當(dāng)下對產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的要求不斷提升,失效分析的工作也變得越發(fā)得到重視,通過芯片的失效分析,能夠找出在集成電路中的缺陷、參數(shù)的異?;蛘咴O(shè)計操作的不當(dāng)?shù)雀鞣矫娴膯栴}。失效分析的目的是確定失效模式和失效機理,提出糾正措施,防止這種失效模式或者失效機理再次重復(fù)出現(xiàn),從而影響我們的正常應(yīng)用及生產(chǎn)。
失效模式是指我們觀察到的失效現(xiàn)象,失效形式,如開路、短路,冒泡、擊穿、參數(shù)異常、功能失效等。
失效分析主要步驟和內(nèi)容
芯片開封: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(zhǔn)備。
SEM 掃描電鏡/EDX成分分析:包括材料結(jié)構(gòu)分析/缺陷觀察、元素組成常規(guī)微區(qū)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(nèi)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(qū)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(fā)光(可見光及近紅外光),由此捕捉各種元件缺陷或異常所產(chǎn)生的漏電流可見光。
OBIRCH應(yīng)用(鐳射光束誘發(fā)阻抗值變化測試):OBIRCH常用于芯片內(nèi)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(qū)等,也能有效的檢測短路或漏電,是發(fā)光顯微技術(shù)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(xiàn)出不同于其它區(qū)域的斑狀影像,找尋在實際分析中困擾設(shè)計人員的漏電區(qū)域(超過10mA之故障點)。定點/非定點芯片研磨:移除植于液晶驅(qū)動芯片 Pad上的金凸塊, 保持Pad完好無損,以利后續(xù)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(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)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:o晶元面脫層,o錫球、晶元或填膠中的裂縫,o封裝材料內(nèi)部的氣孔,o各種孔洞如晶元接合面、錫球、填膠等處的孔洞。
失效分析的意義
失效分析是確定芯片失效機理的必要手段。
失效分析為有效的故障提供了必要的信息。
失效分?jǐn)?shù)為設(shè)計工程師不斷改進(jìn)或者優(yōu)化芯片的設(shè)計,使之與設(shè)計規(guī)范更加吻合提供必要的反饋信息。
失效分析可以評估不同測試向量的有效性,為生產(chǎn)測試提供必要的補充,為驗證測試流程優(yōu)化提供必要的信息基礎(chǔ)。
總結(jié),失效分析對于IC芯片的制作、生產(chǎn)、研發(fā)、使用等各個方面都有十分重要的作用,做好失效分析,能夠幫助產(chǎn)品優(yōu)化,研發(fā)改進(jìn)、合理使用,還能夠在產(chǎn)品更新迭代上避免不少的問題。那么今天的內(nèi)容就分享到這里了,如果覺得內(nèi)容對您有幫助的話,歡迎關(guān)注創(chuàng)芯檢測,我們將為您提供更多行業(yè)資訊!