產品分類
  • 解決方案
    智能交互一體機
    智能會議系統
    人臉識別系統
  • 自有產品
    檢測模塊
    屏蔽器
  • 電容|電阻
    CBB電容
    電解電容
    薄膜電容
    電位器
    獨石電容
    功率電阻
    精密電阻
    鉭電容
    陶瓷電阻
    陶瓷電容
  • 繼電器 | 傳感器
    繼電器
    傳感器
  • 晶體振盪器
    無源晶振
    有源晶振
  • 連接器
    射頻連接器
    psmp連接器
    POGOPIN連接器
    SMA/SMB連接器
    背板連接器
    板對板連接器
    電源連接器
    混合連接器
    連接頭
    其它連接器
  • 模塊組件
    開關
    GPS模塊
    光模塊
    檢測模塊
  • 電感類 | 磁性材料|保險絲
    電感
    磁性材料
    保險絲
  • 變壓器 | 濾波器
    變壓器
    射頻濾波器
    電源濾波器
    EMI濾波器
  • 天線產品
    天線
  • 半導體器件
    分立器件
    IC晶片
    功率器件
  • 存儲器件
    硬碟
    內存
    存儲卡
  • 顯示器件
    發光管
    液晶屏
  • 其他設備
    半導體模塊
    櫃鎖
    無磁螺絲
    外殼底座
    防護罩
    厚膜電路
    工具儀器
  • 陶瓷電容
  • EMI濾波器
精品信息

元器件失效分析方法

2018-05-29 09:43瀏覽數:100

元器件失效分析方法

失效分析基本概念

定義:對失效電子元器件進行診斷過程。

1、進行失效分析往往需要進行電測量並採用先進的物理、冶金及化學的分析手段。

2、失效分析的目的是確定失效模式和失效機理,提出糾正措施,防止這種失效模式和失效機理的重複出現。

3、失效模式是指觀察到的失效現象、失效形式,如開路、短路、參數漂移、功能失效等。

4、失效機理是指失效的物理化學過程,如疲勞、腐蝕和過應力等。


失效分析的一般程序

1、收集現場數據

2、電測並確定失效模式

3、非破壞檢查

4、打开封装

5、镜验

6、通電並進行失效定位

7、對失效部位進行物理、化學分析,確定失效機理。

8、綜合分析,確定失效原因,提出糾正措施。


1、收集現場數據


應力類型

試驗方法

可能出現的主要失效模式

電應力

靜電、過電、噪聲

MOS器件的柵擊穿、雙極型器件的pn結擊穿、功率電晶體的二次擊穿、CMOS電路的閂鎖效應

熱應力

高溫儲存

金屬-半導體接觸的Al-Si互溶,歐姆接觸退化,pn結漏電、Au-Al鍵合失效

低溫應力

低溫儲存

晶片斷裂

低溫電應力

低溫工作

熱載流子注入

高低溫應力

高低溫循環

晶片斷裂、晶片粘接失效

熱電應力

高溫工作

金屬電遷移、歐姆接觸退化

機械應力

振動、衝擊、加速度

晶片斷裂、引線斷裂

輻射應力

X射線輻射、中子輻射

電參數變化、軟錯誤、CMOS電路的閂鎖效應

氣候應力

高溼、鹽霧

外引線腐蝕、金屬化腐蝕、電參數漂移


2、電測並確定失效模式


電測失效可分爲連接性失效、電參數失效和功能失效。


連接性失效包括開路、短路以及電阻值變化。這類失效容易測試,現場失效多數由靜電放電(ESD)和過電應力(EOS)引起。


電參數失效,需進行較複雜的測量,主要表現形式有參數值超出規定範圍(超差)和參數不穩定。


確認功能失效,需對元器件輸入一個已知的激勵信號,測量輸出結果。如測得輸出狀態與預計狀態相同,則元器件功能正常,否則爲失效,功能測試主要用於集成電路。


三種失效有一定的相關性,即一種失效可能引起其它種類的失效。功能失效和電參數失效的根源時常可歸結於連接性失效。在缺乏複雜功能測試設備和測試程序的情況下,有可能用簡單的連接性測試和參數測試方法進行電測,結合物理失效分析技術的應用仍然可獲得令人滿意的失效分析結果。


3、非破壞檢查


名稱

應用優勢

主要原理

X射線透視技術

以低密度區爲背景,觀察材料的高密度區的密度異常點

透視X光的被樣品局部吸收後成象的異常

反射式掃描聲學顯微術(C-SAM)

以高密度區爲背景,觀察材料內部空隙或低密度區

超聲波遇空隙受阻反射

元器件失效分析方法1.jpg

X-Ray檢測,即爲在不破壞晶片情況下,利用X射線透視元器件(多方向及角度可選),檢測元器件的封裝情況,如氣泡、邦定線異常,晶粒尺寸,支架方向等。

元器件失效分析方法2.jpg

適用情境:檢查邦定有無異常、封裝有無缺陷、確認晶粒尺寸及layout

優勢:工期短,直觀易分析

劣勢:獲得信息有限

局限性:

1、相同批次的器件,不同封裝生產線的器件內部形狀略微不同;

2、內部線路損傷或缺陷很難檢查出來,必須通過功能測試及其他試驗獲得。

案例分析:

X-Ray 探傷----氣泡、邦定線

元器件失效分析方法3.jpg

元器件失效分析方法4.jpg

X-Ray 真僞鑑別----空包彈(圖中可見,未有晶粒)

元器件失效分析方法5.jpg

「徒有其表」


元器件失效分析方法6.jpg


下面這個才是貨真價實的

元器件失效分析方法7.jpg

X-Ray用於產地分析(下圖中同品牌同型號的晶片)

元器件失效分析方法8.jpg

 X-Ray 用於失效分析(PCB探傷、分析)

元器件失效分析方法9.jpg

(下面這個密密麻麻的圓點就是BGA的錫珠。下圖我們可以看出,這個晶片實際上是BGA二次封裝的)

元器件失效分析方法10.jpg


4、打开封装



元器件失效分析方法11.jpg元器件失效分析方法12.jpg


5、顯微形貌像技術
光學顯微鏡分析技術

掃描電子顯微鏡的二次電子像技術

電壓效應的失效定位技術

元器件失效分析方法13.jpg
元器件失效分析方法14.jpg

6、半導體主要失效機理分析

電應力(EOD)損傷

靜電放電(ESD)損傷

封裝失效

引線鍵合失效

晶片粘接不良

金屬半導體接觸退化

鈉離子沾汙失效

氧化層針孔失效



 
 
 工作時間
周一至周五 :8:30-17:30
周六至周日 :9:00-17:00
 聯繫方式
全國統一客服:400-186-6353
QQ1:2153888969
QQ2:1994803454