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      破壞性物理分析（Destructive Physical Analysis）簡稱為DPA，是為了驗證元器件的設計、結構、材料和制造質量是否滿足預定用途或有關規(guī)范的要求，按元器件的生產(chǎn)批次進行抽樣，對元器件樣品進行非破壞性分析和破壞性分析的一系列檢驗和分析的全過程。

 

      DPA分析技術可以提前識別器件潛在的材料、工藝等方面的缺陷，這些缺陷引發(fā)元器件失效的時間是不確定的，但所導致的后果是嚴重的。

 

      本文以某型號SMD電容為例，詳細介紹其破壞性物理分析過程。

 

一、案例背景

 

      委托方提供測試樣品5pcs，測試其是否符合DPA規(guī)范要求。將其編號為01、02、03、04、05。

 

二、執(zhí)行標準

 

GJB 4027A-2006 軍用電子元器件破壞性物理分析方法；

 

GB/T 17359-2012 微束分析能譜法定量分析；

 

GB/T 16594-2008 微米級長度的掃描電鏡測量方法通則；

 

SMD電容產(chǎn)品規(guī)格書。

 

三、分析過程

 

1.外觀目檢

 

      對委托方提供的樣品進行外觀目檢，確認其表面是否存在缺陷。

 

      結論：符合DPA 規(guī)范要求，未發(fā)現(xiàn)樣品存在明顯缺陷。

 

 

圖 1.樣品典型外觀形貌

 

 

圖 2.器件規(guī)格書示意圖

 

2.電參數(shù)測試

 

      對樣品進行電參數(shù)測試，測試其是否滿足規(guī)格書要求。

 

      結論：測試值滿足規(guī)格書要求。

 

表1.電參數(shù)測試結果

 

3.制樣鏡檢

 

      為確認樣品內部是否存在缺陷，對其進行制樣鏡檢。

 

      結論：樣品03、04不符合DPA 規(guī)范要求。

 

      在制樣鏡檢檢查中，發(fā)現(xiàn)樣品03、04的鎳層（阻擋層）中斷不連續(xù)，根據(jù)GJB 4027A-2006中關于多層瓷介（獨石）電容器部分，第2.5.3條的要求，阻擋層中斷或不連續(xù)應判斷為工藝缺陷。

 

 

圖 3.樣品03切片整體形貌

 

 

圖 4.樣品01側面留邊尺寸圖

 

 

圖 5.樣品03端部留邊、上下留邊尺寸

 

 

圖 6.樣品03端頭形貌

 

 

 

 

 

圖 7.樣品04端頭形貌

 

4.成分分析+尺寸測量

 

      對測試樣品03進行成分分析與尺寸測量。

 

      結論：未見腐蝕元素。

 

 

圖 8.樣品03整體SEM形貌

 

 

圖 9.樣品03內電極、介質層尺寸

 

 

圖 10.樣品03端頭SEM形貌

 

圖11.樣品03EDS分析   

 

表2.樣品03EDS測試結果（wt%）

 

四、結論

 

      通過對樣品進行外觀目檢、電參數(shù)測試、制樣鏡檢與成分分析，發(fā)現(xiàn)樣品03、04鎳層（阻擋層）中斷不連續(xù)，不符合DPA規(guī)范要求。

 

      為避免不良電容上機后，導致產(chǎn)品失效的隱患，建議委托方拒收該批次SMD電容。