经典失效分析案例汇总

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1、来自赛宝和华为的经典FA案例Aug30,2012应该改为已变色不良品应该改为未变色不良品Page25DSPC6203器件工艺失效分析整机测试功能信号时断时续，用手轻轻按压或者开机一段时间故障现象会暂时消失之前曾经出现过此类失效，二者的故障现象和失效定位几乎完全一致，当时的给出的结论是在拿板的时候该处DSP器件是承受外力最大的位置，从而容易造成失效。如此相似的失效现象重复出现，有必要进行更加深入的分析，以确定起失效的根本原因。Page26无损检测分析－XRay分析最初的故障定位在U21位置芯片的A1角附近，对该芯片A1附近区域进行X－Ray分析，结果如

2、图1所示。发现除了存在较多的气孔，没有其他的异常现象。Page27无损检测分析－IV曲线重点对BGA器件的四边引脚进行分析AA19和W22开路，AB21和W21时断时续。Page28无损检测分析－ERSASCOP分析芯片AB22位置角附近存在多处焊点的开裂现象，裂纹产生在器件侧焊盘同焊料球之间，当在该芯片处施加外力或者热应力的情况下，裂纹可能会暂时的愈合或者断开，因此，功能测试表现出时断时续的现象。Page29有损检测分析－起拔试验几乎所有焊点的断裂面都在器件侧焊盘与焊料球之间断面光滑平整，属于脆性断裂AB22角部分焊点端面颜色发暗，应该为断裂面在空

3、气中曝露Page30SEM显示断口为脆性断口Page31韧性断口图象（推力试验）Page32一个正常焊点起拔后的各种断面位置一般断面在焊料球中间或者是由于器件侧和PCB侧的焊盘从基板脱离Page33有损检测分析－切片器件侧焊盘为ENIG镀层个别焊点器件侧出现的裂纹裂纹产生在Ni层/IMC之间，并几乎贯穿整个界面。裂纹的宽度为2～4微米左右。裂纹在Ni层/IMC之间产生并扩展Page34有损检测分析－切片时断时续焊点器件侧出现明显裂纹所有焊点PCB侧连接正常Page35SEM时断时续焊点器件侧裂纹背散射图象所有焊点PCBIMC背散射图象Page36有损

4、检测分析－SEM和EDX能谱分析的结果显示了断面Ni层的P含量过高。一般来说业界通用的标准认为ENIG焊盘Ni层中P的含量在9wt％～10wt％左右为宜。而从图中可以看出该批次器件样品的P含量已经达到了20wt％～25wt％。断面P含量超高Page37有损检测分析－线扫描Page38有损检测分析－线扫描从线扫描的结果看出，在Ni/SnPb的界面位置出现了大约一个微米厚度的P的峰值，说明在该层面存在着P富集的现象解释：在焊点服役过程中界面处IMC不断生成和长大，会不断的消耗界面附近两侧的Ni和Sn，这就使原本P含量偏高的Ni（P）层在靠近IMC的地方形

5、成含量更高的富P层；同理，IMC的另一侧会形成一个富Pb的区域。富P层的形成会造成焊点界面的严重弱化，在工艺操作或运输过程中即使是受到一些微小的应力，也容易导致器件焊盘从焊点脱离。Page39改进措施短期解决措施：尽量减少单板加工过程中的热过程（比如减少回流焊液态以上温度时间，降低峰值温度等）减小扣板在装配环节的受力，如规范操作、使用工装后续新单板设计使用到该器件，需要确认不能布局在高应力区域，例如螺钉附近、扣板连接器附近、板边等。根本解决措施敦促加强DSPENIG镀层工艺过程的控制敦促尽快进行DSP基板表面处理方式的改进（由ENIG镀层工艺转变为O

6、SP镀层工艺）Page40附：黑盘判断依据4＋X方法外观检查：焊点裂纹起拔试验：脆性断口可焊性试验：起拔后失效断口润湿不良切片分析：断面在Ni/IMC之间EDX分析：起拔断口P含量过高（15wt％以上）SEM分析：起拔断口存在MudCrack黑盘失效切片分析：裂纹旁边存在“牙缝”现象黑盘失效发生必然伴随以上现象，如果其中一条不满足则可认为不是黑盘失效三种现象发生一种或者多种，都可以判定为黑盘失效失效现象表现为电信号时断时续可以作为失效分析时一个参考，但不可以作为判断黑盘的准则YYYYPage41外观检查市场返回单板异物腐蚀分析来源：市场运行近一年返修

7、失效现象：复位频繁，可能为某处短路导致外观检查：从外观上看比较明显的现象是有异物流过的痕迹Page42失效分析外观观察如果流体导电的话完全可以造成器件引脚之间的短路Page43失效分析IC分析（离子色谱）从返修样品上取少量异物，进行IC检测，结果显示为异物中含有较多的硫根离子。EDX分析对图中的1，2，3位置进行了EDX分析，结果见后页Page44失效分析EDX分析Processingoption:Allelementsanalyzed(Normalised)SpectrumCOSCaTotal117.7759.3112.4310.50100.002

8、17.4460.4411.5510.57100.00312.7662.8612.9011.48100.00M