弯曲模式对厚度小于0.5mm、跨距小于4mm、宽度为10mm的封装基板进行弯曲弹性模量测试。从DMA测试技巧角度来讲，如此小尺寸的样品应首选拉伸模式测试。弯曲模式在DMA中一共有三种，即三点弯曲、单悬臂和双悬臂，从样品的刚度及夹具的刚度和尺寸考虑，三点弯曲和双悬臂并不适合此类样品的测试。因此，单悬臂成为唯一的可能性，但考虑到单悬臂夹具尺寸和跨距小于4mm的要求，市面上大部分DMA难以满足此类测试。梅特勒托利多创新性DMA1另标配了单悬臂扩展夹具，可方便夹持小尺寸样品并能实现最小跨距为1mm的测试。图4为对厚度为40μm的基板分别进行x轴和y轴方向上的单悬臂测试，在跨距3.5mm、20Hz的频率下以10K/min的升温速率从25℃加热至350℃。从tandelta的出峰情况可以判断基板的Tg在241℃左右，以及在室温下的弯曲弹性模量高达12-13GPa。图4.DMA1单悬臂扩展夹具测试封装基板的弯曲弹性模量.3、湿气对封装材料的影响湿气腐蚀是IC封装失效的主要原因，其降低了器件的性能和可靠性。保存在干燥环境下的封装环氧胶，完全固化后在高温和高湿气环境下也会吸湿发生水解，降低封装体的机械性能，无法有效保护内部的芯片。此外，焊球和底部填充环氧胶之间的粘附强度在湿气环境中放置一段时间后也会遭受破坏。水汽的吸收导致环氧胶的膨胀，并引起湿应力，这是引线连接失效的主要因素。通过湿热试验可以对封装材料的抗湿热老化性能进行系统的评估，进而对其进行改善，提升整体性能。通常是采用湿热老化箱进行处理，然后实施各项性能的评估。因此，亟需提供一种能够提高封装材料湿热老化测试效率的方法。梅特勒托利多TMA/SDTA2+和湿度发生器的联用方案，以及DMA1和湿度发生器的联用方案可以实现双85（85℃、85%RH）和60℃、90%RH的技术参数，这也是行业内此类湿度联用很难达到的技术指标。因此，可以原位在线环测封装材料在湿热条件下的尺寸稳定性和力学性能。图5.TMA/SDTA2+-湿度联用方案测试高填充环氧的尺寸变化.图5显示了TMA-湿度联用方案在不同湿热程序下高填充环氧的尺寸变化。湿热程序分别为20℃、60%RH、约350min，23℃、50%RH、约350min，30℃、30%RH、约350min，40℃、20%RH、约350min，60℃、10%RH、约350min，80℃、5%RH、约350min。可以看出，在60%的高湿环境下高填充环氧在350min内膨胀约0.016%，后续再降低湿度并升高温度，样品主要在温度的作用下发生较大的热膨胀。图6为DMA-湿度联用方案在双85的条件下评估PCB的机械性能的稳定性，测试时间为7天。可以看出，PCB在高湿热的环境下弹性模量有近似6%的变化，这与PCB的树脂材料发生吸湿后膨胀并引起湿应力是密不可分的，并且存在导致器件失效的风险。图6.DMA1-湿度联用方案测试PCB的弹性模量.4、化学品质量对于封装结果的影响封装过程中会使用到各类的湿电子化学品，尤其是晶圆级封装等先进封装的工艺流程，对于清洗液、蚀刻液等材料的质量管控可以类比晶圆制造过程中的要求，同时针对不同工艺段的化学品浓度等配比都有所不同，因此如何控制使用的电子化学品质量对于封装工艺的效能有着重要的意义。下表展示了部分涉及到的化学品浓度检测的滴定检测方案，常规的酸碱滴定、氧化还原滴定可以基本满足对于单一品类化学品浓度的检测需求。指标电极滴定剂样品量85%H3PO4酸碱玻璃电极1mol/LNaOH0.5~1g96%H2SO4酸碱玻璃电极1mol/LNaOH0.5~1g70%HNO3酸碱玻璃电极1mol/LNaOH0.5~1g36%HCl酸碱玻璃电极1mol/LNaOH0.5~1g49%HF特殊耐HF酸碱电极1mol/LNaOH0.3~0.4gDHF（100：1）特殊耐HF酸碱电极1mol/LNaOH20-30g29%氨水酸碱玻璃电极1mol/LNaOH0.9~1.2gECP（acidity）酸碱玻璃电极1mol/LNaOH≈8g29%NH4OH酸碱玻璃电极1mol/LHCl0.5~1gCTS-100清洗液酸碱玻璃电极1mol/LNaOH≈1g表1.部分化学品检测方法列表另一方面，对于刻蚀液等品类，常常会用到混酸等多种物质混配而成的化学品，以起到综合的反应效果，如何对于此类复杂的体系浓度进行检测，成为实际生产过程中比较大的挑战。梅特勒托利多自动电位滴定仪，针对不同的混合液制订不同的检测方案，如铝刻蚀液的硝酸/磷酸/醋酸混合液，在乙醇和丙二醇混合溶剂的作用下，采用非水酸碱电极针对不同酸液pKa的不同进行检测，得到以下图谱，一次滴定即可测定三种组分的含量。图7.一种铝刻蚀液滴定曲线结论梅特勒托利多一直致力于帮助用户提高研发效率和质量控制，我们为半导体封装整个产业链提供完整专业的产品、应用解决方案和可靠服务。梅特勒托利多在半导体封装行业积累了大量经验和数据，希望我们的解决方案给半导体封装材料性能评估的工作者带来帮助。参考文献[1]RaoR.Tummala.微系统封装基础.15.密封与包封基础page544-545.[2]RaoR.Tummala.微系统封装基础.18.封装材料与工艺基础page641.[3]GB12007.7-89：环氧树脂凝胶时间测定方法.（梅特勒-托利多供稿）

　　华测检测认证集团股份有限公司成立于2003年，总部位于深圳，是第三方检测与认证服务的开拓者和领先者，中国检测认证行业首家上市公司（股票代码：300012），为全球客户提供一站式测试、检验、认证、计量、审核、培训及技术服务，致力于在政府、企业和消费者之间传递信任，以“为品质生活传递信任”为使命，全面保障品质与安全，推动合规与创新，实现更健康、更安全、更环保的高质量发展。华测检测认证集团股份有限公司中心材料实验室能够为工业材料领域提供全方位的材料检测、无损检测、失效分析、质量评定和安全评估等服务，适用于金属、高分子等各类原材料以及紧固件、机械零部件、塑料、橡胶等各类成品。近日，我们有幸采访到CTI华测检测杭州中心材料实验室，主要负责金属失效分析的温洪波工程师，结合在测试分析中的实际案例，为我们分享了金属材料失效分析的思路和方法，我们一起来看看吧。 失效分析工程师 温洪波Q1. 飞纳电镜 ：目前造成金属件失效的主要原因有哪些？ 温工 ：通常原材料问题、后续加工工艺和热处理不当、金属件工作时受力状况及其工作环境等，都会造成金属件的失效。比如原材料内生和铸造过程中产生的不同类型的夹杂物；工艺不当时会产生裂纹、折叠、过烧等缺陷，以及机加工表面粗糙度较大造成应力集中、热处理不当造成的金相异常、内应力过大、电镀涂层造成的氢脆等；由接触应力导致的磨损、剥落等，这些都是常见的失效方式。Q2. 飞纳电镜 ：您在进行失效分析时的一般流程是怎样的呢？ 温工 ：通常当我们对金属件进行失效分析时，会进行宏观观察、微观检测、化学成分定量检测、金相组织观察以及显微硬度检测等，并结合综合受力状态进行综合分析并得出失效结论。其中作为失效分析必不可少的一个环节，想要确定断裂机制、裂纹局部扩展途径、确认裂纹源以及对异常点进行成分定性分析时，就必须借助扫描电镜来进行微观层面的检测。Q3. 飞纳电镜 ：有没有常见的金属材料失效分析的案例分享呢？ 温工 ：比如外球笼螺纹在装配过程中锁紧螺母时发生断裂，如果客户想要对失效产品进行相应的改进，就必须要找出断裂的微观机制，进而找出产品失效原因。宏观分析图1为外球笼螺纹处断裂示意图，在第2螺纹处发生断裂，断口匹配不太紧密，存在少量变形。图2为其断口宏观形貌，整个断口分为两个区域。区域A较光亮，存在发亮的小刻面，为脆性断裂；区域B较粗糙，呈现暗黑色，有断后磨损所致的光亮地带，扩展方向如图中黄色箭头所示，图中红色方框为终断区，存在45°的剪切唇，因此区域B为塑性断裂。根据断口细小的弧形纹路及A、B区域断裂特征判断，外球笼在断裂时受扭转力作用，断裂起始于A区域。图1外球笼螺纹处断裂示意图图2断口宏观形貌微观分析在这个失效分析案例中，我们对处理好的样品进行微观机制的探究时，使用飞纳大仓室扫描电镜PhenomXL G2 可以快速地对断口进行微观形貌观察，以及对断口异常区域进行能谱分析。对外球笼螺纹处断口的A区域、B区域进行微观分析，区域A微观形貌为河流花样，为典型的解理形貌。区域B微观形貌主要由韧窝+珠光体片组成。区域A-断裂起始区区域B-心部扩展区区域B-边缘扩展区区域B-终断区再结合失效件的成分分析、金相分析和硬度分析结果，可以综合判断出外球笼螺纹处内部存在孔洞及裂缝，因而产生严重的应力集中，造成锁紧螺母时发生断裂。CTI华测检测向客户提供详细的分析报告Q4. 飞纳电镜 ：目前使用下来，您觉得飞纳电镜怎么样？ 温工 ：飞纳电镜是我们进行微观层面失效分析的有力工具，对于我们快速判断裂纹机制，寻找裂纹源非常重要。这台设备抽线秒，并且操作很简单，可以自动消磁/消像散，Revisit样品位置一键回溯、自由切换低真空模式等，对各类样品的检测都非常便捷，基本上只需要几分钟就可以完成一个样品的微观测试。Q5. 飞纳电镜 ：当初为什么会选择飞纳电镜呢？ 温工 ：像我们这样综合性的第三方检测机构，平时接收的样品量很大，种类多样，飞纳电镜对于我们而言，不仅是帮助我们完成了微观形貌和成分的测试，更大的价值是这台扫描电镜提高了我们的检测效率，因其操作简便，缩短了我们的培训时间，节省了我们学习成本，对我们帮助很大VR彩票。目前CTI华测检测杭州中心材料实验室的金属失效分析服务可以涵盖汽车零部件、精密零部件、模具制造、铸锻焊、热处理、表面防护等多类金属相关行业，同时包括机械性能、化学成分分析、金相分析等丰富的金属材料检测服务，欢迎大家问询和参观。

　　近日，欧波同材料失效分析培训班走进新天钢集团，开展了为期两天的技术培训会议。欧波同（中国）有限公司应用技术专家与新天钢集团技术中心的工程师共同探讨电镜失效分析技术在钢铁行业的应用与发展。△培训会议现场新天钢集团总工程师、技术研究院院长孟宪成出席培训会议并对欧波同技术专家的到来表示欢迎和感谢。欧波同集团与新天钢集团多年来技术交流密切，建立了非常稳定的战略合作伙伴关系。△新天钢集团技术研究院院长助理、新技术所俞飞所长致辞欧波同自主创新的定制化应用解决方案得到了新天钢的高度认可，所提供的电子显微分析设备、全自动钢中夹杂物分析系统、应用技术培训服务等为新天钢的工程师们提供了很大的帮助，辅助技术中心的研发及检测工作高效推进，在提升钢铁质量、产品品质等方面起到了非常重要的作用。△欧波同（中国）有限公司副总经理张国滨介绍公司概况△OTS全自动钢中非金属夹杂物分析系统介绍欧波同失效分析技术培训班是欧波同售后服务体系中的重要版块，针对各个行业用户的具体需求，将定制化智能解决方案的应用功能最大化，让电镜成为一线技术人员的得力助手。一直以来，欧波同针对具有代表性的行业、用户密集的区域，定期展开应用技术培训，秉承打造一流服务品牌的理念，深度挖掘用户需求，从一线应用出发，坚持实践创新，以期实现与用户携手共赢的合作目标。△欧波同特聘专家、教授级高工宁玫老师介绍《扫描电镜在钢铁材料分析研究中的应用》△宁玫老师为参加培训的技术人员进行答疑交流2021年，欧波同顺利完成产线升级目标，与美国赛默飞世尔科技（ThermoFisherScientific）公司达成战略合作协议，全面负责赛默飞电镜（原FEI）全系列产品（含TEM透射电镜、FIB双束电镜）在中国工业领域市场的销售与技术服务业务。△欧波同电镜产品应用经理管玉鑫介绍赛默飞电镜（原FEI）△赛默飞电镜产品介绍△参加培训的欧波同技术专家与新天钢技术中心工程师合影随着产线不断丰富、业务板块持续升级，欧波同钢铁行业解决方案也将实现持续创新，在OTS全自动钢中非金属夹杂物分析系统等自主创新产品市场反馈良好的情况下，更多智能应用系统指日可待。欧波同有坚定的信心和决心面对智能时代的市场挑战，完善战略布局、升级技术服务，坚持创新理念，在势不可挡的科技强国浪潮中，实现企业科技创新、赋能发展的目标。

　　2017年9月14-16日，由上海市机械工程学会失效分析专业委员会、上海市焊接学会和金属加工杂志社联合组织的全国金属材料失效分析培训研讨会暨全国焊接结构失效分析培训会于在上海诺宝中心大酒店成功举行，来自全国各地机械行业的工程师焊接结构失效分析问题进行了深入的交流和学习，TESCAN公司受邀参加此次会议。会议开幕式由上海市机械工程学会失效分析专业委员会秘书长杨力老师主持，上海市焊接学会监事刘榴代表学会在开幕式上致辞，对参加此次研讨培训会的代表表示欢迎。他说，“材料和焊接结构失效分析研讨培训会的举办非常及时，材料和焊接结构失效分析需要扎实的理论功底和丰富的实践经验，研讨就是交流，切磋和提高；培训就是普及，以满足市场和业界的需求。”研讨会现场及开幕仪式本次大会共邀请了金属材料、焊接、结构设计方面的8位专家，分别从失效分析理论、焊接工艺技术、焊接典型失效案例以及结构设计等方面做了精彩的演讲。来自上海交通大学和上海工程技术大学的陈华斌副教授、余春博士、卢庆华副教授从焊接应力变形、焊接疲劳和智能焊接测量方面进行了讲解。TESCAN公司应邀出席此次培训研讨会，并向与会专家和代表们展示了TESCAN最新产品及应用解决方案，吸引了参会代表们的兴趣，TESCAN工作人员与来自全国材料结构方面的专家进行了热烈的交流。TESCAN工作人员与参会专家热烈交流关于TESCANTESCAN发源于全球最大的电镜制造基地-捷克Brno，是电子显微镜及聚焦离子束系统领域全球知名的跨国公司，有超过60年的电子显微镜研发和制造历史，是扫描电子显微镜与拉曼光谱仪联用技术、聚焦离子束与飞行时间质谱仪联用技术以及氙等离子聚焦离子束技术的开拓者，也是行业领域的技术领导者。关注TESCAN新微信“TESCAN公司”，更多精彩资讯

　　失效分析是近些年由军工企业向科研学者及企业所普及的一门新学科[1]，金属零部件失效轻则会导致工件性能退化，重则会导致人生安全事故，通过失效分析定位失效原因，提出有效改进措施是保证工程安全运行必不可少的一步，因此，充分利用扫描电镜的优势将为金属材料行业的进步做出巨大贡献。金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料。其中最基本也最为常人所熟知的钢铁，作为基本的结构材料，对国家和人民的意义重大。自工业革命爆发后，不论是小到日常生活用品材料，还是大到军事设备，轨道交通，都离不开钢铁的参与。众多钢铁企业及科研院所利用扫描电镜得天独厚的优势来解决生产时遇到的问题，并协助科研开发新产品。扫描电镜搭载相应的附件已成为钢铁冶金行业进行研究和生产过程中发现问题的有利手段。随着扫描电镜分辨率及自动化程度的提高，扫描电镜在材料分析表征方面的应用愈发广泛[2]。01电镜观察金属件拉伸断口断口总是发生在金属组织中最薄弱的地方，记录着有关断裂全过程的许多珍贵资料，所以在研究断裂时，对断口的观察和研究一直受到重视。通过断口的形态分析研究一些导致材料发生断裂的基本问题，如断裂起因、断裂性质、断裂方式等。如果要深入研究材料的断裂机理，通常要对断口表面的微区成分进行分析，断口分析现已成为对金属构件进行失效分析的重要手段。图1国仪量子扫描电镜SEM3100拉伸断口形貌图根据断裂的性质，断口大致可分为脆性断口和塑性断口。脆性断口的断裂面通常与拉伸应力垂直，脆性断口从宏观来看，由光泽的结晶亮面组成；塑性断口从宏观来看，通常断口上有细小凹凸，呈纤维状。断口分析的实验基础是对断口表面的宏观形貌和微观结构特征进行直接观察和分析。在很多情况下，利用宏观观察就可以判定断裂的性质、起始位置和裂纹扩展路径，但如果要对断裂源附近进行细致研究，分析断裂原因和断裂机制，必须进行微观观察，且因为断口是一个凹凸不平的粗糙表面，观察断口所用的显微镜要具有最大限度的景深，尽可能宽的放大倍数范围和高的分辨率。综合这些需求，扫描电镜在断口分析领域得到广泛的应用。图1三个拉伸断口样品，通过低倍宏观观察及高倍显微组织观察，样品A断口呈河流花样（如图A）为典型脆性断口特征；样品B宏观无纤维状形貌（如图B），微观组织无韧窝出现，为脆性断口；样品C宏观断口由光泽的刻面构成，故以上拉伸断口均为脆性断口。02电镜观察钢铁夹杂物钢的性能主要取决于钢的化学成分和组织。钢中夹杂物主要以非金属化合物形态存在，如氧化物、硫化物、氮化物等，造成钢的组织不均匀，而且它们的几何形状、化学成分、物理因素等不仅使钢的冷热加工性能降低，还会影响材料的力学性能[3]。非金属夹杂物的成分、数量、形状和分布等对钢的强度、塑性、韧性、抗疲劳、耐腐蚀等性能有极大的影响，因此，非金属夹杂物是钢铁材料金相检验中不可缺少的项目。通过研究钢中夹杂物的行为，采用相应技术防止钢中夹杂物进一步形成和减少钢液中已存在的夹杂物，对生产高纯净钢以及提高钢的性能具有十分重要的意义。图2国仪量子扫描电镜SEM3100夹杂物形貌图图3TiNAl2O3复合类夹杂能谱面分析图图2、图3所示夹杂物分析案例中，通过使用扫描电镜观察夹杂物，配合能谱分析电工纯铁所含夹杂物成分，可知纯铁内部所含夹杂物种类为氧化物类、氮化物类以及复合类夹杂。扫描电镜自带的分析软件具有强大的功能，可以直接对样品测量或直接在图片上进行任何距离、长度的测量，例如通过测量上图所示案例中电工纯铁夹杂物的长度，可知Al2O3夹杂物平均尺寸约为3μm，TiN及AlN尺寸均在5μm以内，复合类夹杂尺寸不超过8μm；这些细小的夹杂在电工纯铁内对磁畴起到钉扎的作用，会影响最终的磁性能。氧化物类夹杂Al2O3来源可能为炼钢的脱氧产物和连铸过程的二次氧化物，在钢铁材料中的形态多为球形，少部分为不规则形状。AlN在钢铁材料中的形态通常呈细长条状；TiN在钢铁中的形态通常呈四边形，夹杂物的形态与其组分以及在钢液内所发生一系列的物理化学反应有关，观察夹杂物时不仅要观察夹杂物的形态及成分，还要关注夹杂物的尺寸大小及分布，需要多方面统计，从而综合评判夹杂物水平。在对单个夹杂物进行观察分析时扫描电镜具有一定的优势，例如夹杂物导致工件开裂进行失效分析，通常在开裂源头处会发现大颗粒夹杂，此时对夹杂物进行尺寸、成分、数量以及形状等研究具有重要意义，通过分析可以定位工件的失效原因。03扫描电镜对钢铁材料中有害析出相的检测方法析出相是指饱和固溶体温度降低时析出的相，或固溶处理后得到的过饱和固溶体在时效时析出的相，相对的时效过程是一个固态相变的过程VR彩票，是第二相粒子从过饱和固溶体中沉淀脱溶并且形核长大的过程。析出相在钢中具有十分重要的作用，其对钢的强度、韧性、塑性、疲劳性能等许多重要的物理化学性能均具有重要影响。合理控制钢铁析出相能够强化钢铁性能，如果热处理温度及时间控制不当，会引起金属性能急剧下降，如脆断、易腐蚀等。图4国仪量子扫描电镜SEM3100电工纯铁析出相背散图在一定的加速电压下，由于背散射电子的产额基本随试样原子序数的增高而增加，所以可以利用背散射电子作为成像信号，显示原子序数衬度像，在一定范围内可以观察试样表面的化学组分分布情况。铅原子序数为82，在背散模式下Pb的背散射电子产额很高，所以图像中Pb呈亮白色。Pb在钢铁材料中的危害有以下几种，因为Pb和Fe不生成固溶体，在冶炼过程中难以去除，且易在晶界处发生偏聚，形成低熔点的共晶体削弱晶界结合力，使材料的热加工性能下降。电工纯铁中的铅析出可能来源是炼铁原料中含有的Pb，以及冶炼时添加合金元素所含有的微量Pb；如果特殊用途使用，不排除在冶炼过程中加入的可能，目的是改善切削加工性能。04结语扫描电镜作为一种显微分析工具，可以对金属材料进行多种形式的观察，可以对各类缺陷进行详细的分析、金属材料失效的原因进行综合定位分析，随着扫描电镜功能的不断完善和提升，扫描电镜能够完成的工作也越来越多，不仅为改善材料性能的研究提供了可靠依据，同时也在生产工艺控制、新产品设计和研究等方面发挥了重要作用。参考文献：[1]陈南平,顾守仁,沈万慈等.机械零件失效分析[M].北京:清华大学出版社,2008,15-17.[2]张鋆川.金属材料检测常见问题及解决措施[J].数字化用户,2018,24(052):67.[3]郭立波,李朋,武强,等.扫描电镜及能谱分析在钢铁冶金中的应用[J].物理测试,2018,36(1):30-36.本文作者：于文霞国仪量子应用工程师

　　新型亚微米与纳米级XRM系统及新型microCT系统为失效分析提供了灵活选择,帮助客户加速技术发展,提高先进半导体封装的组装产量。加州普莱斯顿与德国上科亨,2019年3月12日--蔡司发布了一套新型高分辨率3DX射线成像解决方案,用于包括2.5/3D与扩散型晶圆级封装在内的先进半导体封装的失效分析(FA)。蔡司X射线显微系统包括:通过亚微米级和纳米级高分辨率成像对封装产品进行失效分析的Xradia600Versa系列和Xradia800UltraX射线显微镜(XRM),以及XradiaContextmicroCT。随着在现有产品基础上新设备的研发推出,现如今,蔡司可以为半导体行业提供一系列3DX射线成像技术辅助生产。蔡司制程控制解决方案(PCS)部门与蔡司SMT部门总裁RajJammy博士介绍说:“在170年的历史中,蔡司始终致力于拓展科学研究的疆域,推动成像技术的发展,以实现新的工业应用和技术创新。在今天的半导体行业,封装尺寸与器件尺寸越做越小,因此我们比以往任何时候都更需要新型成像解决方案,用于快速排除故障,实现更高的封装产量。蔡司很荣幸宣布推出这一新型先进半导体封装3DX射线成像解决方案,为客户提供强大的高分辨率成像分析设备,以提高失效分析准确率VR彩票。”先进封装技术需要新型缺陷检测与失效分析的方法随着半导体产业面临CMOS微缩极限的挑战,人们需要通过半导体封装技术弥合性能上的差距。为了继续生产更小巧、更快速、更低功耗的器件,半导体行业正在通过芯片的3D堆叠和其他新型封装方式尝试封装创新。这些创新催生了日益复杂的封装架构,带来了新的制造挑战,同时也增加了封装故障的风险。此外,由于发生故障的位置往往隐藏于复杂的三维结构之中,传统的故障位置确认方法难以满足高效分析的需求。行业需要新型技术来有效地筛选和确定产生故障的根本原因。为满足这一需求,蔡司开发出全新3DX射线成像解决方案,提供亚微米与纳米级3D图像,显示出隐藏于完整的封装3D结构中的特性与缺陷。将样品置于系统,样品在光路中旋转,从不同角度捕捉一系列2DX射线投影图像,然后使用复杂的数学模型和算法重建3D模型。新型解决方案可以从任意角度观察3D模型虚拟切片,从而在进行物理失效分析(PFA)之前对缺陷进行三维可视化。蔡司亚微米和纳米级XRM解决方案相结合,为客户提供独特的故障分析工作流程,有助于显著提高失效分析成功率。蔡司的新型XradiaContextmicroCT采用基于投影的几何放大技术,在大视场中实现高衬度和高分辨率成像,而且也可以全面升级至XradiaVersaX射线显微镜。新型成像解决方案详解Xradia600Versa系列是新一代3DXRM,能够在完整的已封装半导体器件中对已定位的缺陷进行无损成像。在结构化分析和失效分析应用中,新型解决方案在制程开发、良率提升和工艺分析等方面表现出色。Xradia600Versa系列以屡获殊荣且具有大工作距离高分辨率(RAAD)特性的VersaX射线显微镜为基础,提供优异的成像性能,实现大工作距离下的大样品的高分辨率成像,用于为封装、电路板和300毫米晶圆生产确定产生缺陷与故障的原因。利用该解决方案,可以轻松看到与封装级故障相关的缺陷,例如凸块或微型凸块中的裂纹、焊料润湿或硅通孔(TSV)空隙。在进行物理失效分析之前对缺陷进行3D可视化处理,有助于减少伪影,提供横纵方向的虚拟切片效果,从而提高失效分析成功率。新型解决方案的主要特性包括:◆最高空间分辨率0.5微米,最小体素40纳米◆与Xradia500Versa系列相比,工作效率提高了两倍,且在保证高分辨率的同时,在整个kV(电压)和功率范围内保持出色的X射线源焦点尺寸稳定性与热稳定性◆更加简便易用,包括快速激活源◆可靠性测试中可实现多个位点连续成像,并能观察封装结构内部亚微米结构变化Xradia800Ultra将3DXRM提升至纳米级尺度,并在纳米尺寸下探索隐藏的特性,获得高空间分辨率图像的同时保持感兴趣区域的结构完整性。其应用包括超密间距覆晶与凸块连接的工艺分析、结构分析和缺陷分析,从而改进超密间距封装与后段制程(BEOL)互连的工艺改进。Xradia800Ultra能够对密间距铜柱微凸块中的金属间化合物所消耗焊料的结构和体积进行可视化。在成像过程中保留缺陷部位,有助于采用其他技术进行针对性的后期分析。还可以利用3D图像来表征盲孔组件(blindassemblies)的结构质量,例如晶圆对晶圆键合互连与直接混合键合等。该解决方案的主要特性包括:◆空间分辨率150纳米与50纳米(需要制备样品)◆选配皮秒激光样品制备工具,能够在一小时内提取完整体积(结构)样品(通常直径为100微米)◆兼容多种后续分析方法,包括透射电子显微镜(TEM)、能量色散X射线谱(EDS)、原子力显微镜(AFM)、二次离子质谱(SIMS)和纳米探针XradiaContextmicroCT是一种基于Versa平台的新型亚微米分辨率3DX射线microCT系统。该解决方案用于封装产品在小工作距离和高通量下进行高分辨率成像。主要特性包括:◆在大视场下提供大样品的全视场成像(体积比XradiaVersaXRM系统大10倍)◆小像素尺寸的高像素密度探测器(六百万像素)即使在观察视野较大的情况下也能确保较高分辨率◆X射线microCT拥有空间分辨率0.95微米,最小体素0.5微米◆出色的图像质量与衬度◆可升级为XradiaVersa,实现RaaD功能,对完整大样品进行高分辨率成像上海新国际博览中心即将于3月20日至22日举办中国半导体展(SEMICONChina),蔡司将在展会上展示最新显微镜产品和解决方案,包括新型Xradia600Versa系列、Xradia800Ultra和XradiaContextmicroCT系统。如有意了解详情,您可到N2展厅2619号展位参观蔡司展品。关于蔡司蔡司是全球光学和光电领域的先锋。上个财年度,蔡司集团旗下四个部门的总收入超过58亿欧元,包括工业质量与研究、医疗技术、消费市场,以及半导体制造技术(截止:2018年9月30日)。蔡司为客户开发、生产和分销用于工业测量与质量控制的创新解决方案,用于生命科学和材料研究的显微镜解决方案,以及用于眼科和显微外科诊断与治疗的医疗技术解决方案。在半导体行业,“蔡司”已成为世界优秀的光学光刻技术的代名词,该技术被芯片行业用于制造半导体元件。眼镜镜片、照相机镜片和双筒望远镜等引领行业潮流的蔡司产品正在全球市场热销。凭借与数字化、医疗保健和智能生产等未来增长领域相结合的投资组合,以及强大的品牌,蔡司正在塑造光学和光电行业以外的未来。该公司在研发方面的重大、可持续投资为蔡司技术和市场成功保持领先地位和持续扩张奠定了基础。蔡司拥有约30,000名员工,活跃于全球近50个国家,拥有约60家自有销售和服务公司、30多家生产基地和约25家开发基地。公司于1846年创办于耶拿(Jena),总部位于德国上科亨。卡尔· 蔡司基金会(CarlZeissFoundation)是德国最大的基金会之一,致力于促进科学发展,是控股公司卡尔· 蔡司股份公司的唯一所有者。

　　失效分析是芯片测试重要环节，无论对于量产样品还是设计环节亦或是客退品，失效分析可以帮助降低成本，缩短周期。常见的半导体失效都有哪些呢？下面为大家整理一下：显微镜分析OM无损检测金相显微镜OM：可用来进行器件外观及失效部位的表面形状，尺寸，结构，缺陷等观察。金相显微镜系统是将传统的光学显微镜与计算机（数码相机）通过光电转换有机的结合在一起，不仅可以在目镜上作显微观察，还能在计算机（数码相机）显示屏幕上观察实时动态图像，电脑型金相显微镜并能将所需要的图片进行编辑、保存和打印。金相显微镜可供研究单位、冶金、机械制造工厂以及高等工业院校进行金属学与热处理、金属物理学、炼钢与铸造过程等金相试验研究之用，实现样品外观、形貌检测、制备样片的金相显微分析和各种缺陷的查找等功能。体视显微镜OM无损检测体视显微镜，亦称实体显微镜或解剖镜。是一种具有正像立体感的目视仪器，从不同角度观察物体，使双眼引起立体感觉的双目显微镜。对观察体无需加工制作，直接放入镜头下配合照明即可观察，成像是直立的，便于操作和解剖。视场直径大，但观察物要求放大倍率在200倍以下。体视显微镜可用于电子精密部件装配检修，纺织业的品质控制、文物、邮票的辅助鉴别及各种物质表面观察等领域，实现样品外观、形貌检测、制备样片的观察分析、封装开帽后的检查分析和晶体管点焊检查等功能。X－Ray无损检测X-Ray是利用阴极射线管产生高能量电子与金属靶撞击，在撞击过程中，因电子突然减速，其损失的动能会以X-Ray形式放出。而对于样品无法以外观方式观测的位置，利用X-Ray穿透不同密度物质后其光强度的变化，产生的对比效果可形成影像，即可显示出待测物的内部结构，进而可在不破坏待测物的情况下观察待测物内部有问题的区域。X-Ray可用于产品研发，样品试制，失效分析，过程监控和大批量产品观测等，实现观测DIP、SOP、QFP、QFN、BGA、Flipchip等不同封装的半导体、电阻、电容等电子元器件以及小型PCB印刷电路板，观测器件内部芯片大小、数量、叠die、绑线情况，芯片crack、点胶不均、断线、搭线、内部气泡等封装缺陷，以及焊锡球冷焊、虚焊等焊接缺陷等功能。C-SAM（超声波扫描显微镜)无损检测超声扫描显微镜是一种利用超声波为传播媒介的无损检测设备。在工作中采用反射或者透射等扫描方式来检查材料内部的晶格结构，杂质颗粒、夹杂物、沉淀物、内部裂纹、分层缺陷、空洞、气泡、空隙等。I/VCurve量测可用于验证及量测半导体电子组件的电性、参数及特性。比如电压-电流。集成电路失效分析流程中，I/VCurve的量测往往是非破坏分析的第二步（外观检查排在第一步），可见Curve量测的重要性。I/VCurve量测常用于封装测试厂，SMT领域等，实现Open/ShortTest、I/VCurveAnalysis、IddMeasuring和PoweredLeakage（漏电）Test功能。SEM扫描电镜/EDX能量弥散X光仪（材料结构分析/缺陷观察，元素组成常规微区分析，精确测量元器件尺寸）扫描电镜（SEM）SEM/EDX（形貌观测、成分分析）扫描电镜（SEM）可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。EDX是借助于分析试样发出的元素特征X射线波长和强度实现的，根据不同元素特征X射线波长的不同来测定试样所含的元素。通过对比不同元素谱线的强度可以测定试样中元素的含量。通常EDX结合电子显微镜（SEM）使用，可以对样品进行微区成分分析。在军工，航天，半导体，先进材料等领域中，SEM/EDX（形貌观测、成分分析）扫描电镜（SEM）可实现材料表面形貌分析，微区形貌观察，材料形状、大小、表面、断面、粒径分布分析，薄膜样品表面形貌观察、薄膜粗糙度及膜厚分析，纳米尺寸量测及标示和微区成分定性及定量分析等功能EMMI微光显微镜微光显微镜（EmissionMicroscope,EMMI）是常用漏电流路径分析手段。对于故障分析而言，微光显微镜（EmissionMicroscope,EMMI）是一种相当有用且效率极高的分析工具。主要侦测IC内部所放出光子。在IC元件中，EHP（ElectronHolePairs）Recombination会放出光子（Photon）。如在P-N结加偏压，此时N阱的电子很容易扩散到P阱，而P的空穴也容易扩散至N，然后与P端的空穴（或N端的电子）做EHPRecombination。在故障点定位、寻找近红外波段发光点等方面，微光显微镜可分析P-N接面漏电；P-N接面崩溃；饱和区晶体管的热电子；氧化层漏电流产生的光子激发；Latchup、GateOxideDefect、JunctionLeakage、HotCarriersEffect、ESD等问题ProbeStation探针台测试探针台主要应用于半导体行业、光电行业。针对集成电路以及封装的测试。广泛应用于复杂、高速器件的精密电气测量的研发，旨在确保质量及可靠性，并缩减研发时间和器件制造工艺的成本，可用于Wafer，IC测试，IC设计等领域。FIB（FocusedIonbeam）线路修改FIB（聚焦离子束，FocusedIonbeam）是将液态金属离子源产生的离子束经过离子枪加速，聚焦后照射于样品表面产生二次电子信号取得电子像，此功能与SEM（扫描电子显微镜）相似，或用强电流离子束对表面原子进行剥离，以完成微、纳米级表面形貌加工。在工业和理论材料研究，半导体，数据存储，自然资源等领域，FIB可以实现芯片电路修改和布局验证、Cross-Section截面分析、ProbingPad、定点切割、切线连线，切点观测，TEM制样，精密厚度测量等功能。失效分析前还有一些必要的样品处理过程。取die用酸法去掉塑封体，漏出diedecap（开封，开帽）利用芯片开封机实现芯片开封验证SAM，XRAY的结果。Decap即开封，也称开盖，开帽，指给完整封装的IC做局部腐蚀，使得IC可以暴露出来，同时保持芯片功能的完整无损，保持die，bondpads，bondwires乃至lead-frame不受损伤，为下一步芯片失效分析实验做准备，方便观察或做其他测试（如FIB，EMMI），Decap后功能正常。化学开封AcidDecapAcidDecap，又叫化学开封，是用化学的方法，即浓硫酸及发烟硝酸将塑封料去除的设备。通过用酸腐蚀芯片表面覆盖的塑料能够暴露出任何一种塑料IC封装内的芯片。去除塑料的过程又快又安全，并且产生干净无腐蚀的芯片表面。研磨RIERIE是干蚀刻的一种，这种蚀刻的原理是，当在平板电极之间施加10～100MHZ的高频电压（RF，radiofrequency）时会产生数百微米厚的离子层（ionsheath），在其中放入试样，离子高速撞击试样而完成化学反应蚀刻，此即为RIE（ReactiveIonEtching）。自动研磨机自动研磨机适用于高精微（光镜，SEM，TEM，AFM，ETC）样品的半自动准备加工研磨抛光，模块化制备研磨，平行抛光，精确角抛光，定址抛光或几种方式结合抛光，主要应用于半导体元器件失效分析，IC反向等领域，实现断面精细研磨及抛光、芯片工艺分析、失效点的查找等功能。其可以预置程序定位切割不同尺寸的各种材料，可以高速自动切割材料，提高样品生产量。其微处理系统可以根据材料的材质、厚度等调整步进电动机的切割距离、力度、样品输入比率和自动进刀比率等。去金球De-goldbump,去层,染色等，有些也需要相应的仪器机台，SEM可以查看die表面，SAM以及X－Ray观察封装内部情况以及分层失效。除了常用手段之外还有其他一些失效分析手段，原子力显微镜AFM,二次离子质谱SIMS,飞行时间质谱TOF－SIMS,透射电镜TEM,场发射电镜,场发射扫描俄歇探针,X光电子能谱XPS,L-I-V测试系统，能量损失X光微区分析系统等很多手段，不过这些项目不是很常用。芯片失效分析步骤:1、非破坏性分析：主要是超声波扫描显微镜（C-SAM）--看有没delamination，xray--看内部结构，等等；2、电测：主要工具，万用表，示波器，sonytek370a3、破坏性分析：机械decap，化学decap芯片开封机4、半导体器件芯片失效分析芯片內部分析，孔洞气泡失效分析（原作者：北软失效分析赵工）

　　近年来，新能源汽车应用推动下，锂离子电池市场保持高速持续增长。业界关注的锂电能量密度、锂电安全等都与锂电材料的结构、动力学等性能息息相关，准确和全面的理解锂电池材料的构效关系需要综合运用多种检测技术。2022年11月30日-12月2日，仪器信息网与广州能源检测研究院、广东省动力电池安全重点实验室、国家化学储能材料及产品质量检验检测中心（广东）、国家烃基清洁能源产品质量检验检测中心（广东）将联合举办第五届“新能源材料检测技术发展与应用”网络会议。其中，11月30日全天将聚焦“新能源电池检测技术”，邀请12位锂电研究应用专家、知名仪器企业技术专家代表，详细讨论锂电失效分析与检测技术的最新进展。相关报告嘉宾及报告内容预告如下（按分享顺序）：李丽北京理工大学教授《锂离子电池失效分析及回收再利用》【报名占位】李丽，北京理工大学教授、博士生导师，英国皇家化学学会会士。长期从事新型绿色二次电池关键材料设计、锂离子电池回收处理与资源化利用、二次电池衰减机理与失效分析等研究。发表SCI收录论文200余篇，授权国家发明专利30余项。在国内外学术会议上做特邀报告90余次，多次担任中美双边国际会议锂离子电池回收技术分会主席。主编出版学术专著2部、参编多部。入选2012年度教育部新世纪优秀人才计划、北京市优秀人才支持计划和北京市科技新星计划，获部级科学技术一等奖4项。现任电动汽车动力蓄电池循环利用战略联盟技术专家委员会副主任、国家科技部固废重点专项评审专家、北京市资源强制回收环保产业技术创新战略联盟专家委员会副主任委员、《储能科学与技术》编委会委员等。【分享摘要】主要介绍锂离子电池战略资源背景、高镍三元正极材料微观结构与失效检测、硅碳负极材料性能衰减机理及其回收再利用技术。通过对锂电典型正负极材料失效机理与构效分析，重点讲述各种表征技术在锂离子电池关键材料研究开发中的应用，为新型高性能锂离子电池正负极材料提供指导。王娜赛默飞世尔科技（中国）有限公司分子光谱应用专家《赛默飞分子光谱技术在新能源电池表征及研发中的解决方案》【报名占位】王娜，2010年加入赛默飞，分子光谱应用科学家，主要负责分子光谱产品线的技术支持、产品推广，拓展分子光谱技术在各个行业领域中的新应用开发。【分享摘要】1、赛默飞红外光谱仪及拉曼光谱仪产品介绍2、赛默飞红外光谱技术在新能源电池中电极材料、隔膜等材料表征中的应用；原位电化学在锂离子电池表征及研发中的解决方案；GC-IR联用技术在锂离子电池溢出气体检测中的应用。3、赛默飞拉曼光谱技术在新能源电池电极材料、隔膜等材料表征中的应用；原位电化学在锂离子电池表征及研发中的解决方案。曹亚南岛津企业管理（中国）有限公司光谱产品专员《岛津光谱技术在新能源新材料测试中的应用》【报名占位】岛津企业管理(中国)有限公司分析计测事业部光谱产品专员,硕士毕业于北京化工大学，目前主要负责岛津紫外-可见-近红外分光光度计、荧光分光光度计等光谱产品的市场工作，拥有多年光谱分析技术和光学材料测试方面的工作经验。【分享摘要】介绍岛津紫外、荧光及粒度仪产品在新能源新材料中的解决方案王愿习天目湖先进储能技术研究院技术经理《TIES锂电池失效分析及表面分析方案介绍》【报名占位】材料化学专业，近8年的锂电池设计开发、工程化生产、测试及失效分析等工作经验，熟悉各类锂电池的性能失效机理和分析方法。带领团队对锂电池相关材料的测评、失效分析与对标分析开展了大量案例分析及研究，推动各类技术方法在3C、动力及储能锂电领域的应用，为客户提供相关测试及失效分析服务和整体解决方案。【分享摘要】TIES介绍、电池失效分析方法及案例分享、表界面失效研究的难点及分析方案、材料-电极-电池-PACK多层级的系统失效分析技术建立。陈剑锋布鲁克（北京）科技有限公司应用工程师《布鲁克新一代能谱仪及EBSD/同轴TKD技术与新能源上的应用》【报名占位】2003年毕业于中科院长春应化所，主要研究方向是高分辨电子显微镜在高分子结晶中的应用，毕业后加入FEI，负责SEM/SDB的应用、培训以及市场等推广工作。2011年加入安捷伦公司负责SEM的市场和应用工作，2018年在赛默飞负责SEM的应用工作。2021年加入布鲁克，负责EDS、EBSD、Micro-XRF等产品的技术支持工作，对电子显微镜的相关应用具有多年的实操经验。【分享摘要】随着新能源行业的蓬勃发展，无论是研究者还是生产者对于相应的材料，结构，性能的研究手段和分析设备的要求也越来越高，布鲁克纳米分析部门推出第七代能谱配合EBSD和同轴TKD技术继续在分析测试，产品工艺改进和品质控制等领域助力新能源行业的发展，本期报告我们将主要介绍布鲁克新一代能谱仪特点以及EBSD和同轴TKD的主要特点和应用，让新老客户对我们的产品及应用有一个更好的了解和认知。沈越华中科技大学教授《电池超声检测技术在新能源领域中的应用》【报名占位】沈越，2011年博士毕业于北京大学，现任华中科技大学材料科学与工程学院教授。在包括Science、Joule、J.Am.Chem.Soc、Adv.Mater.等学术期刊发表论文50余篇，其中作为第一或通讯作者发表在影响因子大于10的期刊论文23篇。作为项目负责人主持国家自然科学基金项目3项，获授权国家发明专利21项，美国专利1项。主要研究方向包括：锂离子电池超声检测技术和搅拌式自分层电池。成果应用于比亚迪、宁德新能源、华为、通用汽车等30余家企业。【分享摘要】1.当下制约电池技术发展的主要问题；2.学术及产业界对电池设计与制造缺陷的应对措施；3.超声技术在电池检测领域的应用原理及优异表现韩广帅同济大学、上海智能新能源汽车科创功能平台有限公司副总经理《锂离子电池的失效分析解析整体解决方案》【报名占位】同济大学助理研究员，上海空间电源研究所博士后。上海智能新能源汽车科创功能平台有限公司锂电事业部副总经理；国家质检总局缺陷产品管理中心汽车缺陷调查与鉴定特聘专家；工信部教育与考试中心电池制造工程师的高级培训导师；上海市新能源领域技术专家，多家新能源汽车技术委员会委员。建立了国内首个完整的非破坏和非大气暴露下的破坏性锂离子电池健康状态与安全评价与研究体系。【分享摘要】1、锂离子电池的应用场景；2、锂离子电池的失效模式；3、锂离子电池的分析解析方法。葛小敏上海微纳国际贸易有限公司应用工程师《Fischione真空互联可控环境离子束切割技术在锂电行业中的应用》【报名占位】葛小敏，工学硕士，毕业于南昌大学机电工程学院材料工程专业，曾在中国科学院上海光学精密机械研究所激光智能制造研发中心工作两年，主要研究方向为液态金属裂纹的成形机理，有着多种的显微分析技术及制样技术。目前任职于上海微纳国际贸易有限公司，主要负责Fischione设备的应用及推广。【分享摘要】随着消费电池以及电动汽车行业的需求不断增加，越来越多的电池材料及各类新型电池不断进入研发及实际应用，如何获取这些材料及新型电池的结构与性能之间的构效关系，在多尺度下对材料结构及电学性能进行表征显得尤为重要。该报告将介绍如何实现在真空/惰性气氛保护下对电池材料进行带电状态样品制备及原位电镜分析工作。蔡斯琪岛津企业管理（中国）有限公司产品专员《岛津XPS在新能源材料领域的解决方案》【报名占位】硕士毕业于同济大学，现岛津市场部X射线光电子能谱仪产品专员，负责XPS技术支持和各行业市场推广工作。【分享摘要】X射线光电子能谱仪是表面分析领域中一种崭新的分析技术，通过测量固体样品表面约10nm左右被激发出光电子的动能，进而对固体样品表面的元素成分进行定性、定量及价态分析。报告中主要介绍XPS原理、技术特点以及XPS在新能源领域的应用。叶菁菁弗尔德（上海）仪器设备有限公司应用工程师《新能源电池材料中的元素分析及粒度粒形表征》【报名占位】德国弗尔德集团Eltra埃尔特元素分析仪资深应用工程师。具有多年仪器行业及元素分析行业应用经验，长期致力于金属材料、非金属材料以及各类新材料的元素分析应用工作，针对各行各业的用户均能提供及时且高效的应用方法及解决方案。【分享摘要】新能源电池性能在很大程度上取决于电池组成的材料性能和制备工艺。使用合适的分析设备和工艺对电极材料进行检测，将大大有助于考察电池的性能指标。此外，原材料研发制备也至关重要，运用合适的条件制备原材料是新能源电池制造的基础。本场报告将聚焦新能源电池材料中的非金属元素分析及粒径粒形表征，同时分享相关原材料制备的解决方案。张江云广东工业大学副教授《主流动力电池热-电特性检测及本质原因分析》【报名占位】张江云，广东工业大学副教授，博士后，英国赫特福德大学访问学者。研究方向主要为动力及储能电池的热管理，热安全和热灾害防控，具备热能工程与材料学交叉学科专业知识。目前主持/参与动力电池热管理领域科研项目10余项，包括国家自然科学基金青年基金，广东省动力电池安全重点实验室开放基金，美国国际铜专业协会招标项目等。发表相关学术论文20余篇，获授权发明专利博8件，参与技术标准编制5件，获得东莞市科学技术进步奖二等奖。【分享摘要】包含瞄准动力电池热安全问题，针对目前市场上主流锂动力电池包括三元硅碳电池在滥用条件下得产热行为和电化学特性进行研究，并对引起电池性能衰退的本质原因从材料角度进行深度剖析。周永超新能源事业部中国机械科学研究总院集团有限公司/中机寰宇认证检验股份有限公司部长《锂电池新型验证测试方法分析》【报名占位】周永超，中国机械科学研究总院中机寰宇认证检验股份有限公司，新能源事业部副部长。电动汽车传导充电标准工作组专家、电动汽车换电标准工作组专家、特种车辆用充电设施标准工作组成员。现主要负责动力电池、驱动电机、车身电器、整车电安全等新能源检测实验室的检测工作。尤其在动力电池领域有着十几年的从业经验，熟悉电芯、电池包的研发、生产及检测工作，同时参与起草《北京市示范应用新能源小客车生产企业及产品备案管理细则》、《电动汽车充电站运营管理规范》等多项北京市新能源汽车相关行业管理政策的制订。【分享摘要】随着电动汽车的快速普及，以及应用场景的复杂化，电动汽车所用锂电池的技术要求逐步提高。相应，各车企为了验证锂电池的性能和安全，在原有验证测试方法基础上，提出了许多新型测试方法。本报告将结合实际案例对几个典型的验证测试方法进行分析。附：关于第五届“新能源材料检测技术发展与应用”网络会议一、主办单位仪器信息网，广州能源检测研究院，广东省动力电池安全重点实验室，国家化学储能材料及产品质量检验检测中心（广东），国家烃基清洁能源产品质量检验检测中心（广东）二、会议时间2022年11月30日-12月1日三、会议形式线上直播，直播平台：仪器信息网网络讲堂平台四、会议日程第五届“新能源材料检测技术发展与应用”网络会议时间专场名称11月30日全天新能源电池检测技术专场12月1日上午储能材料检测技术专场12月1日下午清洁能源之氢能源材料检测技术专场12月2日上午其他清洁能源材料检测技术专场五、参会方式本次会议免费参会，参会报名请点击会议官网：会议官网：（内容更新中）或扫描二维名2.温馨提示1)报名后，直播前一天助教会统一审核，审核通过后，会发送参会链接给报名手机号。填写不完整或填写内容敷衍将不予审核。2)通过审核后，会议当天您将收到短信提醒。点击短信链接，输入报名手机号，即可参会。六、会议联系1.会议内容杨编辑：，.会议赞助刘经理，，.cn仪器信息网广州能源检测研究院广东省动力电池安全重点实验室国家化学储能材料及产品质量检验检测中心（广东）国家烃基清洁能源产品质量检验检测中心（广东）2022年10月26日

　　2017年11月24日，由中国体视学学会金相与显微分析分会主办的第二届全国失效分析大奖赛在浙江工业大学拉开帷幕，来自全国高校的37支队伍在西子湖畔展开角逐，欧波同（中国）有限公司作为特约赞助商再次出席了本次大赛开闭幕式。继2016年成功举办“第一届全国失效分析大奖赛（学生组）”之后VR彩票，在众多师生的期待中第二届全国失效分析大赛在经过精心筹备之后再次启幕。与上一届比赛相比，本届参赛内容更加丰富，出现了如新能源汽车、潜艇制造等多领域的失效风险研究。本届大赛的宗旨为，借助失效案例的分析，提高材料学相关专业学生科研水平；增强学生综合运用材料学相关理论及工程知识解决实际问题的能力。24日上午，欧波同有限公司副总经理于小涛先生出席了大赛并致辞，于总提到，欧波同作为实验室系统解决方案服务商及蔡司光学显微镜及电子显微镜在中国地区最重要的战略合作伙伴，一直秉持着科技为先的理念，与国内各大高校保持着密切的合作与联系，并期望在为广大高校用户提供高质量科研仪器设备的同时，不断完善服务水平，发挥欧波同技术优势，为广大院校的科研及教学提供优质的技术服务及解决方案。在为期三天的比赛中，选手们竭尽全力，发挥了各自的最佳水平。最终，大赛各组分别决出特等奖1名，一等奖5名、二、三等奖若干名，欧波同（中国）有限公司总经理皮晓宇先生出席了大赛闭幕式并为获得特等奖的师生颁奖。在提倡科技创新的今天，欧波同将一如既往传递科技力量，与各大高校材料相关学科进行深入合作，相互扶持，共同成长，为我国从工业大国向质量强国的转变提供设备支撑与技术支持！

　　波纹管是一种带横向波纹的圆柱形薄壁弹性壳体,其生产历史已有一百多年。直到第二次世界大战时期才用作仪器、仪表的弹性敏感元件和各类管道的联结元件,现已广泛用于矿山、石油、化工、冶金、电力、热力、航海、航天等工程设备中，起密封、吸振、降噪、储能、热补偿和介质隔离作用。波纹管有多种形式就波的形状而言,以U型波纹管应用广泛,其次还有C型、Ω型、矩形和S型等 就层数而言,则分为单层和多层波纹管。本例针对某机型机头与容器间壁厚为0.2mm，运行2000多小时发生泄漏的单层U型波纹管，使用金相显微镜，扫描电子显微镜等专业设备对波纹管失效部位做全面分析。拿到波纹管泄漏样品（图1），对于搞机械的来讲，很容易想到用气压测试确定波纹管泄漏大致位置。事实也是如此，采用此种方法可以很方便的确认泄漏位置大致位于接头焊缝附近。紧接着去除波纹管接头部保护环及编织网，裸眼观测，对于大一些的裂纹可以直接看到，但是对于微小裂纹或者说想要知道裂纹萌生——发展——失稳的整个过程，就必须要借助于体式显微镜。体视显微镜放大倍数50倍，以其较经典显微镜更为出色的大景深，广泛应用于各种断口的宏观观察和拍照。图1波纹管宏观形貌图2为是焊缝附近裂纹。其拍摄照片可以直观的反映出裂纹位置以及近裂纹表面焊接过程中产生的高温氧化色。仅仅观测到裂纹，确定裂纹位置对于查找其产生的根本原因还是远远不够的。想要了解的是整个波纹管寿命周期，从生产到使用究竟是哪个环节的问题导致了其异常开裂，进而引起泄漏。这就需要搜集各个环节的信息，越详细越好，例如：生产制造工艺、材料技术标准、设计技术条件、安装过程、使用过程… … 。通常想要真正了解原因，这些条件都是必要的。图2焊缝部位裂纹局部宏观形貌接下来要使用的更为精密设备和复杂的制样来观察分析。众所周知，机械行业大多传动部件其加工过程中都要热处理，其目的就是通过改变材料组织进而优化材料机械性能。对于生产检验，一般测试机械性能就可以了，但是对于失效分析，想要查清问题背后的原因，仅测性能是不够的，需要观察组织去了解影响性能背后的原因。观察组织就要用到材料领域的——金相显微镜。这里使用的是金相显微镜，其可在50-1000倍观察样品。图3、图4和图5是使用显微镜拍摄的照片。其中开裂确切位置清晰可见——焊接热影响区，同时可见波纹管管壁痕迹，表明母材与焊料熔合不是很好，管壁裂纹起始位置可见细小的晶间裂纹。图3焊缝部位裂纹周围组织局部形貌图4断裂起始位置表面晶间裂纹局部形貌图5表面晶间裂纹周围组织局部形貌失效分析当中的重头戏——断口分析，其要使用的设备也是失效分析中重量级的设备——扫描电子显微镜，简称SEM。SEM以其出色的放大倍数和观察景深而闻名。随机配备的能谱仪，更使其如虎添翼，使得其在失效分析领域大放异彩。图6、图7为使用SEM拍摄到的波纹管断裂面的照片，其清晰告知断裂模式为晶间腐蚀—疲劳断裂。图6断口开裂源部位表面晶间裂纹局部形貌图7断口裂纹扩展区疲劳纹局部形貌304不锈钢的敏化温度区间大致为425-815℃[1]。在焊接接头的焊接过程中，热影响区热循环峰值温度在600-1000℃。在随后的冷却过程中，如果在304敏化温度区域停留时间过长将会导致材料晶间腐蚀敏感性增加。焊接时可以通过提高焊接速度的方法来增大电流，维持较低的热输入，从而降低晶间腐蚀的倾向，也可以对焊接后的不锈钢进行固溶处理和稳定化处理来降低焊接件晶间腐蚀敏感性[1,2]。综上，结合各种背景信息以及各种测试分析手段的相互佐证，可以得出造成连接机头和容器波纹管泄漏的原因为波纹管接头焊接工艺不当，使得304表面使用过程中产生晶间腐蚀，进而萌生晶间裂纹在周期性载荷作用下造成波纹管早期疲劳开裂。参考文献[1].张晶莹.304奥氏体不锈钢的晶间腐蚀与防护.装备制造技术,2012,2:154-155.[2].赵强,肖维宝等.304不锈钢法兰焊接裂纹分析与返修.焊接,2017,2:54-56.作者阿特拉斯科普柯(无锡)压缩机有限公司程晓波

　　2023年10月18-20日，仪器信息网(与电子工业出版社将联合主办第四届“半导体材料与器件分析检测技术与应用”主题网络研讨会。iCSMD 2023会议围绕光电材料与器件、第三代半导体材料与器件、传感器与MEMS、半导体产业配套原材料等热点材料、器件的材料分析、失效分析、可靠性测试、缺陷检测和量测等热点分析检测技术，为国内广大半导体材料与器件研究、应用及检测的相关工作者提供一个突破时间地域限制的免费学习平台，让大家足不出户便能聆听到相关专家的精彩报告。本次大会分设：半导体材料分析技术新进展、可靠性测试和失效分析技术、可靠性测试和失效分析技术（赛宝实验室专场）、缺陷检测和量测技术4个主题专场，诚邀业界人士报名参会。主办单位：仪器信息网，电子工业出版社参会方式：本次会议免费参会，参会报名请点击会议官网：或扫描二维名“可靠性测试和失效分析技术（上午场）”专场预告（注:最终日程以会议官网为准）时间报告题目演讲嘉宾专场：可靠性测试和失效分析技术（10月19日上午）9:30碳化硅器件的新型电力系统应用与可靠性研究田鸿昌（中国电气装备集团科学技术研究院有限公司 电力电子器件专项负责人）10:00集成电路激光试验测试技术研究马英起（中国科学院国家空间科学中心 正高级工程师）10:30失效半导体器件检测技术及案例分享江海燕（北京软件产品质量检测检验中心 集成电路测评实验室项目经理）11:00半导体元器件材料分析、失效分析技术与案例解析贾铁锁（甬江实验室微谱（浙江）技术服务有限公司 失效分析工程师）嘉宾简介及报告摘要（按分享顺序）田鸿昌 中国电气装备集团科学技术研究院有限公司 电力电子器件专项负责人【个人简介】田鸿昌，工学博士，博士后，高级工程师，主要从事宽禁带半导体功率器件与应用研究。2010年于西安电子科技大学自动化专业获学士学位，2015年于上海交通大学电子科学与技术专业获博士学位，2017年-2020年作为浙江大学-中国西电集团有限公司联合培养博士后从事电气工程专业研究。现任中国电气装备集团科学技术研究院电力电子器件专项负责人、中国电气装备集团有限公司科学技术委员会电力电子专家委员，兼任中国电工技术学会电力电子专委会委员、中国西电集团有限公司高层次科技创新领军人才、陕西省半导体与集成电路共性技术研发平台技术负责人、西安电子科技大学和西安交通大学研究生校外导师、陕西省电源学会常务理事、陕西省秦创原“科学家+工程师”团队首席工程师、陕西省“三秦学者”创新团队骨干成员。获得授权发明专利18项，发表学术论文20余篇，出版专著1部。主持科技部国家重点研发计划课题“高可靠性碳化硅MOSFET器件中试生产关键技术研究”，主持和参与国家级、省市级、企业级科研项目10余项。报告题目：碳化硅器件的新型电力系统应用与可靠性研究【摘要】报告首先从“双碳”目标下新型电力系统的发展需求，联系到碳化硅功率半导体器件的特性优势与发展现状，而后讨论了碳化硅功率在新型电力系统的多方面应用情况，最后介绍了对碳化硅器件发展起着重要作用的可靠性测试研究与相应的研究进展。马英起 中国科学院国家空间科学中心 正高级工程师【个人简介】马英起，男，中国科学院国家空间科学中心正高级工程师，太阳活动与空间天气重点实验室空间天气效应中心主任，中科院大学博士生导师，中科院青促会优秀会员，中国光学工程学会激光技术应用专委会委员。主要研究方向为航天器空间环境效应研究与应用、电路与电子系统设计。在卫星器件电路抗辐射研究领域，系统开展辐射效应机理、评估及加固设计验证技术研究，形成的单粒子效应脉冲激光关键技术相关研究成果及系列抗辐射试验平台，支撑了空间科学先导专项、载人航天空间站、月球与深空探测、核高基、高分六号等国家重大任务，形成国家级标准2项。近年来发表论文50余篇、授权发明专利10余项，获省部级科技进步一等奖1项、二等奖1项。报告题目：集成电路激光试验测试技术研究【摘要】概述基于激光光电效应、光热效应、电光效应等机制，开展航天单粒子效应及集成电路缺陷检测应用研究。江海燕 北京软件产品质量检测检验中心 集成电路测评实验室项目经理【个人简介】擅长半导体集成电路失效分析FIB，SEM，EDX，SAT，EMMI，Decap，X-RAY，IV，Probe，OM分析等。报告：失效半导体器件检测技术及案例分享【摘要】本次报告聚焦于集成电路失效分析技术分享，从失效分析的研究方法展开，重点分享失效分析检测手段应用，包含设备基本功能介绍和案例展示，致力于检测技术推广。贾铁锁 甬江实验室微谱（浙江）技术服务有限公司 失效分析工程师【个人简介】贾铁锁，毕业于大连海事大学材料科学与工程专业，对电子元器件失效模式和失效机理有丰富的理论和实践经验，为产品失效分析提供专业解决方案。甬江实验室材料分析与检测中心失效分析技术工程师，长期从事半导体器件失效分析工作，对元器件可靠性、失效分析、失效模式、失效机理等基本概念有科学认知，熟悉电子元器件常见失效模式与失效机理，建立一套对不同元器件失效分析的思路和方法，通过坚实的理论基础与科学的检测仪器分析相结合，解决元器件失效分析相关问题。报告：半导体元器件材料分析、失效分析技术与案例解析【摘要】 报告如下 1. 半导体元器件门类，16大类49小类，挑选部分元器件做讲解。 2. 失效分析的相关介绍：定义和作用、典型失效机理介绍、失效分析的一般流程、关键站点的介绍等 3. 分析技术：方法论和技术介绍，常用失效分析方法，常用技术分析，诸如电性测试、样品制备、失效点定位，FIB微区加工等 4. 失效分析案例解析。会议联系会议内容仪器信息网康编辑：，.cn会议赞助周经理，，.cn

　　功率器件可靠性研究和失效分析的基本介绍邓二平（合肥工业大学电气与自动化工程学院230009）摘要：功率器件可靠性是器件厂商和应用方除性能参数外最为关注的，也是特性参数测试无法评估的，失效分析则是分析器件封装缺陷、提升器件封装水平和应用可靠性的基础。可靠性测试项目的规范性、严谨性和可追溯性，对于功率器件可靠性评估和失效分析至关重要，也是保障分析结果全面性、准确性和有效性的基础。本文结合团队多年的可靠性和失效分析研究的相关经验，对研究步骤等进行了基本介绍，旨在为行业的发展提供可能的参考。1、引言功率器件近年来在国内得到了大力发展，尤其是第三代半导体器件SiCMOSFET与新能源汽车应用的结合，迎来了功率器件国产化的重大发展机遇，包括芯片、封装、测试和设备等。而可靠性研究和失效分析则是器件封装后评估器件长期稳定运行的基础，对器件封装改进、可靠性评估等具有重要意义。本文结合团队多年的可靠性研究经验，主要介绍了进行功率器件可靠性研究和失效分析的一些基本步骤、原理和需要注意的事项等，具体测试电路请参考相应的测试标准（如IEC、MIL、JESD和AGQ等测试标准）。功率器件主要包括：SiIGBT/diode,SiMOSFET/diode,SiCMOSFET/diode,GaN器件，目前市场上比较成熟的产品还是以硅基为代表的IGBT器件，电压等级最高可到6500V，电流目前最大到3600A。随着使用开关频率的提升、能耗要求和基础材料的发展，SiC基的功率器件己逐渐成熟，典型的代表是SiCMOSFET，新能源汽车的800V平台正大量使用1200V的SiCMOSFET。进一步地，GaN工艺的不断成熟以及在射频领域的发展经验，目前600V左右的高频开关领域GaN器件非常有优势，尤其是车载充电机(OBC)。不同类型的功率器件具有不同的特性，因此在测试方法和细节上要有所区分，如SiC器件由于栅极的不稳定性以及GaN动态的快速性需要重点关注。2、测试项目分类功率器件的测试一般分为基本特性测试来表征器件性能优良、极限能力测试来评估器件的鲁棒性、可靠性测试来评估器件长期运行稳定性以及失效分析助力器件改进和优化升级，具体如下。2.1基本特性测试主要包括：静态特性测试（以IGBT为例一般指饱和压降Vces，阈值电压Vgeth，集-射极漏电流Ices，栅-射极漏电流Iges，稳态热阻Rth等静态参数）和动态特性测试（一般指双脉冲测试，包括开通延时时间td(on)，下降时间tf等动态参数），其中动态特性测试还可包括安全工作区SOA的测试，有RBSOA和SCSOA。静态特性主要表征模块的一些基本性能参数，是表征模块优良的重要指标，如饱和压降Vces表征器件的导通能力，Vces越小，模块工作过程中的导通损耗越小，相同条件下温升越小。器件加速老化可靠性实验前必须进行模块的基本特性测试，尤其是静态特性测试，一方面确保被测器件功能的完整性，另一方面可用于老化后的对比分析，助力器件失效模式的分析。但一般在可靠性老化测试中不进行器件的动态特性测试，即使是进行栅极老化的高温栅偏实验，一方面是动态特性测试时间很短，封装的老化并不会影响器件的动态特性，另一方面器件的部分动态特性可通过Iges和Vgeth表征，甚至可进行栅极电容的测试来表征。2.2极限能力测试主要包括：短路能力测试、浪涌能力测试和极限关断能力测试，考核的是器件在极端工况下的能力，尤其是关断能力。如短路能力测试主要考核器件在短路(一般有3类短路情况)条件下器件的极限关断能力，一般为10µs能关断电流的数值，主要考核芯片的能力。浪涌能力则是考核反并联二极管抗浪涌能力，一般是10ms正弦半波的冲击，尤其是SiCMOSFET的体二极管非常重要，可能还会影响栅极的可靠性，由于时间较长，主要考核封装的水平。极限关断能力则是考核器件饱和状态下在毫秒级的关断能力，如电网用的直流断路器需要在3ms关断6倍的额定电流。从物理和传热学理论来看，短路测试虽然会有大量的能量产生，最终也是由于能量超过芯片极限而损坏，但由于测试时间非常短，反复的短路测试不会引起封装的老化，而浪涌能力和极限能力测试则将进一步影响封装的老化，是加速老化测试未来应该重点关注的测试。进一步地，极限能力是特种电源等极端应用时需要重要关注的测试。2.3可靠性测试主要包括：功率循环、温度循环、温度冲击、机械冲击、机械振动、高温栅偏、高温反偏、高温高湿反偏和高低温存储等，额外的还包括盐雾等测试。按照应力的来源区分其实可分为电应力加速老化和环境应力加速老。