芯片失效原因分析 常用檢測方法有哪些?
日期:2023-01-06 14:54:34 瀏覽量:1422 標簽: 芯片失效分析
失效分析是針對失效構(gòu)件,為查明失效起因并采取預防措施而進行的一切技術(shù)活動。它相當于材料診斷學,運用各種分析儀器和方法,對斷口缺陷進行綜合分析,查明失效原因,并采取措施防止同類失效的再發(fā)生。失效分析不僅是針對失效件進行原因分析的技術(shù)活動,還是一項質(zhì)量管理活動,涉及到設計、生產(chǎn)、使用、維修等各個領(lǐng)域,有效的失效分析常常能從設計合理性,工藝穩(wěn)定性、產(chǎn)品可靠性、安全性及實用性等方面找到問題點,以便我們進行改進及預防,從根本上提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
一旦產(chǎn)品偶發(fā)失效,失效分析環(huán)節(jié)便開始啟動,對失效模式、失效原因和失效機理進行定位,從人、機、料、法、環(huán)的角度,層層展開,逐一排查。這種基于質(zhì)量體系的失效分析,往往需要建立故障分析樹或魚骨圖,以便更加有條理地進行失效分析。故障分析樹或魚骨圖的正確展開,首先要做的工作就是對失效現(xiàn)象進行正確的描述,而后才能排查引起這種失效現(xiàn)象可能的原因。依靠經(jīng)驗可以加快失效分析的進程,有助于快速定位問題的根源,但經(jīng)驗有時也會蒙蔽發(fā)現(xiàn)問題的眼睛,無法發(fā)現(xiàn)相近的失效現(xiàn)象背后的微小差別。這樣,同樣的質(zhì)量問題在下一個批次中還會發(fā)生,從而給人們帶來血淋淋的一教訓。失效分析的目的,是找到問題的本質(zhì),確定失效模式和失效機理,提出有效的改進措施,提高成品率和可靠性。進一步,要做到舉一反三。
失效分析一般按照先無損檢測再破壞性分析的順序開展。這是因為一旦樣品被破壞,就難以還原了,一些可能被忽略掉的信息再也無法追回了。常見的失效分析方法如下:
(1)目檢
觀察芯片表面沾污、裂紋、腐蝕,金屬外殼絕緣子裂紋,鍍層腐蝕、脫落,鍵合絲缺失、損傷、連接錯誤等。
(2)電測試
測試器件功能、參數(shù)等。
(3)X射線照相
用于檢查鍵合金絲完整性,焊點與焊盤的焊接情況,密封區(qū)、粘片區(qū)的空洞問題。
(4)超聲掃描
超聲波在物體中傳播,遇到不同介質(zhì)的交界面會發(fā)生反射,通過檢測反射波來檢測封裝結(jié)構(gòu)中的分層、空洞、裂紋等問題。
(5)掃描電鏡及能譜
觀察失效樣品的微觀結(jié)構(gòu),鑒定化學成分等。
(6)密封
通過粗檢漏、細檢漏判斷器件氣密性和漏率。
(7)PIND
通過顆粒噪聲檢測器件內(nèi)是否存在可動多余物。
(8)內(nèi)部氣氛檢測
測量密封器件內(nèi)部水汽、氧氣、二氧化碳等內(nèi)部氣氛的種類及含量。
(9)紅外成像
通過紅外成像,觀察芯片表面熱點位置,判斷是否存在擊穿、短路等問題。
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