集成電路失效分析

㈠ 怎樣進行晶元失效分析

一般來說，集成電路在研製、生產和使用過程中失效不可避免，隨著人們對產品質量和可靠性要求的不斷提高，失效分析工作也顯得越來越重要，通過晶元失效分析，可以幫助集成電路設計人員找到設計上的缺陷、工藝參數的不匹配或設計與操作中的不當等問題。
失效分析的意義主要表現
具體來說，失效分析的意義主要表現在以下幾個方面：
失效分析是確定晶元失效機理的必要手段。
失效分析為有效的故障診斷提供了必要的信息。
失效分析為設計工程師不斷改進或者修復晶元的設計，使之與設計規范更加吻合提供必要的反饋信息。
失效分析可以評估不同測試向量的有效性，為生產測試提供必要的補充，為驗證測試流程優化提供必要的信息基礎。
失效分析主要步驟和內容
晶元開封：去除IC封膠，同時保持晶元功能的完整無損，保持 die，bond pads，bond wires乃至lead-frame不受損傷，為下一步晶元失效分析實驗做准備。
SEM 掃描電鏡/EDX成分分析：包括材料結構分析/缺陷觀察、元素組成常規微區分析、精確測量元器件尺寸等等。
探針測試：以微探針快捷方便地獲取IC內部電信號。鐳射切割：以微激光束切斷線路或晶元上層特定區域。
EMMI偵測：EMMI微光顯微鏡是一種效率極高的失效分錯析工具，提供高靈敏度非破壞性的故障定位方式，可偵測和定位非常微弱的發光（可見光及近紅外光），由此捕捉各種元件缺陷或異常所產生的漏電流可見光。
OBIRCH應用（鐳射光束誘發阻抗值變化測試）：OBIRCH常用於晶元內部高阻抗及低阻抗分析，線路漏電路徑分析。利用OBIRCH方法，可以有效地對電路中缺陷定位，如線條中的空洞、通孔下的空洞。通孔底部高阻區等，也能有效的檢測短路或漏電,是發光顯微技術的有力補充。
LG液晶熱點偵測：利用液晶感測到IC漏電處分子排列重組，在顯微鏡下呈現出不同於其它區域的斑狀影像，找尋在實際分析中困擾設計人員的漏電區域（超過10mA之故障點）。
定點/非定點晶元研磨：移除植於液晶驅動晶元 Pad上的金凸塊， 保持Pad完好無損，以利後續分析或rebonding。
X-Ray 無損偵測：檢測IC封裝中的各種缺陷如層剝離、爆裂、空洞以及打線的完整性，PCB製程中可能存在的缺陷如對齊不良或橋接，開路、短路或不正常連接的缺陷，封裝中的錫球完整性。
SAM (SAT)超聲波探傷可對IC封裝內部結構進行非破壞性檢測, 有效檢出因水氣或熱能所造成的各種破壞如：o晶元面脫層，o錫球、晶元或填膠中的裂縫，o封裝材料內部的氣孔，o各種孔洞如晶元接合面、錫球、填膠等處的孔洞。

㈡ 集成電路電壓變化有哪些表現

允許功耗。是指集成電路所能承受的最大耗散功率，主要用於各類大功率集成電路。工作環境溫度。是指集成電路能維持正常工作的最低和最高環境溫度。儲存溫度。是指集成電路在儲存狀態下的最低和最高溫度。集成電路燒壞。通常由過電壓或過電流引起。集成電路燒壞後，從外表一般看不出明顯的痕跡。嚴重時，集成電路可能會有燒出一個小洞或有一條裂紋之類的痕跡。集成電路燒壞後，某些引腳的直流工作電壓也會明顯變化，用常規方法檢查能發現故障部位。集成電路燒壞是一種硬性故障，對這種故障的檢修很簡單：只能更換。

㈢ 檢測集成電路是否損壞可採用哪些方法

現在的電子產品往往由於一塊集成電路損壞，導致一部分或幾個部分不能常工作，影響設備的正常使用。那麼如何檢測集成電路的好壞呢?通常一台設備裡面有許多個集成電路，當拿到一部有故障的集成電路的設備時，首先要根據故障現象，判斷出故障的大體部位，然後通過測量，把故障的可能部位逐步縮小，最後找到故障所在。 要找到故障所在必須通過檢測，通常修理人員都採用測引腳電壓方法來判斷，但這只能判斷出故障的大致部位，而且有的引腳反應不靈敏，甚至有的沒有什麼反應。就是在電壓偏離的情況下，也包含外圍元件損壞的因素，還必須將集成塊內部故障與外圍故障嚴格區別開來，因此單靠某一種方法對集成電路是很難檢測的，必須依賴綜合的檢測手段。現以萬用表檢測為例，介紹其具體方法。 在實際修理中，通常採用在路測量。先測量其引腳電壓，如果電壓異常，可斷開引腳連線測接線端電壓，以判斷電壓變化是外圍元件引起，還是集成塊內部引起。也可以採用測外部電路到地之間的直流等效電阻(稱R外)來判斷，通常在電路中測得的集成塊某引腳與接地腳之間的直流電阻(在路電阻)，實際是R內與R外並聯的總直流等效電阻。在修理中常將在路電壓與在路電阻的測量方法結合使用。有時在路電壓和在路電阻偏離標准值，並不一定是集成塊損壞，而是有關外圍元件損壞，使R外不正常，從而造成在路電壓和在路電阻的異常。這時便只能測量集成塊內部直流等效電阻，才能判定集成塊是否損壞。 我們知道，集成塊使用時，總有一個引腳與印製電路板上的逗地地線是焊通的，在電路中稱之為接地腳。由於集成電路內部都採用直接耦合，因此，集成塊的其它引腳與接地腳之間都存在著確定的直流電阻，這種確定的直流電阻稱為該腳內部等效直流電阻，簡稱R內。當我們拿到一塊新的集成塊時，可通過用萬用表測量各引腳的內部等效直流電阻來判斷其好壞，若各引腳的內部等效電阻R內與標准值相符，說明這塊集成塊是好的，反之若與標准值相差過大，說明集成塊內部損壞。測量時有一點必須注意，由於集成塊內部有大量的三極體，二極體等非線性元件，在測量中單測得一個阻值還不能判斷其好壞，必須互換表筆再測一次，獲得正反向兩個阻值。只有當R內正反向阻值都符合標准，才能斷定該集成塊完好。 根據實際檢修經驗，在路檢測集成電路內部直流等效電阻時可不必把集成塊從電路上焊下來，只需將電壓或在路電阻異常的腳與電路斷開，同時將接地腳也與電路板斷開，其它腳維持原狀，測量出測試腳與接地腳之間的R內正反向電阻值便可判斷其好壞。 例如，電視機內集成塊TA7609P瑢腳在路電壓或電阻異常，可切斷瑢腳和⑤腳(接地腳)然後用萬用表內電阻擋測瑢腳與⑤腳之間電阻，測得一個數值後，互換表筆再測一次。若集成塊正常應測得紅表筆接地時為8.2kΩ ，黑表筆接地時為272kΩ的R內直流等效電阻，否則集成塊已損壞。 總之，在檢測時要認真分析，靈活運用各種方法，摸索規律，做到快速、准確找出故障

㈣ 電子元器件失效分析與典型案例的目錄

第一篇基礎篇
第一章電子元器件失效分析概論
1.1失效分析的目的和意義
1.2失效分析的基本內容
1.3失效分析要求
1.4主要失效模式及其分布
1.5主要失效機理及其定義
第二章失效分析程序
2.1失效環境調查
2.2失效樣品保護
2.3失效分析方案設計
2.4外觀檢查
2.5電測
2.6應力試驗分析
2.7故障模擬分析
2.8內部分析
2.9糾正措施
2.10結果驗證
第三章失效分析技術
3.1以失效分析為目的的電測技術
3.2無損失效分析技術
3.3樣品制備技術
3.4顯微形貌像技術
3.5以測量電壓效應為基礎的失效分析定位技術
3.6以測量電流效應為基礎的失效分析定位技術
3.7電子元器件化學成分分析技術
3.8失效分析技術列表
第四章失效分析主要儀器設備與工具
4.1光學顯微鏡
4.2X射線透視儀
4.3掃描聲學顯微鏡
4.4塑封器件噴射腐蝕開封機
4.5等離子腐蝕機
4.6反應離子腐蝕機
4.7聚集離子束系統
4.8掃描電子顯微鏡及x射線能譜儀
4.9俄歇電子能譜儀
4.10二次離子質譜儀
4.11透射式電子顯微鏡
4.12電子束測試系統
4.13顯微紅外熱像儀
4.14光輻射顯微鏡
4.15內部氣氛分析儀
4.16紅外顯微鏡
第二篇案例篇
第五章集成電路的失效分析典型案例
5.1集成電路主要失效模式及失效機理
5.2集成電路典型案例綜合分析
5.3集成電路的失效控制措施
5.4集成電路失效分析典型案例
第六章微波器件失效分析典型案例
6.1微波器件的主要失效模式及失效機理
6.2微波器件典型案例綜合分析
6.3微波器件的失效控制措施
6.4微波器件失效分析典型案例
第七章混合集成電路失效分析典型案例
7.1混合集成電路的主要失效模式及失效機理
7.2混合集成電路典型案例綜合分析
7.3混合集成電路的失效控制措施
7.4混合集成電路失效分析典型案例
第八章分立器件失效分析典型案例
8.1分立器件的主要失效模式及失效機理
8.2分立器件典型案例綜合分析
8.3分立器件失效分析典型案例
第九章阻容元件失效分析典型案例
9.1電阻器的主要失效模式、失效機理以及預防措施
9.2電容器的主要失效模式、失效機理以及預防措施
9.3阻容元件典型案例綜合分析
9.4阻容元件失效分析典型案例
第十章繼電器和連接器失效分析典型案例
10.1繼電器、連接器的主要失效模式及失效機理
10.2繼電器和連接器典型案例綜合分析
10.3繼電器和連接器失效分析典型案例
第十一章板級電路失效分析典型案例
11.1板級電路的主要失效模式及失效機理
11.2板級電路典型案例綜合分析
11.3板級電路失效分析典型案例
第十二章電真空器件失效分析典型案例
12.1電真空器件的主要失效模式及失效原因
12.2電真空器件典型案例綜合分析
12.3電真空器件失效分析典型案例
第十三章其它器件失效分析典型案例
13.1其它器件主要失效模式及失效機理
13.2其它器件典型案例綜合分析
13.3其它器件失效分析典型案例

㈤ FA失效分析是什麼怎麼去做失效分析

失效分析（FA）一般根據失效模式和現象，通過分析和驗證，模擬重現失效的現象，找出失效的原因，挖掘出失效的機理的活動。失效分析具有很強的專業性，需要通過專業學習才懂怎麼做失效分析。
失效分析是一門發展中的新興學科，近年開始從軍工向普通企業普及。它一般根據失效模式和現象，通過分析和驗證，模擬重現失效的現象，找出失效的原因，挖掘出失效的機理的活動。在提高產品質量，技術開發、改進，產品修復及仲裁失效事故等方面具有很強的實際意義。其方法分為有損分析，無損分析，物理分析，化學分析等。早期失效率高的原因是產品中存在不合格的部件；晚期失效率高的原因是產品部件經長期使用後進入失效期。機械產品中的磨合、電子元器件的老化篩選等就是根據這種失效規律而制定的保證可靠性的措施。失效按其工程含義分為暫失效和永久失效、突然失效和漸變失效，按經濟觀點分為正常損耗失效、本質缺陷失效、誤用失效和超負荷失效。產品的種類和狀態繁多，失效的形式也千差萬別。因此對失效分析難以規定統一的模式。失效分析可分為整機失效分析和零部件殘骸失效分析，也可按產品發展階段、失效場合、分析目的進行失效分析。失效分析的工作程序通常分為明確要求，調查研究，分析失效機制和提出對策等階段。失效分析的核心是失效機制的分析和揭示。
失效機制是導致零件、元器件和材料失效的物理或化學過程。此過程的誘發因素有內部的和外部的。在研究失效機制時，通常先從外部誘發因素和失效表現形式入手，進而再研究較隱蔽的內在因素。在研究批量性失效規律時，常用數理統計方法，構成表示失效機制、失效方式或失效部位與失效頻度、失效百分比或失效經濟損失之間關系的排列圖或帕雷托圖，以找出必須首先解決的主要失效機制、方位和部位。任一產品或系統的構成都是有層次的，失效原因也具有層次性，如系統－單機－部件（組件）－零件（元件）－材料。上一層次的失效原因即是下一層次的失效現象。越是低層次的失效現象，就越是本質的失效原因。