可靠性測試與效應(yīng)分析-資料下載頁
2025-04-29 09:00本頁面
【正文】 各部位電流強(qiáng)度不同，導(dǎo)致芯片表面溫度不同，紅外熱像儀掃描整個芯片，可以獲得芯片溫度分布圖。輸出圖的顏色對應(yīng)該點(diǎn)的溫度。 ? 儀器性能指標(biāo)： 熱分辨率 ℃, 空間分辨率 5um，測溫范圍 30℃ ～ 550℃, 最靈敏溫度范圍 80℃ ～ 180℃ 。 2022/5/24 54 可靠性測試與失效分析 顯微紅外熱像分析技術(shù) 2022/5/24 55 可靠性測試與失效分析 液晶熱點(diǎn)檢測技術(shù) 167。 液晶熱點(diǎn)檢測技術(shù) 液晶是一種既具有液體的流動性，又具有晶體各向異性的物質(zhì)。具 有一個獨(dú)特性質(zhì)，當(dāng)溫度高于某一臨界溫度 Tc時，就會變成各向同性。 靈敏區(qū) 溫度 各向同性 各向異性 臨界溫度 2022/5/24 56 可靠性測試與失效分析 液晶熱點(diǎn)檢測技術(shù) 該技術(shù)存在的缺點(diǎn)是電流檢測靈敏度不高，需要 mA級電流 2022/5/24 57 可靠性測試與失效分析 光輻射顯微分析 167。 光輻射顯微分析 (PEM) ? 原理： 半導(dǎo)體許多缺陷類型在特定電應(yīng)力下會產(chǎn)生漏電，并伴隨電子躍遷而導(dǎo)致光輻射。 ? 操作方法： 首先，在外部光源下對制品進(jìn)行數(shù)碼照相。然后對此局部加偏壓 (直流偏壓或信號 )，并在不透光的暗箱中進(jìn)行微光照相。最后兩相片疊加。 ? 適用范圍： 漏電結(jié)、接觸尖峰、氧化缺陷、柵針孔、靜電放電（ ESD）損傷、閂鎖效應(yīng)（ Latch up）、熱載流子、飽和晶體管及開關(guān)管等 2022/5/24 58 可靠性測試與失效分析 光輻射顯微分析 ? 缺點(diǎn)： 有些光輻射是正常的器件，如飽和晶體管，正偏二極管等。 有些很明顯的失效并不產(chǎn)生光輻射，如歐姆型短路等。 還有些缺陷雖產(chǎn)生輻射，但由于在器件的深層或被上層物質(zhì)遮擋，無法探測 ? 優(yōu)點(diǎn)： 操作簡單、方便，可以探測到半導(dǎo)體器件中的多種缺陷和機(jī)理引起的退化和失效，尤其在失效定位方面具有準(zhǔn)確、直觀和重復(fù)再現(xiàn)性。 無需制樣，非破壞性，不需真空環(huán)境，可以方便的施加各種靜態(tài)和動聽過的電應(yīng)力。 精度：幾十 PA/um2，定位精度為 1微米。 另外還有光譜分析功能，通過對輻射點(diǎn)的特征光譜分析來確定輻射的性質(zhì)和類型。 2022/5/24 59 可靠性測試與失效分析 光輻射顯微分析 2022/5/24 60 可靠性測試與失效分析 電子元器件化學(xué)成份分析技術(shù) 器件失效主要原因是污染（顆粒污染和表面污染），確認(rèn)污染源是實(shí)施改進(jìn)措施的先決條件。 另外，界面之間原子互擴(kuò)散也會引起特性退化和失效，也許要化學(xué)分析確認(rèn)。 分析項目特性 （ Item) X射線能譜分析（ EDAX） 俄歇電子能譜（ Auger） 二次離子質(zhì)譜（ SIMS） 傅立葉紅外光譜（ FTIR） 分析深度 1～ 5um 表面 2nm 表面 1～ 10mm 靈敏度 % % PPM～ PPT PPM 分析信息 元素 元素 元素 /分子 分子 空間分辨率 10nm 15nm ～ 2mm 輻射源 電子束 電子束 離子束 紅外光 2022/5/24 61 可靠性測試與失效分析 電子元器件化學(xué)成份分析技術(shù) 硅膠內(nèi)異物 X射線能譜分析（ EDAX）結(jié)果 20k電子伏特 2022/5/24 62 可靠性測試與失效分析 聚焦離子束 (FIB) ? 原理 靜電透鏡聚焦的高能量鎵離子 , 經(jīng)高壓電場加速后撞擊試片表面 , 在特定氣體協(xié)作下產(chǎn)生圖像并移除或沉淀 (連接 )物質(zhì) , 其解析度為亞微米級別 . 離子束實(shí)體噴濺加以鹵素氣體協(xié)作 , 可完成移除表面物質(zhì) (縱向解剖 /開挖護(hù)層、切斷金屬線 ), 離子束噴濺與有機(jī)氣體協(xié)作則可完成 導(dǎo)體沉積 (金屬線連接、測試鍵生長 ). 2022/5/24 63 可靠性測試與失效分析 聚焦離子束 ? 應(yīng)用 微線路修改（ Microcircuit Modification） 可直接對金屬線做切斷、連接或跳線處理 . 相對于再次流片驗證 , 先用 FIB工具來驗證線路設(shè)計的修改 , 在時效和成本上具有非常明顯的優(yōu)勢 . 測試鍵生長（ Test Pad/Probing Pad Building） 在復(fù)雜線路中任意位置鍍出測試鍵 , 工程師可進(jìn)一步使用探針臺(Probe station) 或 Ebeam 直接觀測 IC內(nèi)部信號 . 縱向解剖 Crosssection SEM掃描電鏡 /TEM透射電鏡的樣片制備 . 2022/5/24 64 可靠性測試與失效分析 致謝 ? 感謝 Foxconn提供這次培訓(xùn)演講的機(jī)會，也促使了自己的提高。 ? 感謝 BCD產(chǎn)品工程部資深經(jīng)理朱文龍在資料編寫的支持。 ? 感謝 BCD產(chǎn)品工程部高寶嘉教授的指導(dǎo)。 ? 感謝 BCD封狀工程師許黎明提供的部分資料。 2022/5/24 65 可靠性測試與失效分析 參考文獻(xiàn) 1. “產(chǎn)品的可靠性”，余勇， BCD培訓(xùn)材料。 2. “質(zhì)量工程師手冊”，主編張公緒，孫靜，企業(yè)管理出版社 3. “失效率 λ(t)的計算”， 4. “PRODUCT RELIABILITY and HVST OVERVIEW”, R. McWithey, Freescale. 5. “電子元器件失效分析技術(shù)” , 張紅波。 6. “半導(dǎo)體技術(shù)天地” , 。 2022/5/24 66 可靠性測試與失效分析 提問 Questions? 2022/5/24 67 可靠性測試與失效分析 Thanks!
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