失效分析 | 什么元器件为何进行破坏性物理分析（DPA）？

破坏性物理分析（Destructive Physical Analysis，DPA）是指在电子元器件成品中随机抽取少量样品，采用一系列的非破坏性和破坏性的方法来检验元器件的设计、结构、材料、制造质量是否满足预定用途及相关规范要求。可用于电子产品的结构分析和缺陷分析，对比优选产品、鉴别产品真伪优劣、确定产品种类。

01
为什么要做DPA

破坏性物理分析（DPA）技术是保证元器件质量的关键技术，主要用于批次质量评价，也适用生产过程中的质量管控。DPA分析是顺应电子系统对元器件可靠性要求越来越高的需求而发展起来的一种本着提高元器件质量，保障整个电子系统的可靠性为目的重要技术手段。

02
DPA检测作用

DPA分析是一种对元器件进行的事前预计（而FA是事后检查）。在元器件生产过程中以及生产后到上机前，DPA分析技术都可以被广泛地使用，以检验元器件是否存在潜在的缺陷。

DPA检测可以：
1.批次质量一致性检测
2.关键过程（工艺）监控
3.交货检验和到货检验抽样
4.超期复检抽样

03

DPA检测的应用范围

1）日常检查或应用检验中；

2）真伪、翻新、火（水）灾产品评估；

3）融入器件可靠性筛选、鉴定评价方法中；

4）质量分析、比对；

5）用于电子元器件电特性不合格，但未完全丧失功能的原因分析；

6）用于电子元器件的可靠性鉴定；

7）用于电子元器件的交货检验和到货检验；

8）用于电子元器件的真伪鉴别。

9）用于控制与产品设计、结构、装配等工艺相关的失效模式；

10）用于电子元器件生产工艺，特别是关键工艺的质量监控及半成品的质量分析与控制。

04
DPA检测的项目及标准

检测标准：

检测项目：

05
DPA工作及流程

DPA的试验步骤与失效分析一样，都是由表及里，由非破坏性到破坏性，不得随意颠倒。由于DPA是通过对抽样样品的分析来得出整批的器件质量水平，所以试验时应按照程序小心进行，防止因错误操作而导致期间出现缺陷和不合格，对整批器件质量状况进行误判，造成不必要的损失。下图为DPA工作的全过程流程图。

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DPA样品抽样要求及过程

样本大小：对于一般元器件，样本应为生产批总数的2％，但不少于5只也不多于10只；对于价格昂贵或批量很少的元器件，样本可适当减少，但经有关机构（鉴定、采购或使用机构）批准。

抽样方式：在生产批中随机抽取。（若有关各方取得一致意见时，同一生产批中电特性不合格但为丧失功能的元器件，可作为DPA样品）

DPA样品的背景材料：生产单位、生产批号（或生产日期）、用户、产品型号、封装形式…...

DPA方案要求：样品背景材料、基本结构信息、DPA检验项目、方法和程序、缺陷判据、数据记录和环境要求。

检验项目和方法：应符合合同、相应产品规范和标准的要求，一般按照标准进行，可根据系统需要适当剪裁。

07
DPA分析目的

用EDX能谱检查焊与焊料界面处的金属间化合物中。

1）确定元器件在生产设计及制造过程中存在的工艺缺陷；
2）提出批次处理意见及改进建议；
3）防止存在潜在缺陷器件进行装机使用；
4）检验产品质量。
一般来说DPA的内容在各国军用标准当中规定不尽相同，国内相对较为一致的看法包括但不限于：
1.外部目检 2.X射线检查 3.颗粒碰撞检查（PIND）4.检漏 5.内部水汽含量分析

08
DPA结论和不合格处理

DPA结论：

1）DPA中未发现缺陷或异常情况时，其结论为合格；
2）DPA中未发现缺陷或异常情况时，但样本大小不符合本标准规定时，其结论为样品通过；
3）DPA中发现相关标准中的拒收缺陷时，其结论为不合格，并阐明缺陷属性（如可筛选缺陷或不可筛选缺陷）；
4）DPA中仅发现异常情况时，其结论为可疑或可疑批，依据可疑点可继续进行DPA。

不合格处理：

1）鉴定时。在鉴定时进行的DPA中，如发现了拒收的缺陷应按鉴定DPA不通过处。
2）验收时。在验收时进行的DPA中，如发现了批拒收的缺陷应按整批拒收处理。
3）复验时。在复验时进行的DPA中，如发现了批拒收的缺陷应按整批报废处理；当发现了可筛选的缺陷，应进行针对筛选后，加倍抽样再进行一次DPA，如果不再发现任何缺陷时，可按通过DPA的元器件处理。
4）已装机元器件的质量验证时。在已装机元器件的质量验证的DPA中，如发现了批拒收缺陷，一般应对已装机同生在已装机元器件的质量验证件作整批更换处理。 

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