半導(dǎo)體器件失效分析基礎(chǔ)-文庫(kù)吧
2024-12-14 12:34 本頁(yè)面
【正文】 失效分析的目的和意義（續(xù)） ? 失效分析和失效物理研究立足于微觀世界，它把半導(dǎo)體器件不單純看成是具有某種功能的 “ 黑匣子 ” ，而是從物理、化學(xué)的微觀結(jié)構(gòu)上對(duì)它進(jìn)行仔細(xì)觀察和分析研究，從本質(zhì)上探究半導(dǎo)體器件的不可靠因素。 失效分析的目的和意義（續(xù)） 失效分析對(duì)產(chǎn)品的貢獻(xiàn) ? （ 1）開展元器件的破壞性物理分析（ 簡(jiǎn)稱 DPA ，該工作與失效分析相輔相成，互為補(bǔ)充，配合使用有很好效果），它能為元器件認(rèn)證提供技術(shù)服務(wù)，如：總結(jié)器件選型的關(guān)鍵點(diǎn)和薄弱點(diǎn)、總結(jié)器件選型的 checklist。從源頭上堵住質(zhì)量問題，將隱患消滅在萌牙狀態(tài)。對(duì)供應(yīng)商提供的元器件，從工藝和質(zhì)量方面起到檢驗(yàn)和監(jiān)督作用，發(fā)揮其對(duì)供應(yīng)商的威懾作用。 失效分析的目的和意義（續(xù)） ? （ 2）對(duì)研發(fā)中失效的元器件開展分析，幫助研發(fā)人員破解器件 “ 黑匣子 ” ，把分析結(jié)果反饋給研發(fā)人員，協(xié)助研發(fā)人員解決系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段存在的問題，將質(zhì)量隱患消滅在產(chǎn)品研發(fā)階段。 失效分析的目的和意義（續(xù)） （ 3）對(duì)生產(chǎn)線上失效的元器件快速響應(yīng)，迅速準(zhǔn)確的定位器件失效性質(zhì)，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供科學(xué)依據(jù)，確保生產(chǎn)線的順利運(yùn)行，將損失降低到最低程度。 ? （ 4）對(duì)市場(chǎng)上失效的元器件進(jìn)行分析總結(jié)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的共性問題、重點(diǎn)問題問題組織專題攻關(guān)或反饋相關(guān)部門進(jìn)行攻關(guān)。將攻關(guān)成果反饋回用戶及后續(xù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，以便達(dá)到提高產(chǎn)品可靠性的目的。 失效分析的目的和意義（續(xù)） 失效價(jià)格失效價(jià)格 （美元）期間用途購(gòu)進(jìn)器件 期間 設(shè)備安裝 期間 系統(tǒng)調(diào)試 期間 現(xiàn)場(chǎng)使用 期間 民用 2 5 5 50 工業(yè)應(yīng)用 4 25 45 215 軍事應(yīng)用 7 50 120 1,000 航天應(yīng)用 15 75 300 2 106 失效分析有很好的經(jīng)濟(jì)效益 失效分析的基本內(nèi)容 ? 失效情況調(diào)查； ? 失效模式鑒別； ? 失效特征描述； ? 假設(shè)失效機(jī)理； ? 證實(shí)失效機(jī)理； ? 提出糾正措施和新失效因素。 失效分析的基本內(nèi)容（續(xù)） 一、失效情況的調(diào)查 制造廠、型號(hào)、名稱、外殼類型、生產(chǎn)日期、批號(hào)。 用戶、設(shè)備名稱，臺(tái)號(hào)、失效部位、累計(jì)運(yùn)行時(shí)間。 失效的環(huán)境（調(diào)試、運(yùn)行、高溫、低溫、振動(dòng)、沖擊、驗(yàn)收、現(xiàn)場(chǎng)使用等）、失效時(shí)間、判斷人。 失效現(xiàn)象：無功能、參數(shù)變壞、開路、短路等。 失效分析的基本內(nèi)容（續(xù)） ? 二、鑒別失效模式 ? 電特性測(cè)試：判斷失效現(xiàn)象是否與原始數(shù)據(jù)相符，分析失效現(xiàn)象可能與哪些因素有關(guān)。 ? 用立體顯微鏡檢查外觀：機(jī)械損傷、腐蝕、標(biāo)記完整性等。 ? 解剖后根據(jù)芯片失效特征進(jìn)行判斷。 失效分析的基本內(nèi)容（續(xù)） ? 三、失效特征描述 ? 利用高倍顯微鏡和掃描電子顯微鏡等設(shè)備觀察失效部位的形狀、大小、位置、顏色、機(jī)械和物理結(jié)構(gòu)、物理特性等，科學(xué)地表征和闡明與上述失效模式有關(guān)的各種失效現(xiàn)象。 失效分析的基本內(nèi)容（續(xù)） ? 四、失效機(jī)理假設(shè) ? 以半導(dǎo)體器件失效機(jī)理的有關(guān)理論為根據(jù)，對(duì)上述失效模式和現(xiàn)象進(jìn)行理論推理并結(jié)合材料性質(zhì)、有關(guān)設(shè)計(jì)和工藝的理論及經(jīng)驗(yàn)，提出導(dǎo)致該失效模式產(chǎn)生的內(nèi)在原因或具體的物理化學(xué)過程。如有可能，更應(yīng)以分子、原子學(xué)觀點(diǎn)加以闡明或解釋。 失效分析的基本內(nèi)容（續(xù)） ? 五、失效機(jī)理證實(shí) ? 選擇有關(guān)的分析、試驗(yàn)和觀測(cè)設(shè)備對(duì)失效樣品進(jìn)行分析，驗(yàn)證失效機(jī)理的假設(shè)是否正確。有時(shí)需要用良品進(jìn)行類似的破壞性試驗(yàn)，觀察是否產(chǎn)生相似的失效現(xiàn)象。 ? 這種試驗(yàn)分析方法有利于驗(yàn)證失效假設(shè)，如果一次證實(shí)不了，則重復(fù)上述二、三、四、五等步驟，直到證實(shí)為止。 失效分析的基本內(nèi)容（續(xù)） ? 六、提出糾正措施 ? 根據(jù)失效分析結(jié)果，提出防止產(chǎn)生失效的設(shè)想和建議。它包括工藝、設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)
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