常用的芯片失效分析方法

一、失效分析的作用

失效分析是根據失效模式和現象，通過分析和驗證，模擬重現失效的現象，找出失效的原因，挖掘出失效的機理的活動。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診斷提供了必要的信息。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。 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。

二、常用的芯片失效分析方法

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。

審核編輯：湯梓紅