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：1543 標(biāo)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(yù)防措施而進(jìn)行的一切技術(shù)活動。它相當(dāng)于材料診斷學(xué)，運用各種分析儀器和方法，對斷口缺陷進(jìn)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(jìn)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(shè)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(shè)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(jìn)行改進(jìn)及預(yù)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(xùn)。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(jìn)措施，提高成品率和可靠性。進(jìn)一步，要做到舉一反三。
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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(xué)成分等。
（6）密封
通過粗檢漏、細(xì)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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