集成电路失效分析

㈠ 怎样进行芯片失效分析

一般来说，集成电路在研制、生产和使用过程中失效不可避免，随着人们对产品质量和可靠性要求的不断提高，失效分析工作也显得越来越重要，通过芯片失效分析，可以帮助集成电路设计人员找到设计上的缺陷、工艺参数的不匹配或设计与操作中的不当等问题。
失效分析的意义主要表现
具体来说，失效分析的意义主要表现在以下几个方面：
失效分析是确定芯片失效机理的必要手段。
失效分析为有效的故障诊断提供了必要的信息。
失效分析为设计工程师不断改进或者修复芯片的设计，使之与设计规范更加吻合提供必要的反馈信息。
失效分析可以评估不同测试向量的有效性，为生产测试提供必要的补充，为验证测试流程优化提供必要的信息基础。
失效分析主要步骤和内容
芯片开封：去除IC封胶，同时保持芯片功能的完整无损，保持 die，bond pads，bond wires乃至lead-frame不受损伤，为下一步芯片失效分析实验做准备。
SEM 扫描电镜/EDX成分分析：包括材料结构分析/缺陷观察、元素组成常规微区分析、精确测量元器件尺寸等等。
探针测试：以微探针快捷方便地获取IC内部电信号。镭射切割：以微激光束切断线路或芯片上层特定区域。
EMMI侦测：EMMI微光显微镜是一种效率极高的失效分错析工具，提供高灵敏度非破坏性的故障定位方式，可侦测和定位非常微弱的发光（可见光及近红外光），由此捕捉各种元件缺陷或异常所产生的漏电流可见光。
OBIRCH应用（镭射光束诱发阻抗值变化测试）：OBIRCH常用于芯片内部高阻抗及低阻抗分析，线路漏电路径分析。利用OBIRCH方法，可以有效地对电路中缺陷定位，如线条中的空洞、通孔下的空洞。通孔底部高阻区等，也能有效的检测短路或漏电,是发光显微技术的有力补充。
LG液晶热点侦测：利用液晶感测到IC漏电处分子排列重组，在显微镜下呈现出不同于其它区域的斑状影像，找寻在实际分析中困扰设计人员的漏电区域（超过10mA之故障点）。
定点/非定点芯片研磨：移除植于液晶驱动芯片 Pad上的金凸块， 保持Pad完好无损，以利后续分析或rebonding。
X-Ray 无损侦测：检测IC封装中的各种缺陷如层剥离、爆裂、空洞以及打线的完整性，PCB制程中可能存在的缺陷如对齐不良或桥接，开路、短路或不正常连接的缺陷，封装中的锡球完整性。
SAM (SAT)超声波探伤可对IC封装内部结构进行非破坏性检测, 有效检出因水气或热能所造成的各种破坏如：o晶元面脱层，o锡球、晶元或填胶中的裂缝，o封装材料内部的气孔，o各种孔洞如晶元接合面、锡球、填胶等处的孔洞。

㈡ 集成电路电压变化有哪些表现

允许功耗。是指集成电路所能承受的最大耗散功率，主要用于各类大功率集成电路。工作环境温度。是指集成电路能维持正常工作的最低和最高环境温度。储存温度。是指集成电路在储存状态下的最低和最高温度。集成电路烧坏。通常由过电压或过电流引起。集成电路烧坏后，从外表一般看不出明显的痕迹。严重时，集成电路可能会有烧出一个小洞或有一条裂纹之类的痕迹。集成电路烧坏后，某些引脚的直流工作电压也会明显变化，用常规方法检查能发现故障部位。集成电路烧坏是一种硬性故障，对这种故障的检修很简单：只能更换。

㈢ 检测集成电路是否损坏可采用哪些方法

现在的电子产品往往由于一块集成电路损坏，导致一部分或几个部分不能常工作，影响设备的正常使用。那么如何检测集成电路的好坏呢?通常一台设备里面有许多个集成电路，当拿到一部有故障的集成电路的设备时，首先要根据故障现象，判断出故障的大体部位，然后通过测量，把故障的可能部位逐步缩小，最后找到故障所在。 要找到故障所在必须通过检测，通常修理人员都采用测引脚电压方法来判断，但这只能判断出故障的大致部位，而且有的引脚反应不灵敏，甚至有的没有什么反应。就是在电压偏离的情况下，也包含外围元件损坏的因素，还必须将集成块内部故障与外围故障严格区别开来，因此单靠某一种方法对集成电路是很难检测的，必须依赖综合的检测手段。现以万用表检测为例，介绍其具体方法。 在实际修理中，通常采用在路测量。先测量其引脚电压，如果电压异常，可断开引脚连线测接线端电压，以判断电压变化是外围元件引起，还是集成块内部引起。也可以采用测外部电路到地之间的直流等效电阻(称R外)来判断，通常在电路中测得的集成块某引脚与接地脚之间的直流电阻(在路电阻)，实际是R内与R外并联的总直流等效电阻。在修理中常将在路电压与在路电阻的测量方法结合使用。有时在路电压和在路电阻偏离标准值，并不一定是集成块损坏，而是有关外围元件损坏，使R外不正常，从而造成在路电压和在路电阻的异常。这时便只能测量集成块内部直流等效电阻，才能判定集成块是否损坏。 我们知道，集成块使用时，总有一个引脚与印制电路板上的逗地地线是焊通的，在电路中称之为接地脚。由于集成电路内部都采用直接耦合，因此，集成块的其它引脚与接地脚之间都存在着确定的直流电阻，这种确定的直流电阻称为该脚内部等效直流电阻，简称R内。当我们拿到一块新的集成块时，可通过用万用表测量各引脚的内部等效直流电阻来判断其好坏，若各引脚的内部等效电阻R内与标准值相符，说明这块集成块是好的，反之若与标准值相差过大，说明集成块内部损坏。测量时有一点必须注意，由于集成块内部有大量的三极管，二极管等非线性元件，在测量中单测得一个阻值还不能判断其好坏，必须互换表笔再测一次，获得正反向两个阻值。只有当R内正反向阻值都符合标准，才能断定该集成块完好。 根据实际检修经验，在路检测集成电路内部直流等效电阻时可不必把集成块从电路上焊下来，只需将电压或在路电阻异常的脚与电路断开，同时将接地脚也与电路板断开，其它脚维持原状，测量出测试脚与接地脚之间的R内正反向电阻值便可判断其好坏。 例如，电视机内集成块TA7609P瑢脚在路电压或电阻异常，可切断瑢脚和⑤脚(接地脚)然后用万用表内电阻挡测瑢脚与⑤脚之间电阻，测得一个数值后，互换表笔再测一次。若集成块正常应测得红表笔接地时为8.2kΩ ，黑表笔接地时为272kΩ的R内直流等效电阻，否则集成块已损坏。 总之，在检测时要认真分析，灵活运用各种方法，摸索规律，做到快速、准确找出故障

㈣ 电子元器件失效分析与典型案例的目录

第一篇基础篇
第一章电子元器件失效分析概论
1.1失效分析的目的和意义
1.2失效分析的基本内容
1.3失效分析要求
1.4主要失效模式及其分布
1.5主要失效机理及其定义
第二章失效分析程序
2.1失效环境调查
2.2失效样品保护
2.3失效分析方案设计
2.4外观检查
2.5电测
2.6应力试验分析
2.7故障模拟分析
2.8内部分析
2.9纠正措施
2.10结果验证
第三章失效分析技术
3.1以失效分析为目的的电测技术
3.2无损失效分析技术
3.3样品制备技术
3.4显微形貌像技术
3.5以测量电压效应为基础的失效分析定位技术
3.6以测量电流效应为基础的失效分析定位技术
3.7电子元器件化学成分分析技术
3.8失效分析技术列表
第四章失效分析主要仪器设备与工具
4.1光学显微镜
4.2X射线透视仪
4.3扫描声学显微镜
4.4塑封器件喷射腐蚀开封机
4.5等离子腐蚀机
4.6反应离子腐蚀机
4.7聚集离子束系统
4.8扫描电子显微镜及x射线能谱仪
4.9俄歇电子能谱仪
4.10二次离子质谱仪
4.11透射式电子显微镜
4.12电子束测试系统
4.13显微红外热像仪
4.14光辐射显微镜
4.15内部气氛分析仪
4.16红外显微镜
第二篇案例篇
第五章集成电路的失效分析典型案例
5.1集成电路主要失效模式及失效机理
5.2集成电路典型案例综合分析
5.3集成电路的失效控制措施
5.4集成电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机理
6.2微波器件典型案例综合分析
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
第七章混合集成电路失效分析典型案例
7.1混合集成电路的主要失效模式及失效机理
7.2混合集成电路典型案例综合分析
7.3混合集成电路的失效控制措施
7.4混合集成电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机理
8.2分立器件典型案例综合分析
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电阻器的主要失效模式、失效机理以及预防措施
9.2电容器的主要失效模式、失效机理以及预防措施
9.3阻容元件典型案例综合分析
9.4阻容元件失效分析典型案例
第十章继电器和连接器失效分析典型案例
10.1继电器、连接器的主要失效模式及失效机理
10.2继电器和连接器典型案例综合分析
10.3继电器和连接器失效分析典型案例
第十一章板级电路失效分析典型案例
11.1板级电路的主要失效模式及失效机理
11.2板级电路典型案例综合分析
11.3板级电路失效分析典型案例
第十二章电真空器件失效分析典型案例
12.1电真空器件的主要失效模式及失效原因
12.2电真空器件典型案例综合分析
12.3电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机理
13.2其它器件典型案例综合分析
13.3其它器件失效分析典型案例

㈤ FA失效分析是什么怎么去做失效分析

失效分析（FA）一般根据失效模式和现象，通过分析和验证，模拟重现失效的现象，找出失效的原因，挖掘出失效的机理的活动。失效分析具有很强的专业性，需要通过专业学习才懂怎么做失效分析。
失效分析是一门发展中的新兴学科，近年开始从军工向普通企业普及。它一般根据失效模式和现象，通过分析和验证，模拟重现失效的现象，找出失效的原因，挖掘出失效的机理的活动。在提高产品质量，技术开发、改进，产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。其方法分为有损分析，无损分析，物理分析，化学分析等。早期失效率高的原因是产品中存在不合格的部件；晚期失效率高的原因是产品部件经长期使用后进入失效期。机械产品中的磨合、电子元器件的老化筛选等就是根据这种失效规律而制定的保证可靠性的措施。失效按其工程含义分为暂失效和永久失效、突然失效和渐变失效，按经济观点分为正常损耗失效、本质缺陷失效、误用失效和超负荷失效。产品的种类和状态繁多，失效的形式也千差万别。因此对失效分析难以规定统一的模式。失效分析可分为整机失效分析和零部件残骸失效分析，也可按产品发展阶段、失效场合、分析目的进行失效分析。失效分析的工作程序通常分为明确要求，调查研究，分析失效机制和提出对策等阶段。失效分析的核心是失效机制的分析和揭示。
失效机制是导致零件、元器件和材料失效的物理或化学过程。此过程的诱发因素有内部的和外部的。在研究失效机制时，通常先从外部诱发因素和失效表现形式入手，进而再研究较隐蔽的内在因素。在研究批量性失效规律时，常用数理统计方法，构成表示失效机制、失效方式或失效部位与失效频度、失效百分比或失效经济损失之间关系的排列图或帕雷托图，以找出必须首先解决的主要失效机制、方位和部位。任一产品或系统的构成都是有层次的，失效原因也具有层次性，如系统－单机－部件（组件）－零件（元件）－材料。上一层次的失效原因即是下一层次的失效现象。越是低层次的失效现象，就越是本质的失效原因。