电测失效可分为连接性失效、电参数失效和gong能失效。
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。
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。
确认gong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gong能正常,否则为失效,gong能测试主要用于集成电路。
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。gong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gong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。
3、非破坏检查
名称应用优势主要原理
x射线透视技术以低密度区为背景,观察材料的高密度区的密度异常点透视x光的被样品局部吸收后成象的异常
反射式扫描声学显微术(c-sam)以高密度区为背景,观察材料内部空隙或低密度区超声波遇空隙受阻反射
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。
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
优势:工期短,直观易分析
劣势:获得信息有限
局限性:
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;
2、内部线路损伤或缺陷很难检查出来,必须通过gong能测试及其他试验获得。
案例分析:
x-ray 探伤----气泡、邦定线
x-ray 真伪鉴别----空包弹(图中可见,未有晶粒)
“徒有其表”
下面这个才是货真价实的
x-ray用于产地分析(下图中同品牌同型号的芯片)
x-ray 用于失效分析(pcb探伤、分析)
(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)
4、打开封装
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。?
5、显微形貌像技术
光学显微镜分析技术
扫描电子显微镜的二次电子像技术
电压效应的失效定位技术
6、半导体主要失效机理分析
电应力(eod)损伤
静电放电(esd)损伤
封装失效
引线键合失效
芯片粘接不良
金属半导体接触退化
钠离子沾污失效
氧化层针孔失效
芯片失效分析