芯片失效分析方法

時間：2020-02-11作者：儀準(zhǔn)科技（北京）有限公司瀏覽：36

　1 、C-SAM（超聲波掃描顯微鏡)，無損檢查:１.材料內(nèi)部的晶格結(jié)構(gòu)，雜質(zhì)顆粒．夾雜物．沉淀物．2. 內(nèi)部裂紋. 3.分層缺陷.4.空洞,氣泡,空隙等. 德國
　　2 、X－Ray（這兩者是芯片發(fā)生失效后首先使用的非破壞性分析手段），德國Fein
　　微焦點Xray用途：半導(dǎo)體BGA，線路板等內(nèi)部位移的分析 ；利于判別空焊，虛焊等BGA焊接缺陷.　參數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)檢測分辨率＜500納米 ；幾何放大倍數(shù): 2000 倍 較大放大倍數(shù): 10000倍 ；　輻射小: 每小時**1 μSv ；電壓: 160 KV, 開放式射線管設(shè)計
　　防碰撞設(shè)計；BGA和SMT（QFP）自動分析軟件，空隙計算軟件，通用缺陷自動識別軟件和視頻記錄。這些特點非常適合進(jìn)行各種二維檢測和三維微焦點計算機(jī)斷層掃描(μCT)應(yīng)用。
　　Fein微焦點X射線（德國）
　　Y.COUGAR F/A系列可選配樣品旋轉(zhuǎn)360度和傾斜60度裝置。
　　Y.COUGAR SMT 系列配置140度傾斜軸樣品，選配360度旋轉(zhuǎn)臺
　　3 、SEM掃描電鏡/EDX能量彌散X光儀（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）, 日本電子
　　4 、EMMI微光顯微鏡/OBIRCH鐳射光束誘發(fā)阻抗值變化測試/LC 液晶熱點偵測(這三者屬于常用漏電流路徑分析手段,尋找發(fā)熱點，LC要借助探針臺，示波器）
　　5 、FIB 線路修改，切線連線，切點觀測，TEM制樣，精密厚度測量等
　　6 、Probe Station 探針臺/Probing Test 探針測試，ESD/Latch-up靜電放電/閂鎖效用測試（有些客戶是在芯片流入客戶端之前就進(jìn)行這兩項可靠度測試，有些客戶是失效發(fā)生后才想到要篩取良片送驗）這些已經(jīng)提到了多數(shù)常用手段。失效分析前還有一些必要的樣品處理過程。
? ? 7 、取die,decap（開封，開帽）,研磨,去金球 De-gold bump,去層,染色等，有些也需要相應(yīng)的儀器機(jī)臺，SEM可以查看die表面，SAM以及X－Ray觀察封裝內(nèi)部情況以及分層失效。
　　除了常用手段之外還有其他一些失效分析手段，原子力顯微鏡AFM ,二次離子質(zhì)譜 SIMS,飛行時間質(zhì)譜TOF － SIMS ,透射電鏡TEM , 場**電鏡,場**掃描俄歇探針, X 光電子能譜XPS ,L-I-V測試系統(tǒng)，能量損失 X 光微區(qū)分析系統(tǒng)等很多手段，不過這些項目不是很常用。
芯片失效分析步驟:
? ? 1、非破壞性分析：主要是超聲波掃描顯微鏡（C-SAM）--看有沒delamination，xray--看內(nèi)部結(jié)構(gòu)，等等；
? ? 2 、電測：主要工具，萬用表，示波器，sony tek370a，現(xiàn)在好象是370b了；
? ? 3 、破壞性分析：機(jī)械decap，化學(xué) decap芯片開封機(jī)
　　半導(dǎo)體器件芯片失效分析 芯片內(nèi)部分層，孔洞氣泡失效分析
　　C-SAM的叫法很多有，掃描聲波顯微鏡或聲掃描顯微鏡或掃描聲學(xué)顯微鏡或超聲波掃描顯微鏡(Scanning acoustic microscope）總概c-sam(sat)測試。
　　微焦點Xray用途：半導(dǎo)體BGA，線路板等內(nèi)部位移的分析 ；利于判別空焊，虛焊等BGA焊接缺陷. 　參數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)檢測分辨率＜500納米 ；幾何放大倍數(shù): 2000 倍 較大放大倍數(shù): 10000倍 ；　輻射小: 每小時**1 μSv ；電壓: 160 KV, 開放式射線管設(shè)計防碰撞設(shè)計；BGA和SMT（QFP）自動分析軟件，空隙計算軟件，通用缺陷自動識別軟件和視頻記錄。這些特點非常適合進(jìn)行各種二維檢測和三維微焦點計算機(jī)斷層掃描(μCT)應(yīng)用?！　?
芯片開封機(jī)DECAP主要用于芯片開封驗證SAM，XRAY的結(jié)果。


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• 詞條

  詞條說明

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  一、板電后圖電前擦花 1、斷口處的銅表面光滑、沒有被蝕痕跡。 2、OPEN處的基材有或輕或重的被損傷痕跡（發(fā)白）。 3、形狀多為條狀或塊狀。 ４、附近的線路可能有滲鍍或線路不良出現(xiàn)。 ５、從切片上看，圖電層會包裹板電層和底銅。 二、銅面附著干膜碎 1、斷口處沙灘位與正常線路一致或相差很小 2、斷口處銅面平整、沒有發(fā)亮 三、銅面附著膠或類膠的抗鍍物 1、斷口處銅面不平整、發(fā)亮；有時成鋸齒狀 2、通常

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  1.OM 顯微鏡觀測，外觀分析 2.C-SAM（超聲波掃描顯微鏡） （1）材料內(nèi)部的晶格結(jié)構(gòu)，雜質(zhì)顆粒，夾雜物，沉淀物， （2） 內(nèi)部裂紋。（3）分層缺陷。（4）空洞，氣泡，空隙等。 3. X－Ray 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。（這幾種是芯片發(fā)生失效后首先使用的非破壞性

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