芯片失效分析是一種對(duì)芯片故障進(jìn)行深入研究和分析的過程，其目的是找出導(dǎo)致故障的具體原因，并提出相應(yīng)的解決方案。芯片失效可能由多種因素引起，包括材料質(zhì)量問題、制造過程中的缺陷、溫度、電壓等環(huán)境因素，以及電路設(shè)計(jì)中可能存在的錯(cuò)誤等。失效分析的主要目標(biāo)是確定失效的根本原因，以便采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣硖岣咝酒目煽啃院头€(wěn)定性。

　　如何進(jìn)行芯片失效分析

　　在進(jìn)行芯片失效分析時(shí)，可能會(huì)用到一系列的設(shè)備和方法。例如，通過光學(xué)顯微鏡(OM)可以觀察芯片的表面形貌;通過X光檢查可以了解材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu);通過反應(yīng)離子刻蝕(RIE)、電子顯微鏡(EMMI)等方法可以深入研究芯片的微觀結(jié)構(gòu)。此外，還可以利用電性測(cè)試(IV)等手段，對(duì)芯片進(jìn)行詳細(xì)的電氣性能測(cè)試。在某些情況下，為了獲取更直觀的信息，可能需要進(jìn)行剖面分析(decap)或者用X光計(jì)算斷層掃描(CT)來獲得三維信息。

　　芯片失效分析步驟

　　芯片失效分析是一項(xiàng)復(fù)雜的過程，涉及多個(gè)步驟和各種分析方法。以下是一般的芯片失效分析步驟：

　　1、外觀檢查

　　首先進(jìn)行外觀檢查，查看是否有crack、burnt mark等現(xiàn)象，并拍照記錄。

　　2、非破壞性分析

　　通過X射線檢查內(nèi)部結(jié)構(gòu)，超聲波掃描顯微鏡(C-SAM)觀察是否存在delamination等現(xiàn)象。

　　3、電性能測(cè)試

　　使用IV、萬用表、示波器等工具進(jìn)行電測(cè)，以確定失效模式。電測(cè)失效可分為連接性失效、電參數(shù)失效和功能失效。連接性失效包括開路、短路以及電阻值變化。

　　4、破壞性分析

　　通過機(jī)械decap、化學(xué)decap和芯片開封機(jī)等方法，進(jìn)一步深入研究芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和失效原因。

　　5、驗(yàn)證失效模式

　　確保所定義的失效模式是正確的，避免因誤解導(dǎo)致不必要的分析工作。

　　6、確認(rèn)失效種類

　　失效種類可以分為電性和物理兩類。電性失效可能涉及參數(shù)異常、IV曲線問題或漏電流等;物理失效特征可能包括封裝損壞、腐蝕等。同時(shí)，還需了解失效產(chǎn)生的測(cè)試環(huán)境，如burn-in、ESD等。

　　7、芯片開封

　　為進(jìn)一步的失效分析實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備，去除IC封膠，確保芯片功能完整無損。

　　8、SEM掃描電鏡/EDX成分分析

　　進(jìn)行材料結(jié)構(gòu)分析、缺陷觀察和元素組成常規(guī)微區(qū)分析。