开关电源失效分析方法

X射线分析技术
在开关电源工艺失效分析中，所使用的X射线检查是一种多用途手段。它可以作为确定元件内部状态的纯粹非破坏性方法，也可以确定内部损坏和性能下降程度的诊断手段或用于帮助解剖，描绘每个元件与其他元件和外罩的相对接近程度，通过进行两次相差90°的观察，可以获得有关元件内部几何形状的基本资料，当元件被打开进行直观检查时，可以找到异常情况。
作为一种分析手段，X射线照相检查允许直接检查印制电路板组件的焊接部位是否存在开裂、分离以及各种制造异常现象。X射线的重要用途在于可以对不可见的部位进行无损伤检查，如小型电源适配器PCB焊点、PCB过孔、PCB走线及元件内部结构等。X射线照相检查可以为拆卸和解剖提供很大的帮助。
X射线照相过程：
1.从被检查元件或者焊点开始。分析人员应当对元件和焊点的已有故障形式有所了解，还应当对元件和焊点的X射线照相检查的优越性有所了解。如果引起半导体器件损坏的原因有可能是静电放电，那么，必须密切注意连接引线。有时需要调整元件的方向进行观察。在对元件的近距离观察时，应记下密度反差大的区域，并用阻隔或屏蔽方式进行处理，确定检查的佳取向，随后将元件精确固定在控制系统内，以便能平移通过所考察的区域。作为准备进行X射线照相分析的基本步骤，好能提前得到合格元件的比较样品，并从元件制造商处获得有关所考察区域的情况。
2.考虑选择所需采用的辐射剂量。根据经验，分析人员应具备对所成像目标的尺寸和密度的感性知识，并知道所要使用的外加电压和电平的大致范围。对密度非常大的元件进行成像应特别注意。如果为了透过元件需要X射线管耗散比较大瓦数的功率，则可以通过调节冷却或者增加斑点尺寸来抵消所耗散的大功率。若元件用很轻的材料构成，比如塑胶，则必须采用很低的电压。
3.将元件固定在X射线系统中，以便进行观察。在一中提到过了获取佳观察需要选择元件的方向。然而，固定不仅是对元件定向，较大的元件需要使用支架或夹具牢固地安装到控制台上。通常这些元件采用金属结构，可能干扰X射线照相观察。因此在对元件定位时必须注意。在夹具和元件之间可以使用泡沫衬垫，使在考察元件时易于旋转一定角度。在对静电放电敏感的元件上，可以使用铜带接地连接到机箱上。可以用铅皮遮盖住由于直接接触X射线而有可能招致损坏的元件。
4.实际观察。通过对元件的观察，考虑辐射剂量所需要的调节以及固定元件之后，可以拍摄到X射线的佳照相图像。
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开关电源老化筛选
功率老化是很有效的一种筛选方法，是高可靠开关电源产品必须进行的筛选手段之一。功率老化通过对电源施加过电应力，助使早期失效器件存在的潜在缺陷尽快暴露而剔除。它能有效的剔除器件生产过程中产生的工艺缺陷。
功率老化通常是将开关电源置于高温条件下，施加大的电压、负载，以获得足够大的筛选应力，达到剔除早期失效产品的目的。所施加的电应力，包括输入的交流高压、大功率电源适配器老化、电压冲击。使开关电源内部的元器件在老化过程中能经受工作状态下的大功耗和应力。超功率老化显然缩短老化时间，但也有可能使器件瞬时负载超过大额定值，使合格器件遭受损伤，甚至发生即时劣化或击穿。有的产品可能暂时还能工作，但寿命却缩短了。所以，对于超功率老化来说，并不是超得越多越有效果，而是应该选择一个佳的超负荷量。现在比较一致的方法是对电源施加大额定功率，适当延长老化时间，是比较合理的电功率老化筛选方法。
可靠性筛选试验设计的目的是要确定试验条件，包括试验的项目、试验应力和试验时间。由于不同类型的产品，不同的生产厂家或使用不同的材料、结构、工艺流程所生产的产品其失效机理是不同的，并且早期失效期与偶然失效期的分界点也不可能一样，很难制订一个适应各种产品的统一的可靠性筛选试验条件。因此，必须针对产品的特点进行大量的可靠性试验或可靠性筛选摸底试验，掌握产品的失效分布以及失效机理与筛选试验项目、应力和时间的关系，而后才能正确地拟定出该产品的可靠性筛选试验条件。
显然，如果可靠性筛选试验条件不妥当，则可能会使一些产品因筛选试验强度不够而造成可靠性和稳定性不能满足要求，或者因为漏掉必要的筛选试验项目而使这部分早期失效品未能筛选出来。另外，也可能因筛选试验条件过严而把本来是好的产品剔除掉一部分。

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