ic芯片故障檢測(cè)失效分析主要步驟和內(nèi)容

一般來說，集成電路在研制、生產(chǎn)和使用過程中失效不可避免，隨著人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)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(shè)計(jì)人員找到設(shè)計(jì)上的缺陷、工藝參數(shù)的不匹配或設(shè)計(jì)與操作中的不當(dāng)?shù)葐栴}。如何準(zhǔn)確判斷電路中電源IC芯片的質(zhì)量，是維修電視、音頻、視頻設(shè)備的重要工作內(nèi)容，如果判斷不準(zhǔn)確，不僅花費(fèi)大量精力，關(guān)鍵是集成電路故障仍然存在，因此正確判斷集成電路，是每個(gè)維修人員的必修課。

一、查板方法：

1.觀察方法：是否燒糊、燒斷、起泡、板面斷線、插口銹蝕。

2.表測(cè)法：+5V，GND電阻是否過?。ǖ陀?0歐姆）。

3.通電檢查:對(duì)于明確斷板，可稍微調(diào)整0.5-1V的電壓，啟動(dòng)后用手搓板上的IC，使有問題的芯片發(fā)熱，從而感知。

4.邏輯筆檢查：對(duì)重點(diǎn)疑似IC輸入、輸出、控制極各端檢查信號(hào)是否有強(qiáng)弱。

5.識(shí)別主要工作區(qū)：大多數(shù)板分工明確，如：控制區(qū)（CPU）、時(shí)鐘區(qū)（晶體振動(dòng)）（頻率）、背景圖片區(qū)、動(dòng)作區(qū)（角色、飛機(jī)）、聲音產(chǎn)生合成區(qū)等。這對(duì)計(jì)算機(jī)板的深入維護(hù)非常重要。

二、排錯(cuò)方法：

1.將懷疑芯片，根據(jù)手冊(cè)指示，首先檢查輸入，輸出端是否有信號(hào)（波形），然后檢查IC控制信號(hào)（時(shí)鐘）等，如果IC壞可能*很大，無控制信號(hào)，追蹤其前極，直到找到損壞的IC。

2.暫時(shí)不要從極端取下相同的型號(hào)。或者將相同程序內(nèi)容的IC背在上面，開機(jī)觀察是否好轉(zhuǎn)，以確認(rèn)IC是否損壞。

3.通過切線和跳線找到短路線：發(fā)現(xiàn)部分信線和地線，+5V或其他IC不應(yīng)連接腳短路，可切斷線路測(cè)量，判斷是IC問題還是板線問題，或從其他IC借用信號(hào)焊接到波形錯(cuò)誤IC看現(xiàn)象圖片是否更好，判斷IC的質(zhì)量。

4.對(duì)照法:找一個(gè)內(nèi)容相同的好電腦板，測(cè)量相應(yīng)IC的引腳波型及其數(shù)量，確認(rèn)IC是否損壞。

5.用微機(jī)萬用編程器(ALL-03/07)(EXPRO-80/100等)中的ICTEST軟件測(cè)試IC。

三、芯片拆卸方法：

1.剪腳法：不傷板，不能再利用。

2.拖錫法:將錫焊接在IC腳兩側(cè)，用高溫烙鐵來回拖動(dòng)，同時(shí)啟動(dòng)IC(易傷板，但可保存測(cè)試IC)。

3.燒烤方法：在酒精燈、煤氣灶、電爐上燒烤，等板上錫溶化后再啟動(dòng)IC（不易掌握）。

4.錫鍋法:在電爐上做一個(gè)特殊的錫鍋。錫溶解后，將板上要卸下的IC浸入錫鍋中，即可啟動(dòng)IC而不傷板，但設(shè)備不易制造。

5.電熱風(fēng)槍:用專用電熱風(fēng)槍卸片，吹要卸的IC引腳部分可以啟動(dòng)化錫后的IC(注意吹板時(shí)搖動(dòng)風(fēng)槍，否則電腦板會(huì)起泡，但風(fēng)槍成本較高)

IC集成電路在研制、生產(chǎn)和使用過程中失效不可避免，失效分析主要步驟和內(nèi)容如下：

IC開封：去除IC封膠，同時(shí)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(shí)驗(yàn)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(cè)量元器件尺寸等等。

探針測(cè)試：以微探針快捷方便地獲取IC內(nèi)部電信號(hào)。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(cè)：EMMI微光顯微鏡是一種效率極高的失效分錯(cuò)析工具，提供高靈敏度非破壞性的故障定位方式，可偵測(cè)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(cè)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(duì)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(cè)短路或漏電是發(fā)光顯微技術(shù)的有力補(bǔ)充。

LG液晶熱點(diǎn)偵測(cè)：利用液晶感測(cè)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(shí)際分析中困擾設(shè)計(jì)人員的漏電區(qū)域（超過10mA之故障點(diǎn)）。

定點(diǎn)/非定點(diǎn)芯片研磨：移除植于液晶驅(qū)動(dòng)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(cè)：檢測(cè)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(duì)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(duì)IC封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行非破壞性檢測(cè), 有效檢出因水氣或熱能所造成的各種破壞如：1、晶元面脫層2、錫球、晶元或填膠中的裂縫3、封裝材料內(nèi)部的氣孔4、各種孔洞如晶元接合面、錫球、填膠等處的孔洞。

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