一般把電子元器件的故障都稱謂失效，知曉元器件的失效模式和失效機理以及設備故障的機理對于診斷設備故障，保持設備固有的可靠性是十分重要的事情。元器件失效分析的目的不僅在于判斷失效性質和明確失效原因，更重要的還在于為積極預防重復失效找到有效途徑。下面就一起來看看元器件檢測方法及失效分析主要步驟介紹。

失效分析主要步驟:

芯片開封/開蓋：去除IC封膠，同時保持芯片功能的完整無損，保持 die，bond pads，bond wires乃至lead-frame不受損傷，為下一步芯片失效分析實驗做準備。

SEM 掃描電鏡/EDX成分分析：包括材料結構分析/缺陷觀察、元素組成常規微區分析、精確測量元器件尺寸等等。

探針測試：以微探針快捷方便地獲取IC內部電信號。

鐳射切割：以微激光束切斷線路或芯片上層特定區域。

EMMI偵測：EMMI微光顯微鏡是一種效率極高的失效分錯析工具，提供高靈敏度非破壞性的故障定位方式，可偵測和定位非常微弱的發光（可見光及近紅外光），由此捕捉各種元件缺陷或異常所產生的漏電流可見光。

OBIRCH應用（鐳射光束誘發阻抗值變化測試）：OBIRCH常用于芯片內部高阻抗及低阻抗分析，線路漏電路徑分析。利用OBIRCH方法，可以有效地對電路中缺陷定位，如線條中的空洞、通孔下的空洞。通孔底部高阻區等，也能有效的檢測短路或漏電,是發光顯微技術的有力補充。LG液晶熱點偵測：利用液晶感測到IC漏電處分子排列重組，在顯微鏡下呈現出不同于其它區域的斑狀影像，找尋在實際分析中困擾設計人員的漏電區域（超過10mA之故障點）。

定點/非定點芯片研磨：移除植于液晶驅動芯片 Pad上的金凸塊， 保持Pad完好無損，以利后續分析或rebonding。

X-Ray 無損偵測：檢測IC封裝中的各種缺陷如層剝離、爆裂、空洞以及打線的完整性，PCB制程中可能存在的缺陷如對齊不良或橋接，開路、短路或不正常連接的缺陷，封裝中的錫球完整性。

SAM (SAT)超聲波探傷：可對IC封裝內部結構進行非破壞性檢測, 有效檢出因水氣或熱能所造成的各種破壞如：.晶元面脫層，.錫球、晶元或填膠中的裂縫，.封裝材料內部的氣孔，.各種孔洞如晶元接合面、錫球、填膠等處的孔洞。

元器件檢測方法：

1.C-SAM（超聲波掃描顯微鏡)，無損檢查:１.材料內部的晶格結構，雜質顆粒．夾雜物．沉淀物．2. 內部裂紋. 3.分層缺陷.4.空洞,氣泡,空隙等。

2.X－Ray（這兩者是芯片發生失效后首先使用的非破壞性分析手段）

微焦點Xray用途：半導體BGA，線路板等內部位移的分析 ；利于判別空焊，虛焊等BGA焊接缺陷.　參數：標準檢測分辨率＜500納米 ；幾何放大倍數: 2000 倍 最大放大倍數: 10000倍 ；　輻射小: 每小時低于1 μSv ；電壓: 160 KV, 開放式射線管設計。防碰撞設計；BGA和SMT（QFP）自動分析軟件，空隙計算軟件，通用缺陷自動識別軟件和視頻記錄。這些特點非常適合進行各種二維檢測和三維微焦點計算機斷層掃描(μCT)應用。

3.SEM掃描電鏡/EDX能量彌散X光儀（材料結構分析/缺陷觀察，元素組成常規微區分析，精確測量元器件尺寸）

4.EMMI微光顯微鏡/OBIRCH鐳射光束誘發阻抗值變化測試/LC 液晶熱點偵測(這三者屬于常用漏電流路徑分析手段,尋找發熱點，LC要借助探針臺，示波器）

5.FIB 線路修改，切線連線，切點觀測，TEM制樣，精密厚度測量等

6.Probe Station 探針臺/Probing Test 探針測試，ESD/Latch-up靜電放電/閂鎖效用測試（有些客戶是在芯片流入客戶端之前就進行這兩項可靠度測試，有些客戶是失效發生后才想到要篩取良片送驗）這些已經提到了多數常用手段。失效分析前還有一些必要的樣品處理過程。

7.取die,decap（開封，開帽）,研磨,去金球 De-gold bump,去層,染色等，有些也需要相應的儀器機臺，SEM可以查看die表面，SAM以及X－Ray觀察封裝內部情況以及分層失效。

除了常用手段之外還有其他一些失效分析手段，原子力顯微鏡AFM ,二次離子質譜 SIMS,飛行時間質譜TOF － SIMS ,透射電鏡TEM , 場發射電鏡,場發射掃描俄歇探針, X 光電子能譜XPS ,L-I-V測試系統，能量損失 X 光微區分析系統等很多手段，不過這些項目不是很常用。

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