隨著人們對產(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，近年開始從軍工向普通企業(yè)普及。它一般根據(jù)失效模式和現(xiàn)象，通過分析和驗證，模擬重現(xiàn)失效的現(xiàn)象，找出失效的原因，挖掘出失效的機理的活動。確定芯片失效機理為有效的故障診斷提供了必要的信息。并且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(guī)范更加吻合提供必要的反饋信息。還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。而電子元器件的失效分析成為其中很重要的部分。
失效分析是對電子元器件失效機理、原因的診斷過程，是提高電子元器件可靠性的必由之路。元器件由設計到生產(chǎn)到應用等各個環(huán)節(jié)，都有可能失效，從而失效分析貫穿于電子元器件的整個壽命周期。因此，需要找出其失效產(chǎn)生原因，確定失效模式，并提出糾正措施，防止相同失效模式和失效機理在每個元器件上重復出現(xiàn)，提高元器件的可靠性。
失效分析的基本步驟
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(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：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。
失效分析常用設備及詳細用途，如下圖所示:
