破壞性物理分析（Destructive Physical Analysis）簡稱為DPA，是為了驗(yàn)證元器件的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、材料和制造質(zhì)量是否滿足預(yù)定用途或有關(guān)規(guī)范的要求，按元器件的生產(chǎn)批次進(jìn)行抽樣，對元器件樣品進(jìn)行非破壞性分析和破壞性分析的一系列檢驗(yàn)和分析的全過程。

      DPA分析技術(shù)可以提前識(shí)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(shí)間是不確定的，但所導(dǎo)致的后果是嚴(yán)重的。

      本文以某型號SMD電容為例，詳細(xì)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(biāo)準(zhǔn)

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(jìn)行外觀目檢，確認(rèn)其表面是否存在缺陷。

      結(jié)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(jìn)行電參數(shù)測試，測試其是否滿足規(guī)格書要求。

      結(jié)論：測試值滿足規(guī)格書要求。

表1.電參數(shù)測試結(jié)果

3.制樣鏡檢

      為確認(rèn)樣品內(nèi)部是否存在缺陷，對其進(jìn)行制樣鏡檢。

      結(jié)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(guān)于多層瓷介（獨(dú)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(yīng)判斷為工藝缺陷。

圖 3.樣品03切片整體形貌

圖 4.樣品01側(cè)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(jìn)行成分分析與尺寸測量。

      結(jié)論：未見腐蝕元素。

圖 8.樣品03整體SEM形貌

圖 9.樣品03內(nèi)電極、介質(zhì)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(jié)果（wt%）

四、結(jié)論

      通過對樣品進(jìn)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(jī)后，導(dǎo)致產(chǎn)品失效的隱患，建議委托方拒收該批次SMD電容。