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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。
$ w8 c+ r Y% B' a5 P 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。$ h# _) [. e Q
失效分析基本概念( }9 i3 b+ e7 k2 C! H
定义：对失效电子元器件进行诊断过程。* T i" t, m* o1 n
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。# W3 D7 Z7 F. Y
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。3 Y" v# q: O! m1 G) P d \
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。
3 p; p2 P% h0 T) h5 B3 L$ }. \ Z( a1 M 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。
3 R$ q, _; v% X 失效分析的一般程序6 f0 h+ ]1 m k6 U
1、收集现场场数据
( c2 E% E% O9 q8 N! w
2、电测并确定失效模式 w" g8 A( S2 ]. ?) q n
3、非破坏检查 4、打开封装
! C) t( x$ J. t! y& c 5、镜验
! U% S$ F$ I* E1 @3 r) B, F: Y 6、通电并进行失效定位
; z9 _8 }; q6 A" ^& w+ a 7、对失效部位进行物理、化学分析，确定失效机理。
6 T1 b/ g5 R* s8 K5 `. ~# ?. F, v 8、综合分析，确定失效原因，提出纠正措施。6 @7 ~! y+ }7 R% o8 Q4 R
1、收集现场数据：' |4 _* p! b& V
2、电测并确定失效模式
& {5 q* K, Z! X) ?, b 电测失效可分为连接性失效、电参数失效和功能失效。& P( M8 y5 w0 v' F p6 ]
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。
, g( R2 H+ l0 ]) K" Z* d6 a5 i 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。& Y, L" w9 w. k; M, m- \- M5 n
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。9 F% k: \- u8 L: h9 @
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。 B- ?/ [ a) M& N; c c7 D; d/ L1 p
3、非破坏检查
: d% E( C' l5 M2 @ r8 Z; z6 L 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。
+ g3 |$ [3 o2 _. Q, b 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
+ R$ L: H: J% c/ [$ \: q 优势：工期短，直观易分析) A% F) Z6 o7 U9 H! b
劣势：获得信息有限
, G/ d, I) ~. T 局限性：
/ i' r+ u1 e: E. g4 [' j+ }7 ]& w 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； G! f% d, z! \* v: b) G
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。, j9 q) f" d4 ?, r9 e) p
分析：
1 I! v3 s7 [; ^# `) Y4 `( s2 a X-Ray 探伤----气泡、邦定线
X-Ray 用于失效分析（PCB探伤、分析）
' C. ^* Y/ X( x! M7 B
（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）
2 i! u# n8 Q* F9 F: ] 4、打开封装* Y) H/ y8 N) Q/ H
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。
' M" W" d/ n) ~: K% c3 `
机械开封
: S6 z; l. \% O$ q+ X5 n 化学开封
2 w* ~9 B2 Q( W) U' y 5、显微形貌像技术
4 K0 ~: s* m J/ f) E6 @ 光学显微镜分析技术
+ c# x @' k* X9 u 扫描电子显微镜的二次电子像技术/ M4 y! r( B( e9 m1 x
电压效应的失效定位技术
7 Q0 W+ B+ u; d5 t) e2 ? 6、半导体主要失效机理分析
4 j8 l* Q4 x. ^ h. D 电应力（EOD）损伤* u+ G. \6 O5 V* l* _7 p
静电放电（ESD）损伤, G2 F% \3 j. w* g; c: ?, W
封装失效
, o+ F0 z F- \ {! x 引线键合失效: l: T1 K6 R7 ^! l) v2 g }
芯片粘接不良" f u1 |* _9 E0 ?- V
金属半导体接触退化9 G& T5 O L3 w' x3 C
钠离子沾污失效
" g* Q9 V" v. F- ?! `( m 氧化层针孔失效
7 j! e4 m* v+ S | 
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发表于 2020-10-30 16:07
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