芯片失效原因分析常用检测方法有哪些？

日期：2023-01-06 14:54:34 浏览量：1612 标签: 芯片失效分析

失效分析是针对失效构件，为查明失效起因并采取预防措施而进行的一切技术活动。它相当于材料诊断学，运用各种分析仪器和方法，对断口缺陷进行综合分析，查明失效原因，并采取措施防止同类失效的再发生。失效分析不仅是针对失效件进行原因分析的技术活动，还是一项质量管理活动，涉及到设计、生产、使用、维修等各个领域，有效的失效分析常常能从设计合理性，工艺稳定性、产物可靠性、安全性及实用性等方面找到问题点，以便我们进行改进及预防，从根本上提高产物的质量。

一旦产物偶发失效，失效分析环节便开始启动，对失效模式、失效原因和失效机理进行定位，从人、机、料、法、环的角度，层层展开，逐一排查。这种基于质量体系的失效分析，往往需要建立故障分析树或鱼骨图，以便更加有条理地进行失效分析。故障分析树或鱼骨图的正确展开，首先要做的工作就是对失效现象进行正确的描述，而后才能排查引起这种失效现象可能的原因。依靠经验可以加快失效分析的进程，有助于快速定位问题的根源，但经验有时也会蒙蔽发现问题的眼睛，无法发现相近的失效现象背后的微小差别。这样，同样的质量问题在下一个批次中还会发生，从而给人们带来血淋淋的一教训。失效分析的目的，是找到问题的本质，确定失效模式和失效机理，提出有效的改进措施，提高成品率和可靠性。进一步，要做到举一反叁。

芯片失效原因分析常用检测方法有哪些？

失效分析一般按照先无损检测再破坏性分析的顺序开展。这是因为一旦样品被破坏，就难以还原了，一些可能被忽略掉的信息再也无法追回了。常见的失效分析方法如下：

（1）目检

观察芯片表面沾污、裂纹、腐蚀，金属外壳绝缘子裂纹，镀层腐蚀、脱落，键合丝缺失、损伤、连接错误等。

（2）电测试

测试器件功能、参数等。

（3）齿射线照相

用于检查键合金丝完整性，焊点与焊盘的焊接情况，密封区、粘片区的空洞问题。

（4）超声扫描

超声波在物体中传播，遇到不同介质的交界面会发生反射，通过检测反射波来检测封装结构中的分层、空洞、裂纹等问题。

（5）扫描电镜及能谱

观察失效样品的微观结构，鉴定化学成分等。

（6）密封

通过粗检漏、细检漏判断器件气密性和漏率。

（7）笔滨狈顿

通过颗粒噪声检测器件内是否存在可动多余物。

（8）内部气氛检测

测量密封器件内部水汽、氧气、二氧化碳等内部气氛的种类及含量。

（9）红外成像

通过红外成像，观察芯片表面热点位置，判断是否存在击穿、短路等问题。

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