eos验证与失效分析报告

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1、实用标准文案EOS驗證與失效分析賴國印失效分析與終端品質管理全球製造摘要FAE遇到元件失效時，若因無元件失效分析之能力，將失效元件送回廠商分析，但元件廠商的回覆報告有極大部分的失效原因為EOS所導致，造成時間和成本的浪費。本文探討EOS之成因且對元件之失效分析應執行的驗證及處理流程，透過案例研討，期有效幫助工程師判斷電子元件失效的原因是否為EOS所造成，進而找到根本原因(RootCause)。避免因EOS造成之失效元件送廠商分析所產生的時間和成本的浪費。一.前言EOS是"ElectricalOver

2、stress"的簡稱，其造成電子元件失效之原理如同過電流流過保險絲產生熱能保險絲燒斷為相同的道理。在大多數的失效案例中電子元件內部電路與地(GND)或不同電位點之間形成短路，產生過電流而造成元件損壞為大多數電子元件失效的主要因素。此外有人會對EOS與ESD產生混淆，簡言之，ESD也是EOS的一種，但因ESD對電子元件的損害，其嚴重程度與能量大小有關。如果能量較小，可能只導致電子元件輕微的損壞影響其可靠度，並未造成立即的功能不良，如果能量較大，可導致電子元件被擊穿或形成過電流對元件形成永久性損壞甚至燒

3、毀，就是EOS。如下圖，為利用光學顯微鏡(圖A，B)及SEM(圖B，C)看到EOS的不良現象圖A圖B精彩文档实用标准文案圖C圖D(圖片來源:VOLTERRASiliconPowerSolutions–ESD/EOSDifferences)二.為何要做EOS驗證根據電子元件業界常見的失效原因分析中，EOS佔了約47%，如圖一所示。由此可知EOS對製造業產生品質成本的影響相當嚴重是所有電子元件失效原因之首。圖1失效原因比例分佈三.驗證流程及方法為因應EOS的問題，本單位發展出一套系統化的分析驗證及處理流

4、程能讓失效分析工程師在第一時間澄清失效之電子元件是否EOS所造成，及時正確判斷不必將有EOS問題的電子元件送廠商分析而喪失尋找問題根本原因及解決問題之黃金時間。EOS驗證流程：精彩文档实用标准文案Judgementn1ntCurveTracerVerificationSpecialATE/FlyingProbeVerificationComponent(Vendor)EOSComponentNG(Vendor)Go“VendorFA”&SCARFindtheRootCause/ProcessImpr

5、ovementComponentNGOscilloscopeVerificationBaking&highlighttheresultinFAReporttoVendor驗證方法：1.可使用CurveTracer曲線追蹤儀(如圖2)來量測元件之DC特性，如果經由CurveTracer檢查該元件之特性不符合原先的元件之規格，則可初步判斷可能為EOS。圖2曲線追蹤儀2.利用SpecialATE/FlyingProbe來驗證精彩文档实用标准文案a.可依照元件規格製作ATE測試治具(圖3)及測試程式(測試內

6、容包含Open，Short，ICDiode&VCC，BoundaryScanorXORTree之量測)如同使用CurveTracer判斷是否為EOS之相同原理，取得該元件之DC特性參數藉以進行判斷是否為EOS。圖3ATE治具b.FlyingProbe(圖4)可依照元件規格製作FlyingProbe測試夾邊治具，另取一片好的元件當樣品製作FlyingProbe測試程式，(測試內容包含Open，Short，ICDiode對VCC量測)如同使用CurveTracer判斷是否為EOS之相同原理，取得該元件之

7、DC特性參數藉以進行判斷是否為EOS。圖4ATE治具3.考慮前各廠之設備並無CurveTracerorSpecialATE/FlyingProbe時，可以利用示波器來量測元件之保護二極體特性曲線，此方法如同CurveTracer判斷是否為EOS之相同原理，取得該元件之DC特性參數藉以進行判斷是否為EOS接線示意圖如下所示精彩文档实用标准文案利用訊號產生器輸出正弦波，此時依據電子元件之規格找到需要量測之保護二極體後，依續將示波器的Ch1當做X軸(二極體的偏壓)，Ch2當作Y軸(二極體的電流)，按照是意

8、圖之訊號線接好後即可開始調整訊號產生器的DCoffset，則可將二極體曲線呈現在示波器上。如果示波器上顯示的二極體曲線為橫線或縱線時，則可能此二極體已經形成開路或短路，該元件之特性已不符合原先的元件之規格，則可初步判斷可能為EOS。上述方法對電子元件較不易損壞也較準確，但礙於設備缺乏時或遇到非常緊急的事件時，也可利用電錶做初步驗證動作，但須注意電錶會有較不穩的電壓或產生瞬間電壓，容易破壞元件內部之電性特性，所以使用時需在電錶與元件之間加上50~100ohm的電阻來濾波