半导体PCB失效分析方法

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半导体PCB失效分析方法该方法主要分为三个部分，将三个部分的方法融汇贯通，不仅能帮助我们在实际案例分析过程中能够快速地解决失效问题，定位根因；还能根据我们建立的框架对新进工程师进行培训，方便各部门借阅学习。

下面就分析思路及方法进行讲解，首先是分析思路；

第一步：失效分析的“五大步骤”

失效分析的过程主要分为5个步骤：“①收集不良板信息→②失效现象确认→③失效原因分析→④失效根因验证→⑤报告结论，改善建议”。其中，第①步主要是了解不良PCB板的失效内容、工艺流程、结构设计、生产状况、使用状况、储存状况等信息，为后续分析过程展开作准备；第②步是根据失效信息，确定失效位置，判断失效模式；第③步是针对失效模式展开分析，根据失效根因故障树来逐一排查根因，倘若在已有的故障树中还无法确认原因，则需要通过专题立项等方式研究这类失效问题，并将研究结论加入到原有故障树中，使故障树不断丰富完善，穷尽根因，形成反复迭代升级的有效循环模式；再通过第④步进行复现性实验，验证根因；最终输出失效分析报告，对失效根因给出针对性的改善方案。

第二步：失效根因故障树建立

以化学沉镍金板金面可焊性不良为例，阐述建立失效分析故障树的方法：

针对PCB/PCBA的常见板级失效现象，我们通过建立各种失效模式的根因故障树，并在实战中持续积累、提炼、更新，从深度和广度上，迭代上升，从而形成相对较完善的分层起泡、可焊性不良、键合不良、导通不良和绝缘不良等高频失效模式的根因故障树分析流程，能够帮助大家在后续实战中，跟随故障树的失效分析流程，快速的定位失效根因，解决问题，事半功倍。

第三步：建立标准库

通过对故障树的各项根因进行验证，从而形成标准库文件。根因判定标准库的来源主要有几个方面：①IPC、GJB、行业标准等文件；②正常产品与异常产品对比库；③研发项目经验、生产经验文件库等。同时，对故障树中每个失效根因涉及到的评判方法和评判标准进行总结归类，将PCB常见的标准和各类异常数据汇总整理，形成PCB失效分析标准库，供后续案例开展进行参照。

尼采说：打从半高处看，这个世界最美好。而我认为，“会当凌绝顶”才不辜负公司领导及同事对分析测试实验中心的支持与寄望。不积跬步无以至千里！未来，分析测试实验中心仍旧不忘初心、砥砺前行，与公司共创辉煌。

芯片开封实验室介绍，能够依据国际、国内和行业标准实施检测工作，开展从底层芯片到实际产品，从物理到逻辑全面的检测工作，提供芯片预处理、侧信道攻击、光攻击、侵入式攻击、环境、电压毛刺攻击、电磁注入、放射线注入、物理安全、逻辑安全、功能、兼容性和多点激光注入等安全检测服务，同时可开展模拟重现智能产品失效的现象，找出失效原因的失效分析检测服务，主要包括点针工作站（Probe Station）、反应离子刻蚀（RIE）、微漏电侦测系统（EMMI）、X-Ray检测，缺陷切割观察系统（FIB系统）等检测试验。实现对智能产品质量的评估及分析，为智能装备产品的芯片、嵌入式软件以及应用提供质量保证。

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失效分析的过程主要分为5个步骤：“①收集不良板信息→②失效现象确认→③失效原因分析→④失效根因验证→⑤报告结论，改善建议”。其中，第①步主要是了解不良PCB板的失效内容、工艺流程、结构设计、生产状况、使用状况、储存状况等信息，为后续分析过程展开作准备；第②步是根据失效信息，确定失效位置，判断失效模式；第③步是针对失效模式展开分析，根据失效根因故障树来逐一排查根因，倘若在已有的故障树中还无法确认原因，则需要通过专题立项等方式研究这类失效问题，并将研究结论加入到原有故障树中，使故障树不断丰富完善，穷尽根因，形成反复迭代升级的有效循环模式；再通过第④步进行复现性实验，验证根因；最终输出失效分析报告，对失效根因给出针对性的改善方案。

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针对PCB/PCBA的常见板级失效现象，我们通过建立各种失效模式的根因故障树，并在实战中持续积累、提炼、更新，从深度和广度上，迭代上升，从而形成相对较完善的分层起泡、可焊性不良、键合不良、导通不良和绝缘不良等高频失效模式的根因故障树分析流程，能够帮助大家在后续实战中，跟随故障树的失效分析流程，快速的定位失效根因，解决问题，事半功倍。

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通过对故障树的各项根因进行验证，从而形成标准库文件。根因判定标准库的来源主要有几个方面：①IPC、GJB、行业标准等文件；②正常产品与异常产品对比库；③研发项目经验、生产经验文件库等。同时，对故障树中每个失效根因涉及到的评判方法和评判标准进行总结归类，将PCB常见的标准和各类异常数据汇总整理，形成PCB失效分析标准库，供后续案例开展进行参照。 尼采说：打从半高处看，这个世界最美好。而我认为，“会当凌绝顶”才不辜负公司领导及同事对分析测试实验中心的支持与寄望。不积跬步无以至千里！未来，分析测试实验中心仍旧不忘初心、砥砺前行，与公司共创辉煌。