总结失效分析常用的方法

失效分析常用方法汇总

芯片在设计生产使用各环节都有可能出现失效，失效分析伴随芯片全流程。这里根据江苏容大检测失效分析实验室经验，为大家总结了失效分析方法和分析流程，供大家参考。

一、C-SAM(超声波扫描显微镜)

检测内容包含：

1.材料内部的晶格结构、杂质颗粒、夹杂物、沉淀物

2.内部裂纹

3.分层缺陷

4.空洞、气泡、空隙等。

二、 X-Ray(X光检测)

X-Ray是利用阴极射线管产生高能量电子与金属靶撞击，在撞击过程中，因电子突然减速，其损失的动能会以X-Ray形式放出。而对于样品无法以外观方式观测的位置，利用X-Ray穿透不同密度物质后其光强度的变化，产生的对比效果可形成影像，即可显示出待测物的内部结构，进而可在不破坏待测物的情况下观察待测物内部有问题的区域。

检测内容包含：

1.观测DIP、SOP、QFP、QFN、BGA、Flipchip等不同封装的半导体、电阻、电容等电子元器件以及小型PCB印刷电路板

2.观测器件内部芯片大小、数量、叠die、绑线情况

3.观测芯片crack、点胶不均、断线、搭线、内部气泡等封装缺陷，以及焊锡球冷焊、虚焊等焊接缺陷

三、EMMI微光显微镜

对于故障分析而言，微光显微镜(Emission Microscope, EMMI)是一种相当有用且效率极高的分析工具。主要侦测IC内部所放出光子。在IC元件中，EHP(Electron Hole Pairs)Recombination会放出光子(Photon)。如在P-N结加偏压，此时N阱的电子很容易扩散到P阱，而P的空穴也容易扩散至N，然后与P端的空穴(或N端的电子)做EHP Recombination。

检测内容包含：

1.P-N接面漏电;P-N接面崩溃

2.饱和区晶体管的热电子

3.氧化层漏电流产生的光子激发

4.Latch up、Gate Oxide Defect、Junction Leakage、Hot Carriers Effect、ESD等问题

四、研磨机

适用于高精微(光镜，SEM，TEM，AFM，ETC)样品的半自动准备加工研磨抛光，模块化制备研磨，平行抛光，精确角抛光，定址抛光或几种方式结合抛光。

检测内容包含：

1.断面精细研磨及抛光

2.芯片工艺分析

3.失效点的查找

五、金相显微镜

可用来进行器件外观及失效部位的表面形状，尺寸，结构，缺陷等观察。金相显微镜系统是将传统的光学显微镜与计算机(数码相机)通过光电转换有机的结合在一起，不仅可以在目镜上作显微观察，还能在计算机(数码相机)显示屏幕上观察实时动态图像，电脑型金相显微镜并能将所需要的图片进行编辑、保存和打印。

检测内容包含：

1.样品外观、形貌检测

2.制备样片的金相显微分析

3.各种缺陷的查找

江苏容大材料腐蚀检测，能够依据国际、国内和行业标准实施检测工作，开展从底层芯片到实际产品，从物理到逻辑全面的检测工作，提供芯片预处理、侧信道攻击、光攻击、侵入式攻击、环境、电压毛刺攻击、电磁注入、放射线注入、物理安全、逻辑安全、功能、兼容性和多点激光注入等安全检测服务，同时可开展模拟重现智能产品失效的现象，找出失效原因的失效分析检测服务，主要包括点针工作站(Probe Station)、反应离子刻蚀(RIE)、微漏电侦测系统(EMMI)、X-Ray检测，缺陷切割观察系统(FIB系统)等检测试验。实现对智能产品质量的评估及分析，为智能装备产品的芯片、嵌入式软件以及应用提供质量保证。

失效分析步骤

1、 非破坏性分析：主要是超声波扫描显微镜(C-SAM)--看有没delamination，xray--看内部结构，等等;

2、 电测：主要工具，万用表，示波器，sony tek370a，现在好象是370b了;

3、 破坏性分析：激光开封decap，机械decap，化学decap芯片开封机

以上就是江苏容大为大家总结的失效分析的检测方法，如果您有失效分析检测上的需求 ，欢迎咨询，我们不仅有专业的技术人员，还有先进的检测设备，期待您的咨询！