芯片失效分析常見的思路方法有哪些?
日期:2022-10-17 17:12:36 瀏覽量:1462 標簽: 芯片失效分析
大體來講,集成電路在研制、生產和使用過程中失效不可避免,由于人們對產品質量和可靠性要求的不斷提高,失效分析工作也顯得越來越重要,通過芯片失效分析,可以幫助集成電路設計人員找到設計上的缺陷、工藝參數的不匹配或設計與操作中的不當等問題。下面主要對芯片失效分析常見的思路進行簡要分析,供大家參考。
具體來說,失效分析的意義主要表現在以下幾個方面:
1. 失效分析是確定芯片失效機理的必要手段;
2. 失效分析為有效的故障診斷提供了必要的信息;
3. 失效分析為設計工程師不斷改進或者修復芯片的設計,使之與設計規范更加吻合提供必要的反饋信息;
4. 失效分析可以評估不同測試向量的有效性,為生產測試提供必要的補充,為驗證測試流程優化提供必要的信息基礎。
常見的芯片失效分析思路方法:
1.X-RAY檢查
X-RAY射線,一種波長很短的電磁輻射,能透過許多普通光不能透過的固態物質。利用可靠性分析室里的X-RAY分析儀,可檢查產品的金絲情況和樹脂體內氣孔情況,以及芯片下面導電膠內的氣泡,導電膠的分布范圍情況。
2.超聲清洗
清洗僅用來分析電性能有異常的,失效可能與外殼或芯片表面污染有關的器件。此時應確認封裝無泄漏,目的是清除外殼上的污染物。清洗前應去除表面上任何雜物,再重測電參數,如仍失效再進行清洗,清洗后現測電參數,對比清洗前后的電參數變化。清洗劑應選用不損壞外殼的,通常使用丙酮,乙醇,甲苯,清洗后再使用純水清洗,最后用丙酮,無水乙醇等脫水,再烘干。清洗要確保不會帶來由于清洗劑而引起的失效。
3.開帽/開蓋
高分子的樹脂體在熱的濃硝酸(98%)或濃硫酸作用下,被腐去變成易溶于丙酮的低分子化合物,在超聲作用下,低分子化合物被清洗掉,從而露出芯片表層。
4.內部目檢
視產品不同分別放在200倍或500倍金相顯微鏡下或立體顯微下仔細觀察芯片表面是否有裂縫,斷鋁,擦傷,燒傷,沾污等異常。對于芯片裂縫要從反面開帽以觀察芯片反面有否裝片時頂針頂壞點,因為正面開帽取下芯片時易使芯片破裂。反面的導電膠可用硝酸慢慢腐,再用較軟的細銅絲輕輕刮去。
5.外部目檢
是否有樹脂體裂縫,管腳間雜物致短路,管腳是否被拉出樹脂體,管腳根部是否露銅,管腳和樹脂體是否被沾污,管腳是否彎曲變形等不良。
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