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。隨著人們對產品質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后光強度會產生變化,在無需破壞待測物的情況下利用其產生的對比效果形成的影像可以顯示出待測物的內部結構。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,使其內部有微小電流流過,在檢測微電流是否產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化為熱能,因此如果芯片內部存在漏電結,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。對于提高產品質量,技術開發(fā)、改進,產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。