芯片失效原因分析 常用檢測(cè)方法有哪些?
日期:2023-01-06 14:54:34 瀏覽量:1423 標(biāo)簽: 芯片失效分析
失效分析是針對(duì)失效構(gòu)件,為查明失效起因并采取預(yù)防措施而進(jìn)行的一切技術(shù)活動(dòng)。它相當(dāng)于材料診斷學(xué),運(yùn)用各種分析儀器和方法,對(duì)斷口缺陷進(jìn)行綜合分析,查明失效原因,并采取措施防止同類失效的再發(fā)生。失效分析不僅是針對(duì)失效件進(jìn)行原因分析的技術(shù)活動(dòng),還是一項(xiàng)質(zhì)量管理活動(dòng),涉及到設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用、維修等各個(gè)領(lǐng)域,有效的失效分析常常能從設(shè)計(jì)合理性,工藝穩(wěn)定性、產(chǎn)品可靠性、安全性及實(shí)用性等方面找到問題點(diǎn),以便我們進(jìn)行改進(jìn)及預(yù)防,從根本上提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
一旦產(chǎn)品偶發(fā)失效,失效分析環(huán)節(jié)便開始啟動(dòng),對(duì)失效模式、失效原因和失效機(jī)理進(jìn)行定位,從人、機(jī)、料、法、環(huán)的角度,層層展開,逐一排查。這種基于質(zhì)量體系的失效分析,往往需要建立故障分析樹或魚骨圖,以便更加有條理地進(jìn)行失效分析。故障分析樹或魚骨圖的正確展開,首先要做的工作就是對(duì)失效現(xiàn)象進(jìn)行正確的描述,而后才能排查引起這種失效現(xiàn)象可能的原因。依靠經(jīng)驗(yàn)可以加快失效分析的進(jìn)程,有助于快速定位問題的根源,但經(jīng)驗(yàn)有時(shí)也會(huì)蒙蔽發(fā)現(xiàn)問題的眼睛,無法發(fā)現(xiàn)相近的失效現(xiàn)象背后的微小差別。這樣,同樣的質(zhì)量問題在下一個(gè)批次中還會(huì)發(fā)生,從而給人們帶來血淋淋的一教訓(xùn)。失效分析的目的,是找到問題的本質(zhì),確定失效模式和失效機(jī)理,提出有效的改進(jìn)措施,提高成品率和可靠性。進(jìn)一步,要做到舉一反三。
失效分析一般按照先無損檢測(cè)再破壞性分析的順序開展。這是因?yàn)橐坏悠繁黄茐模碗y以還原了,一些可能被忽略掉的信息再也無法追回了。常見的失效分析方法如下:
(1)目檢
觀察芯片表面沾污、裂紋、腐蝕,金屬外殼絕緣子裂紋,鍍層腐蝕、脫落,鍵合絲缺失、損傷、連接錯(cuò)誤等。
(2)電測(cè)試
測(cè)試器件功能、參數(shù)等。
(3)X射線照相
用于檢查鍵合金絲完整性,焊點(diǎn)與焊盤的焊接情況,密封區(qū)、粘片區(qū)的空洞問題。
(4)超聲掃描
超聲波在物體中傳播,遇到不同介質(zhì)的交界面會(huì)發(fā)生反射,通過檢測(cè)反射波來檢測(cè)封裝結(jié)構(gòu)中的分層、空洞、裂紋等問題。
(5)掃描電鏡及能譜
觀察失效樣品的微觀結(jié)構(gòu),鑒定化學(xué)成分等。
(6)密封
通過粗檢漏、細(xì)檢漏判斷器件氣密性和漏率。
(7)PIND
通過顆粒噪聲檢測(cè)器件內(nèi)是否存在可動(dòng)多余物。
(8)內(nèi)部氣氛檢測(cè)
測(cè)量密封器件內(nèi)部水汽、氧氣、二氧化碳等內(nèi)部氣氛的種類及含量。
(9)紅外成像
通過紅外成像,觀察芯片表面熱點(diǎn)位置,判斷是否存在擊穿、短路等問題。
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