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器件一旦坏了，千万不要敬而远之，而应该如获至宝。
8 w! e3 H2 ?0 _0 @& {. b6 O/ l/ ? 开车的人都知道，哪里能练出驾驶水平？高速公路不行，只有闹市和不良路况才能提高水平。社会的发展就是一个发现问题解决问题的过程，出现问题不可怕，但频繁出现同一类问题是非常可怕的。
- ~" \6 p. ~' a5 T; e 失效分析基本概念% c$ u) O+ V2 ]) Q" c
定义：对失效电子元器件进行诊断过程。
1 f* `; e1 u% o3 h 1、进行失效分析往往需要进行电测量并采用先进的物理、冶金及化学的分析手段。
! e7 M# |: O/ m/ W) Z: S! V& I: p 2、失效分析的目的是确定失效模式和失效机理，提出纠正措施，防止这种失效模式和失效机理的重复出现。
/ d6 x* X' g5 Y m0 [4 Z: ` 3、失效模式是指观察到的失效现象、失效形式，如开路、短路、参数漂移、功能失效等。
; B. {: h6 V5 M6 O8 z/ j& N7 j9 [7 A 4、失效机理是指失效的物理化学过程，如疲劳、腐蚀和过应力等。
! l3 A3 |# w" y; f" \' d. [ 失效分析的一般程序
! d/ o8 t' I7 `; r, b6 K5 ]4 K5 y 1、收集现场场数据
3 J/ [" G! o8 E; ]5 J 2、电测并确定失效模式) C2 K; m U( K6 S5 F( a6 F. k/ M
3、非破坏检查
4、打开封装
4 _8 i- U+ [/ Y; U" D 5、镜验. ~1 K, L! H/ }. e+ Y1 O( c1 r* N
6、通电并进行失效定位
+ D% |+ N, X! C 7、对失效部位进行物理、化学分析，确定失效机理。
[1 x4 S) n7 a! ~/ C1 c# r' X 8、综合分析，确定失效原因，提出纠正措施。
. q5 m/ t6 V/ c8 v! j ^ 1、收集现场数据：
! X7 ]( {/ Z5 r2 N+ j 2、电测并确定失效模式/ }& [6 H( I; S3 E* A
电测失效可分为连接性失效、电参数失效和功能失效。
1 b5 _5 q& y$ Q! f 连接性失效包括开路、短路以及电阻值变化。这类失效容易测试，现场失效多数由静电放电（ESD）和过电应力（EOS）引起。% h! E* R& M/ k4 w! X9 b
电参数失效，需进行较复杂的测量，主要表现形式有参数值超出规定范围（超差）和参数不稳定。/ i3 ^+ l* v) B
确认功能失效，需对元器件输入一个已知的激励信号，测量输出结果。如测得输出状态与预计状态相同，则元器件功能正常，否则为失效,功能测试主要用于集成电路。4 K/ l& w, h; S" ~8 G
三种失效有一定的相关性,即一种失效可能引起其它种类的失效。功能失效和电参数失效的根源时常可归结于连接性失效。在缺乏复杂功能测试设备和测试程序的情况下，有可能用简单的连接性测试和参数测试方法进行电测，结合物理失效分析技术的应用仍然可获得令人满意的失效分析结果。( X$ k+ f6 M- O
3、非破坏检查
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X-Ray检测，即为在不破坏芯片情况下，利用X射线透视元器件（多方向及角度可选），检测元器件的封装情况，如气泡、邦定线异常，晶粒尺寸，支架方向等。
) G8 o ?" a( K% r& U& v
适用情境：检查邦定有无异常、封装有无缺陷、确认晶粒尺寸及layout; E: `/ _& A# s1 ?
优势：工期短，直观易分析/ \4 I, k0 H" \
劣势：获得信息有限% w- r, T; P: d8 _0 f! C9 f" r
局限性：6 \5 V5 T& O6 Y N
1、相同批次的器件，不同封装生产线的器件内部形状略微不同；; A* B$ a) t: F% Y
2、内部线路损伤或缺陷很难检查出来，必须通过功能测试及其他试验获得。9 k4 k. C6 s* n# x8 `. l- r( S
分析：
, v1 V5 M9 y/ A, y2 v X-Ray 探伤----气泡、邦定线
X-Ray 用于失效分析（PCB探伤、分析）
/ Q" i$ x# m& l6 B' H8 L
（下面这个密密麻麻的圆点就是BGA的锡珠。下图我们可以看出，这个芯片实际上是BGA二次封装的）
q; v2 A& F# G2 ?
4、打开封装" L1 ^0 D( J" m: R' s1 {4 W
开封方法有机械方法和化学方法两种,按封装材料来分类，微电子器件的封装种类包括玻璃封装(二极管)、金属壳封装、陶瓷封装、塑料封装等。
7 v5 r" ?+ D0 |2 w" [8 H4 v# l1 \ 机械开封
" t% T5 ~3 V: P7 K2 T! T3 i4 T 化学开封
g `4 k5 p% C- _7 I1 ] 5、显微形貌像技术
) S/ f1 m' h7 ~1 L r5 L& K6 e) U* D 光学显微镜分析技术8 ?+ g @( L4 b0 r9 ?1 @' U
扫描电子显微镜的二次电子像技术
% A- M0 D- h" D8 g 电压效应的失效定位技术
6 [7 J: E- v- R+ X" s& U 6、半导体主要失效机理分析
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电应力（EOD）损伤' t) w9 _0 j; Q
静电放电（ESD）损伤
/ F# O: g* V! C x$ b9 h% L$ g 封装失效* e- _8 }0 K" p% j
引线键合失效
8 {) N4 |- L* S8 d. u' Y+ f 芯片粘接不良
& J" A! V7 J- P! Z! s& L4 a 金属半导体接触退化
( }# M" c% l$ ] \% P 钠离子沾污失效, E$ C' B7 c: p% X c
氧化层针孔失效
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发表于 2020-10-30 16:07
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