赛宝电子元器件失效分析 第二讲

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1、失效分析技术及经典案例第二讲分析技术与设备中国赛宝实验室可靠性研究分析中心李少平总目录第一讲失效分析概论第二讲分析技术及设备第三讲失效分析典型案例2/1021第二讲失效分析技术与设备1.失效分析程序2.非破坏性分析技术的基本路径3.半破坏性分析技术的基本路径4.破坏性分析技术的基本路径5.分析技术与设备清单获得失效分析证据具体技术方法3/1021．失效分析程序V基本方法与程序V失效信息调查与方案设计V非破坏性分析的基本路径V半破坏性分析的基本路径V破坏性分析的基本路径V报告编制失效分析的逻辑与技术途径4/102中国可靠性网http://www.k

2、ekaoxing.com21．失效分析程序基本方法与程序思路基本流程报告编写综合分析破坏性分析非破坏性分析方案设计失效模式确认外观检查失效现场信息调查样品基本信息调查¾¾¾¾¾¾¾¾操作原则先外部后内部先非破坏性后半破坏性最后用破坏性避免引进新的失效机理5/1021．失效分析程序失效信息调查与方案设计信息类别°基本信息工作原理、结构、材料、工艺、主要失效机理；还有，出于管理需要的信息，包括样品来源、型号、批次、编号、时间、地点等。°技术信息：是判断可能的失效机理和失效分析方案设计的重要依据，（具体见下页）。6/10231．失效分析程序技术信息°特

3、定使用应用信息整机故障现象﹑异常环境﹑在整机中的状态﹑应用电路、二次筛选应力、失效历史、失效比例、失效率及其随时间的变化等。°特定生产工艺1)生产工艺条件和方法2)特种器件应先用好品开封了解和研究其结构特点°技术信息的作用：方案设计、分析过程和机理诊断的重要依据7/1021．失效分析程序非破坏性分析的基本路径非破坏性项目(先实施易行的、低成本的）°外观检查°模式确认(测试和试验,对比分析)！°检漏°可动微粒检测（PIND）°X光照相°声学扫描°模拟试验8/102中国可靠性网http://www.kekaoxing.com41．失效分析程序半破坏性

4、分析的基本路径半破坏性分析（多余物、污染、缺陷、微区电特性和电光热效应）°可动微粒收集°内部气氛检测（与前项有冲突）°开封°不加电的内部检查（光学·SEM·微区成分）°加电的内部检查(微探针·热像·光发射·电压衬度像·束感生电流像·电子束探针）9/1021．失效分析程序破坏性分析的基本路径破坏性分析（进一步的微区电特性、污染、缺陷）°内部检查、加电内部检查(去除钝化层·微探针·聚焦离子束·电子束探针）°剖切面分析（聚焦离子束、光学、SEM、TEM）10/10251．失效分析程序报告编制°失效现场信息(样品概况)°有关的各种检测的记录数据描述和分析

5、°综合分析°分析结论°措施建议报告案例11/1021．失效分析程序如何使用失效分析报告°质量师（可靠性师）°设计师°工艺师°用户12/102中国可靠性网http://www.kekaoxing.com6２．非破坏性分析技术°２.1外观检查°２.2电参数测试分析与模拟应力试验°２.3检漏与PIND°２.4X光与扫描声学分析13/1022.1外观检查标志、变形、破、裂、缺损、污染、腐蚀、热斑、封口等14/1027光学显微镜-(1)基本结构°主架°载物台°照明系统°目镜系统°物镜系统°拍照系统15/102光学显微镜-(2)工作原理°显微镜主要是由物镜和

6、目镜组成。°物镜的焦距很短，目镜的焦距较长。°物镜的作用是得到物体的放大的实像。°目镜的作用是将物镜所成的实像进一步放大为虚像。16/102中国可靠性网http://www.kekaoxing.com8光学显微镜-(3)指标和参数°基本分类：立体和金相（倍数、景深、工作距离）°照明方式：反射和透射°照明辅助装置：明场和暗场（BD）、偏光（P）微分干涉（DIC）等17/102光学显微镜-(3)指标和参数°放大倍数–观察放大倍数：物镜倍数×目镜倍数–照相放大倍数：物镜×照相目镜×相机–金相～1000倍–立体～几十倍18/1029光学显微镜-(3)指标

7、和参数°特点：–操作简单、不需真空条件。–图像有彩色，能观察多层金属化的芯片。–景深小，观察微米以下的细微结构有困难。最高分辨率0.2~0.3微米。19/102光学显微镜-(4)用途°表面形状、尺寸、组织、结构、缺陷°芯片的各种烧毁与击穿现象°引线内外键合情况、芯片裂缝、沾污、划伤、氧化层缺陷及金属层腐蚀等°配合液晶相变分析，可对加电状态下的芯片发热点进行观察和定位。20/102中国可靠性网http://www.kekaoxing.com10光学显微镜-(4)用途°图片21/1022.2电参数测试分析目的：确认失效模式和失效管脚定位，识别部分失效

8、机理方法：与同批次好品同时进行测试和试验功能测试和管脚直流特性（I-V特性）对照良好样品、产品规范，解释差异结果:1)*参数漂移*参数不