失效分析是確定芯片失效機理的必要手段,為有效的故障診斷提供了必要的信息。失效分析為設計工程師不斷改進或者修復芯片的設計,使之與設計規(guī)范更加吻合提供必要的反饋信息。隨著人們對產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要求的不斷提高,失效分析工作也顯得越來越重要,芯片失效分析該如何處理?第三方檢測單位整理相關資料如下:
方法一:電子顯微鏡查看表面異常
失效的芯片樣品到了芯片廠商手里后,首先要做的必然是用高放大倍數(shù)的電子顯微鏡查看芯片表面在物理層面上是否有異常問題,如裂痕、連錫、霉變等異?,F(xiàn)象。
方法二:XRay查看芯片封裝異常
X射線在穿越不同密度物質(zhì)后光強度會產(chǎn)生變化,在無需破壞待測物的情況下利用其產(chǎn)生的對比效果形成的影像可以顯示出待測物的內(nèi)部結構。IC封裝中如層剝離、爆裂、空洞、打線等問題都可以用XRay進行完整性檢驗。
方法三:CSAM 掃描聲學顯微鏡
掃描聲學顯微鏡利用高頻超聲波在材料不連續(xù)界面上反射產(chǎn)生的振幅及相位與極性變化來成像,典型的SAM圖像以紅色的警示色表示缺陷所在。
SAM和XRay是一種相互補充的方法,X-Ray對于分層的空氣不敏感,所得出的圖像是樣品厚度的一個合成體,而SAM可以分層展現(xiàn)樣品內(nèi)部一層層的圖像,因此對于焊接層、填充層、涂覆層等的完整性檢測是SAM的優(yōu)勢。
方法四:激光誘導定位漏電結
給IC加上電壓,使其內(nèi)部有微小電流流過,在檢測微電流是否產(chǎn)生變化的同時在芯片表面用激光進行掃描。由于激光束在芯片中部分轉(zhuǎn)化為熱能,因此如果芯片內(nèi)部存在漏電結,缺陷處溫度將無法正常傳導散開,導致缺陷處溫度累計升高,并進一步引起缺陷處電阻及電流的變化。通過變化區(qū)域與激光束掃描位置的對應,即可定位出缺陷位置。該技術是早年日本NEC發(fā)明并申請的專利技術,叫OBIRCH(加電壓檢測電流變化),與該分析方法相似的有TIVA(加電流檢測電壓變化)、VBA(加電壓檢測電壓變化),這三種分析方法本質(zhì)相同,只是為了規(guī)避專利侵權而做的不同檢測方式而已(TIVA為美國技術專利,VBA為新加坡技術專利)。
當然,在進行X-Ray、CASM、OBIRCH之前,可以對每個管腳進行逐漸加電壓并偵測電流曲線是否異常,由此先大概確認是否該管腳有失效的可能性。在使用X-Ray等方法定位缺陷區(qū)域后,最終采用機械剖片、腐蝕液剖片的方法,利用顯微鏡進行最后一輪的圖像物理確認。
總結,根據(jù)失效模式和現(xiàn)象,通過分析和驗證,模擬重現(xiàn)失效的現(xiàn)象,找出失效的原因。對于提高產(chǎn)品質(zhì)量,技術開發(fā)、改進,產(chǎn)品修復及仲裁失效事故等方面具有很強的實際意義。公司檢測服務范圍涵蓋:電子元器件測試驗證、IC真假鑒別,產(chǎn)品設計選料、失效分析,功能檢測、工廠來料檢驗以及編帶等多種測試項目。歡迎致電創(chuàng)芯檢測,我們將竭誠為您服務。