電子封裝的可靠性（封裝缺陷、失效等），本文做了清楚的敘述！

電子設備是一個非常複雜的系統，封裝過程中出現的缺陷和故障也非常複雜。 因此，研究封裝缺陷與失效需要對封裝過程有系統的了解，從而從多個角度分析缺陷產生的原因。 


包裝失效的機制可分為兩類：過載和磨損。 過載引起的故障通常是瞬時的、災難性的； 磨損是長期累積的損傷，通常首先表現為性能下降，然後出現設備故障。 失效類型可分為機械負荷、熱負荷、電負荷、輻射負荷和化學負荷。


影響包裝缺陷和失效的因素有很多，如材料成分和性能、包裝設計、環境條件和製程參數等。 確定影響包裝缺陷和故障的因素和防止包裝缺陷和故障的基本前提。 影響因素可由實驗或模擬確定，一般採用物理模型法和數值參數法。 對於較複雜的缺陷和失效機制，常採用試誤法來確定關鍵影響因素，但此方法需要較長的測試時間和設備校正，效率低且成本高。


在分析失效機制的過程中，利用魚骨圖（因果關係圖）來展現影響因素是業界常用的方法。 魚骨圖可以解釋複雜的原因和影響因素與包裝缺陷之間的關係，也可以區分各種原因並進行分類。 在生產應用中，有一種魚骨圖叫6Ms：從機器、方法、材料、測量、人力、自然力六個維度來分析影響因素。

此圖為塑封晶片分層原因的魚骨圖，從設計、製程、環境、材料四個面向進行分析。 透過魚骨圖，可以清楚的展示所有影響因素，為故障分析奠定良好的基礎。

導致故障的負載類型。

如上節所述，封裝的載荷類型可分為機械載荷、熱載荷、電載荷、輻射載荷和化學載荷。

失效機制分類

機械負荷：包括填充顆粒對矽片施加的物理衝擊、振動、應力（如收縮應力）和慣性力（如太空船的巨大加速度）等。 材料對這些載重的反應可能表現為彈性變形、塑性變形、翹曲、脆性或柔性斷裂、界面分層、疲勞裂紋的產生和擴展、蠕變和蠕變開裂等。

熱負荷：包括芯片膠固化的高溫、引線鍵結前的預熱、成型製程、後固化、相鄰元件的再處理、浸焊、氣相焊和再流焊等。 外部熱負荷會使材料因熱膨脹而改變尺寸，同時也會改變蠕變率等物理性質。 例如，出現熱膨脹係數不符（CTE mismatch），產生局部應力，最終導致封裝結構失效。 過大的熱負荷甚至可能導致設備內可燃物質的燃燒。

電氣負載：包括突然的電擊、電壓不穩定或電流傳輸過程中的突然振盪（如接地不良）所造成的電流波動、靜電放電、過電流應力等。 這些外部電負載可能導致電介質擊穿、電壓表面擊穿、熱損失或電能的電遷移。 它還可能增加電解腐蝕和枝晶生長，導致洩漏電流和熱降解。

化學負荷：包括化學使用環境引起的腐蝕、氧化、離子表面枝晶生長等。 由於濕氣能夠穿透塑膠包裝材料，因此濕氣是潮濕環境下影響塑膠包裝設備的主要問題。 塑膠封裝材料吸收的水分會將塑膠封裝材料中的催化劑殘留物萃取出來，形成副產物進入金屬基底、半導體材料以及與晶片鍵合的各種界面，誘發元件性能的下降甚至失效。 例如，組裝後留在裝置上的助焊劑會透過塑膠封裝遷移到晶片表面。 在高頻電路中，介電性能的細微變化（例如吸濕後介電常數和損耗因數的變化）非常關鍵。 在高壓轉換器等設備中，封裝擊穿電壓的變化非常重要。 此外，一些環氧聚醯胺和聚氨酯如果長期暴露在高溫和高濕度下就會發生降解（有時稱為「逆轉」）。 通常採用加速試驗來識別塑膠包裝材料是否容易出現此類故障。

需要注意的是，當施加不同類型的負載時，各種失效機制可能會同時在塑膠包裝設備上相互作用。 例如，熱負荷會造成封裝結構中相鄰材料的熱膨脹係數不匹配，進而引發機械故障。 其他交互作用包括應力輔助腐蝕、應力腐蝕開裂、場致金屬遷移、鈍化層和電解質層開裂、濕熱引起的封裝開裂、溫度引起的化學反應加速等。 在這些情況下，失效機制的綜合效應不一定等於各個效應的總和。

包裝缺陷的分類

封裝缺陷主要包括引線變形、底座偏差、翹曲、晶片破裂、分層、空洞、封裝不均勻、毛邊、異物和固化不完全等。

引線變形

引線變形通常是指塑封材料的流動所引起的引線的位移或變形，通常以引線最大橫向位移x與引線長度l的比值x/L來表示。 彎曲引線可能會導致電氣短路（尤其是在高密度 I/O 設備封裝中）。 有時彎曲產生的應力會導致黏合點開裂或黏合強度下降。

影響引線鍵合的因素包括封裝設計、引線佈局、引線材料及尺寸、塑封料特性、引線鍵合製程及封裝製程等。 影響導線彎曲的導線參數包括導線直徑、導線長度、導線斷裂負荷、導線密度等。

基準偏移

偏移是指支撐晶片的載體（晶片底座）的變形和偏移。

如圖所示，底座偏移是由模塑料造成的。此時，上下模腔內模塑膠流動不均會造成底座偏移。

影響基座偏移的因素包括塑封的流動性、引線框架的組裝設計以及塑封和引線框架的材料特性。 TSOP、TQFP等封裝裝置由於引線框架較薄，容易出現基座偏移、接腳變形等現象。

翹曲

翹曲是指封裝元件在平面外彎曲變形。 塑封製程產生的翹曲變形將引發分層、晶片開裂等一系列可靠性問題。 翹曲也會導致一系列製造問題。例如，在塑膠球柵陣列（PBGA）裝置中，翹曲會導致焊球的共面性較差，從而導致組裝到印刷電路板的裝置的回流焊接過程中出現安裝問題。

變形模式包括凹變形、凸變形和組合變形。

翹曲的原因主要包括CTE不匹配和固化/壓縮收縮。 起初，後者並未受到太多關注。深入研究發現，塑封料的化學收縮對IC元件的翹曲也起著重要作用，特別是對晶片上下兩面厚度不同的封裝裝置。 塑膠包裝材料在固化及後固化過程中，在較高的固化溫度下會發生化學收縮，這種現象稱為「熱化學收縮」。 透過提高玻璃化轉變溫度和減少Tg附近熱膨脹係數的變化，可以減少固化過程中的化學收縮。

導致翹曲的因素還包括模塑料的成分、模塑料的濕度、封裝的幾何結構等。 透過控制塑封的材料及成分、製程參數、封裝結構以及封裝前的環境，可以最大限度的減少封裝翹曲。 在某些情況下，可以透過封裝電子元件的背面來補償翹曲。 例如，大型陶瓷電路板或多層板的外部連接位於同一側，對其進行背部封裝可以減少翹曲。

晶片破裂

封裝過程中產生的應力會導致晶片破裂。 封裝過程通常會加劇先前組裝過程中形成的微裂紋。 或者晶圓晶片減薄、背面研磨和晶片鍵合都是可能導致晶片裂紋萌生的步驟。

破裂和機械故障的晶片不一定會出現電氣故障。 晶片裂縫是否會導致裝置的瞬時電氣故障也取決於裂縫的擴展路徑。 例如，如果裂縫出現在晶片背面，它可能不會影響任何敏感結構。

由於矽晶圓較薄且較脆，在晶圓級封裝中更容易發生晶片破裂。 因此，必須嚴格控制傳遞模塑製程中的鎖模壓力、成型轉換壓力等製程參數，以防止晶片開裂。 3D堆疊封裝由於層壓工藝，容易發生晶片破裂。 影響3D封裝中晶片破損的設計因素包括晶片堆疊結構、基板厚度、成型體積、模套厚度等。

層

或弱分層是指塑膠密封化合物與其鄰近材料界面之間的分離。 脫層位置可能發生在塑封微電子元件內的任意區域； 它也可能發生在封裝過程、封裝後製造階段或設備使用階段。

封裝造成的黏接介面不良是造成脫層的主要因素。 界面空隙、封裝過程中的表面污染、固化不完全都會導致黏合不良。 其他影響因素包括固化和冷卻過程中的收縮應力和翹曲。 在冷卻過程中，成型化合物和相鄰材料之間的CTE不匹配也會導致熱機械應力，導致分層。

依介面類型，層可分為：

腔

在封裝過程中，氣泡嵌入環氧材料中形成空隙，這種現象可能發生在封裝過程的任何階段，包括在空氣環境下對塑膠封裝材料進行傳遞成型、填充、灌封和印刷。 透過盡量減少空氣量（例如排空或抽真空），可以減少空隙。 據報道，真空壓力範圍為1~300Torr（一個大氣壓力為760Torr）。

根據模擬分析，是底部熔體前緣與切屑的接觸阻礙了流動性。 熔體的前緣部分向上流動並透過晶片周圍的較大開放區域填充模具半部的頂部。 新形成的熔體前緣和被吸附的熔體前緣進入模具半部的頂部區域，從而形成氣泡。

包裝不平整

塑膠封裝厚度不均勻會導致翹曲和分層。 傳統的封裝技術，如傳遞成型、壓塑、灌注封裝技術等，容易產生厚度不均勻的封裝缺陷。 晶圓級封裝因其製程特點，容易造成塑膠封裝厚度不均勻的情況。

為了獲得均勻的塑膠密封層厚度，應以最小的傾斜度固定晶圓載體，以方便安裝刮刀。 另外，也需要控制刮刀的位置，確保刮刀的壓力穩定，這樣才能獲得厚度均勻的塑封層。

在硬化之前，當填料顆粒在塑膠密封膠的局部區域聚集並形成不均勻分佈時，將導致不同品質或材料成分不均勻。 塑膠封裝材料混合不充分，會導致封裝和填充過程中出現不同的質量現象。

粗糙的布邊

毛邊是指在塑膠封裝過程中經過成型線並沉積在裝置引腳上的模塑膠。

夾緊壓力不足是產生毛邊的主要原因。 如果不及時清除引腳上的模具殘留物，將會導致組裝階段出現各種問題。 例如，在下一步的包裝階段，黏合或黏著力不足。 樹脂洩漏是毛邊的一種稀疏形式。

奇異顆粒

在封裝過程中，如果封裝材料暴露在被污染的環境、設備或材料中，異物就會在封裝內擴散，並聚集在封裝內的金屬部分（如IC晶片、引線鍵合點）上，導致腐蝕和其他後續可靠性問題。

固化不完全

固化時間不足或固化溫度過低都會導致固化不完全。 另外，在兩種灌封膠的澆注過程中，混合比例稍有偏差都會導致固化不完全。 為了最大限度發揮封裝材料的特性，必須確保封裝材料完全固化。 在許多封裝方法中，允許進行後固化，以確保封裝材料的完全固化。 此外，也要注意確保包裝材料的比例準確。

封裝故障分類

封裝故障會發生在封裝組裝或設備使用階段。 特別是當封裝好的微電子裝置組裝在印刷電路板上時，更容易發生這種情況。此階段裝置需要承受較高的回流溫度，這將導致塑膠封裝材料介面的分層或破裂。

層

上一節提到，分層是指塑膠包裝材料與鄰近材料在黏合界面分離。 可能導致分層的外部負荷和應力包括水蒸氣、濕氣、溫度及其綜合影響。

在組裝階段常發生的一種分層稱為水蒸氣誘導分層，其失效機制主要是較高溫度下的水蒸氣壓力。 當封裝裝置組裝到印刷電路板上時，焊錫的熔化溫度需要達到220℃甚至更高，遠高於塑封料的玻璃化轉變溫度（約110~200℃）。 在較高的回流溫度下，塑封材料與金屬界面之間原本存在的水汽蒸發形成水蒸氣，產生的蒸氣壓與材料間的熱失配、吸濕膨脹引起的應力等因素共同作用，最終導致界面粘結不牢或分層，甚至導致封裝破裂。 與傳統的鉛基焊料相比，無鉛焊料的回流溫度更高，更容易發生分層。

吸濕膨脹係數（CHE），又稱吸濕膨脹係數（CME）

水分向包裝界面擴散的失效機制是水汽和水分造成分層的重要因素。 濕氣可以透過封裝或沿著引線框架和模塑膠之間的界面擴散。 研究發現，當塑封材料和引線框架之間的界面黏合良好時，濕氣主要透過塑膠封裝進入封裝內部。 然而，當此鍵合界面因封裝工藝不良而發生劣化時（如鍵合溫度引起的氧化、應力釋放不足引起的引線框架翹曲、過大的修整和形式應力等），會在封裝輪廓上形成分層和微裂紋，而濕氣或水汽很容易沿著此路徑蔓延。 更糟的是，水分會導致極性環氧膠黏劑水化，從而削弱和降低界面處的化學鍵合。

清潔的表面是實現良好黏附的關鍵要求。 表面氧化常常導致分層（如前一篇所述）。例如，銅合金引線框架暴露在高溫下經常會導致分層。 氮氣或其他合成氣體的存在有利於避免氧化。

塑膠中的潤滑劑和黏合促進劑會促進分層。 潤滑劑可以幫助成型化合物與模腔分離，但會增加界面分層的風險。 另一方面，黏合促進劑雖然可以保證模塑膠與晶片界面有良好的黏合性，但很難從模腔中去除。

分層不僅為水蒸氣擴散提供了途徑，而且也是樹脂裂縫的根源。 界面是裂紋萌生的位置，當受到較高的外部負荷時，裂紋將透過樹脂擴展。 結果顯示:晶片基座地與樹脂之間的脫層最容易引起樹脂開裂,其他位置的界面脫層對樹脂開裂影響較小。

氣相裂痕（爆米花現象）

水蒸氣誘導分層的進一步發展將導致氣體誘導開裂。 當包裝內的水蒸氣經由裂縫逸出時，會產生劈啪聲，這種聲音很像爆米花的聲音，因此也叫爆米花現象。 裂紋常常從晶片基座延伸至塑膠封裝的底部。 在焊接好的電路板上，透過目視檢查很難發現這些裂縫。 QFP、TQFP等又大又薄的塑膠包裝形式最容易產生爆米花現象； 另外，在晶片底面積與裝置面積比較大的裝置中，以及晶片底面積與最小塑封材料厚度比較大的裝置中，也容易出現這種情況。 爆米花現象可能伴隨其他問題，包括鍵結球從鍵合盤上斷裂以及鍵結球下方出現矽坑。

塑封裝置的裂縫通常起源於引線框架上的應力集中區域（如邊緣、毛邊），並在塑封最薄的區域內擴展。 它是在沖壓過程中產生的引線框架表面的小尺寸變形。改變沖壓方向，使毛邊位於引線框架的頂部或蝕刻引線框架（模製）可以減少裂縫。

降低塑膠包裝設備中的水分是減少爆米花現象的關鍵。 採用高溫烘烤的方法，降低塑封元件內的水分。 先前的研究發現，包裝內允許的安全水分含量約為 1100× 10^-6（0.11 wt.%）。 經125℃烘烤24h，可充分除去包裝內吸收的水分。

脆性斷裂

脆性斷裂常發生在屈服強度低、無彈性的材料（如矽片）。 當材料受到過度應力時，突然且災難性的裂紋擴展將源自於諸如空隙、夾雜物或不連續性等微小缺陷。

延性斷裂

塑膠包裝材料容易發生脆性和延性斷裂模式，這主要取決於環境和材料因素，包括溫度、聚合物樹脂的黏塑性特性和填充負荷。 即使在含有脆性矽填料的高負荷塑膠包裝材料中，由於聚合物樹脂的黏塑性特性，仍可能發生延性斷裂。

疲勞裂紋

當塑膠密封材料受到極限強度範圍內的循環應力時，會因累積疲勞斷裂而斷裂。 塑膠包裝材料受到濕載、熱載重、機械載重或綜合載重作用時，都會產生週期性應力。 疲勞失效是一種磨損失效機制，裂縫通常起源於不連續點或缺陷位置。

疲勞機制包括3個階段：裂紋萌生（階段ⅰ）； 裂紋擴展穩定（Ⅱ階段）； 突然、不確定和災難性的失敗（第三階段）。 在循環應力作用下，疲勞裂紋擴展第Ⅱ階段是指裂紋長度的穩定成長。 塑膠包裝材料的裂紋擴展速度遠高於金屬材料疲勞裂紋擴展的典型值（約3倍）。

加速失敗的因素

而環境材料的負荷和應力，例如濕氣、溫度和污染物，都會加速塑膠封裝元件的失效。 塑膠封裝技術在封裝失效中起著關鍵作用，例如塑膠封裝材料的水分擴散係數、飽和水分含量、離子擴散速率、熱膨脹係數、吸濕膨脹係數等都會很大程度影響封裝失效率。 導致加速失效的因素主要有水分、溫度、污染物和溶劑環境、殘餘應力、自然環境應力、製造和組裝負載以及綜合負載應力條件。

濕氣會加速塑膠封裝微電子設備的分層、開裂和腐蝕失效。 濕氣是塑膠封裝裝置故障的重要加速因素。 與濕氣引起的失效加速有關的機制包括黏合表面的降解、吸濕膨脹應力、水蒸氣壓力、離子遷移以及塑膠封裝材料特性的改變。

水分會改變塑膠包裝材料的玻璃化轉變溫度Tg、彈性模量和體積電阻率。溫度是另一個加速故障的關鍵因素。通常採用與塑封料的玻璃化轉變溫度、各種材料的熱膨脹和沖刷以及由此引起的熱機械應力有關的溫度等級來評估溫度對封裝失效的影響。 溫度對封裝失效的另一個影響因素是它會改變封裝材料的性能、與溫度有關的水分擴散係數和金屬間化合物的擴散。

污染物和溶劑環境污染物為故障的發生和擴大提供了一個場所。污染源主要包括空氣污染物、水分、助焊劑殘留物、塑膠封裝材料中的不潔樣品、熱降解產生的腐蝕性元素以及晶片黏合劑排出的副產物（通常是環氧樹脂）。 一般情況下塑膠封裝不會被腐蝕，但濕氣和污染物會在塑膠封裝內擴散，並到達金屬零件，導致塑膠封裝裝置中的金屬零件腐蝕。

殘餘應力晶片鍵合時會產生單位應力。 應力水平主要取決於晶片鍵合層的特性。 由於模塑料的收縮性相對於其他封裝材料來說較大，因此成型時產生的應力相當大。 此應力測試晶片可用於測量組裝應力。

環境壓力在自然環境中，塑膠包裝材料可能會降解。 降解的特徵是聚合鍵的斷裂，通常固體聚合物轉化為含有單體、二聚體和其他低分子量物質的黏稠液體。 高溫和封閉的環境往往會加速降解。 陽光中的紫外線和大氣臭氧層是強烈的降解催化劑，可以切斷環氧樹脂的分子鏈而導致其降解。 將塑膠包裝裝置與容易誘發降解的環境隔離、採用具有抗降解能力的聚合物是防止降解的方法。 需要在炎熱潮濕的環境中工作的產品需要抗降解聚合物。

製造和組裝負載製造和組裝條件可能導致封裝失效，包括高溫、低溫、溫度變化、操作負載以及由於塑膠密封材料的流動而對鍵合線和晶片基座施加的負載。 塑膠封裝裝置組裝過程中的爆米花現象就是一個典型的例子。

綜合載重應力條件在製造、組裝或運作過程中，溫度、濕度等失效加速因素往往同時存在。 組合載重和應力條件通常會進一步加速故障。 此特性通常應用於加速測試設計，以篩選有缺陷的部件並識別易受攻擊的封裝設備。

故障分析簡介

 一般是根據故障模式和現象，模擬重現故障現象，透過分析、驗證，找出故障原因，挖掘故障機制的活動。 對於提升產品品質、技術開發與改進、產品修復及故障事故仲裁等都具有十分重要的現實意義。

故障分析流程

圖1 故障分析流程

各類材料的失效分析及檢測方法

1. PCB/PCBA故障分析

PCB作為各類元件的載體和電路訊號傳輸的樞紐，已成為電子資訊產品中最重要、最關鍵的部分，其品質和可靠性水準決定了整機的品質和可靠性。

圖2 PCB/PCBA

故障模式

板片爆炸、分層、短路、起泡、焊接不良、腐蝕遷移等。

常用方法

無損檢測：
外觀檢查、X光透視檢查、3D CT檢查、C-SAM檢查、紅外線熱成像

表面元素分析：
掃描電子顯微鏡和能譜分析（SEM/EDS）
微紅外線分析（FTIR）
俄歇電子能譜（AES）
X射線光電子能譜（XPS）
二次離子質譜（TOF-SIMS）

熱分析：
差示掃描量熱法 (DSC)
機械分析（TMA）
熱分析（TGA）
動態力學分析（DMA）
熱導率（穩態熱流法、雷射散射法）

電氣性能測試：
擊穿電壓、耐壓、介電常數、電遷移

破壞性能測試：
染色和滲透檢測

2.電子元件故障分析

電子元件技術的快速發展和可靠性的提高奠定了現代電子設備的基礎。元件可靠度工作的根本任務是提高元件的可靠性。

圖3 電子元件

故障模式

開路、短路、漏電、功能故障、電氣參數漂移、不穩定故障等。

常用方法

電氣測量：連結性測試、電氣參數測試、功能測試。

無損檢測：
開口技術（機械開口、化學開口、雷射開口）
鈍化技術（化學蝕刻、等離子蝕刻、機械研磨）
微分析技術（FIB、CP）

樣品製備技術：
開口技術（機械開口、化學開口、雷射開口）
鈍化技術（化學蝕刻、等離子蝕刻、機械研磨）
微分析技術（FIB、CP）

微觀形貌分析：
光學分析技術掃描式電子顯微鏡二次電子影像技術

表面元素分析：
掃描電子顯微鏡和能譜分析（SEM/EDS）
俄歇電子能譜（AES）
X射線光電子能譜（XPS）
二次離子質譜（SIMS）

無損分析技術：
X射線透視檢查三維透視技術反射掃描聲學顯微鏡（C-SAM）

3.材料失效分析

隨著社會的進步和科技的發展，金屬製品廣泛應用於工業、農業、科技和人民生活中，因此金屬材料的品質更應受到重視。

圖4 船用柴油引擎曲軸齒輪

故障模式

設計不當、材料缺陷、鑄造缺陷、焊接缺陷和熱處理缺陷。

常用方法

材料微觀結構分析：
金相分析
X射線相結構分析
表面殘餘應力分析
金屬晶粒尺寸

成分分析：直讀光譜儀、X射線光電子能譜（XPS）、俄歇電子能譜（AES）等。

相分析：X射線衍射（XRD）

殘餘應力分析：X射線應力測試儀

圖5 拉伸試驗材料斷口SEM像

4. 聚合物材料失效分析

聚合物技術總的發展趨勢為高性能化、高功能化、複合化、智慧化、綠色化。 由於技術要求的全新、產品要求的高端，需要透過失效分析找到其失效的根本原因和機理，以提高產品品質、改進流程和進行責任仲裁。

圖6 免噴塗塑料

故障模式

斷裂、開裂、分層、腐蝕、起泡、塗層脫落、變色和磨損失效。

常用方法

成分分析：
傅立葉變換紅外光譜儀（FTIR）
顯微共焦拉曼光譜儀（拉曼）
掃描電子顯微鏡和能譜分析（SEM/EDS）
X射線螢光光譜法（XRF）
氣相層析質譜聯用儀 (GC-MS)
熱解氣相層析質譜法（PGC-MS）
核磁共振分析（NMR）俄歇電子能譜（AES）
X射線光電子能譜（XPS）
X射線衍射儀（XRD）
飛行時間二次離子質譜法（TOF-SIMS）

熱分析：
差示掃描量熱法 (DSC)
機械分析（TMA）
熱分析（TGA）
動態力學分析（DMA）
熱導率（穩態熱流法、雷射散射法）

開裂分析：
熱解氣相層析質譜法凝膠滲透色譜法 (GPC)
熔融指數測試（MFR）

斷裂分析：
掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線能譜儀（EDS）等

物理性能分析：
硬度計、拉力試驗機、萬能試驗機等。

5.複合材料失效分析

複合材料是由兩種或兩種以上具有不同性能的材料組合而成。 它具有比強度高、韌性優良、耐環境性好等優點，在實際生產上得到廣泛的應用。

故障模式

斷裂、變色失效、腐蝕、機械性質不足等。

常用方法

無損檢測：
X射線檢測技術（X射線、γ射線、中子射線等）、工業CT、康普頓背散射成像（CST）技術、超音波檢測技術（穿透法、脈衝反射法、串列法）、紅外線熱波檢測技術、聲發射檢測技術、渦流檢測技術、微波檢測技術、雷射全像檢測技術等。

成分分析：
X射線螢光光譜法（XRF）等，請參閱聚合物材料失效分析中的成分分析。

熱分析：
重量分析（TG）、差示掃描量熱法（DSC）、靜態熱機械分析（TMA）、動態熱機械分析（DMTA）及動態介電分析（DETA）。

破壞性實驗：
分析（金相切片、聚焦離子束（FIB）樣品製備、離子銑削（CP）樣品製備）

6. 塗層/鍍層失效分析

故障模式

分層、開裂、腐蝕、起泡、塗層/鍍層脫落、變色失效等。

常用方法

成分分析：
參見聚合物材料失效分析。

熱分析：
參見聚合物材料失效分析。

斷裂分析：
體積顯微鏡（OM）掃描電子顯微鏡分析（SEM）

物理性質：
拉伸強度、彎曲強度等。
模擬測試（如有必要）
在同樣的工況下進行測試，或在模擬工況下進行測試。

分析結果提交

1）提出失敗的性質和原因。
2）提出預防措施（建議）
3）提交故障分析報告。