半導(dǎo)體器件失效分析基礎(chǔ)-wenkub.com
2024-12-26 12:34 本頁(yè)面
【正文】 分析對(duì)象是失效品、良品。分析對(duì)象是失效品。 附錄 ? 一、名詞解釋?zhuān)? ? 質(zhì) 量： t=0 ? 可靠性： t=x ? 失效比例： % 或 PPM ? 失效率： 1FIT（ 10e9/hour） =1菲特 ? 宇航級(jí)： 1FIT ? 航天級(jí)： 10FIT ? 軍用級(jí)： 100FIT ? 工業(yè)級(jí)： 200FIT ? 民用級(jí)：？（心臟起搏器除外） 附錄（續(xù)） ? 器件的失效率滿(mǎn)足浴盆曲線(xiàn)。此外，電壓、電場(chǎng)強(qiáng)度、電流密度、溫度、濕度、環(huán)境、灰塵、機(jī)械應(yīng)力、振動(dòng)、沖擊、射線(xiàn)、磁場(chǎng)強(qiáng)度等則是決定器件可靠性的應(yīng)力因素。 ? 為了能進(jìn)行準(zhǔn)確的失效分析，需要熟悉器件的設(shè)計(jì)和制造工藝。 開(kāi)展失效分析具備的條件和注意事項(xiàng)（續(xù)） ? 利用社會(huì)資源開(kāi)展分析工作。要具有廣闊的思路和多方面的技能。 ? 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和驗(yàn)證。 ? 解剖分析。 失效分析程序（續(xù)） ? 五、常規(guī)的失效分析程序 ? 電參數(shù)和功能測(cè)試。 ? 芯片剖面分析（磨角染色）。 ? 機(jī)械探針臺(tái)測(cè)試（必要時(shí)）。 ? TO型金屬管殼 ? 陶瓷扁平封裝和陶瓷雙列直插式封裝 ? G型管殼封裝 ? 金屬雙列直插式封裝 ? 失效分析程序（續(xù)） ? 采用的解剖手段： ? 化學(xué)方法 ? 物理方法 ? 機(jī)械方法 ? 熱分離方法 ? 如：集成電路濺射解剖方法、集成電路分層剝離技術(shù)、砷化鎵器件解剖技術(shù)、光器件解剖技術(shù)、金屬和陶瓷封裝電路解剖技術(shù)、 BGA封裝電路解剖技術(shù)、大體積封裝 IC的物理解剖方法等等。 失效分析程序（續(xù)） ? 二、電路和元器件解剖 ? 不同電路和元件有不同的解剖方法。 ? 測(cè)試 ? 功能測(cè)試，驗(yàn)證失效數(shù)據(jù)； 非功能測(cè)試（ IV曲線(xiàn)測(cè)試）： ? 輸入端－輸入端 輸入端－ VCC ? 輸入端－ GND 輸出端－ GND ? 輸出端－ VCC 輸出端－輸出端 ? 輸入端－輸出端 VCC－ GND 失效分析程序（續(xù)） ? 外觀鏡檢 ? 鍍層質(zhì)量、引腳的銹蝕情況； ? 引腳根部和密封處的機(jī)械損傷； ? 污染或粘附物； ? 引腳與玻璃的粘附、密封縫的質(zhì)量； ? 外觀標(biāo)志 失效分析程序（續(xù)） ? 檢漏。 主要失效模式和機(jī)理（續(xù)） ? 鍵合缺陷引起的失效：鍵合點(diǎn)頸部損傷、鍵合強(qiáng)度不夠，鍵合區(qū)沾污、金鋁合金、鍵合位置不當(dāng)、鍵合絲損傷、鍵合絲長(zhǎng)尾、鍵合應(yīng)力過(guò)大損傷硅片。 ? 體內(nèi)劣化機(jī)理：二次擊穿、 CMOS閂鎖效應(yīng)、中子輻射損傷、重金屬沾污和材料缺陷引起的結(jié)特性退化、瞬間功率過(guò)載等。根據(jù)失效模式模型的區(qū)別或變化過(guò)程就可以判斷可靠性的現(xiàn)狀以及變化過(guò)程，并能準(zhǔn)確地找出主要問(wèn)題和提出有效改進(jìn)措施。只有這樣才能準(zhǔn)確地找出失效的真正根源。 失效分析的基本內(nèi)容（續(xù)） ? 七、新失效因素的考慮 經(jīng)過(guò)失效分析和產(chǎn)品設(shè)計(jì)改進(jìn)，器件原有的問(wèn)題得到解決，但一些新的失效因素又將產(chǎn)生，對(duì)這些新因素要重新分析研究，并采取新的措施加以控制和消除。有時(shí)需要用良品進(jìn)行類(lèi)似的破壞性試驗(yàn)，觀察是否產(chǎn)生相似的失效現(xiàn)象。 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。 失效現(xiàn)象：無(wú)功能、參數(shù)變壞、開(kāi)路、短路等。 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
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