芯片故障分析的方法与步骤.pdf

简介：
本PDF文件详述了芯片故障分析的过程和具体方法，旨在为工程师提供一套系统的步骤来检测并解决集成电路中的各种问题。 芯片失效分析是微电子行业的重要环节之一，通过一系列科学方法对导致芯片失效的原因进行深入探究，并找出问题的根源，从而采取有效措施防止类似事件再次发生。它在保障产品质量、提升安全可靠性以及促进技术进步方面发挥着不可或缺的作用。此外，失效分析还能为制定或修改技术标准、仲裁失效事故、开展技术保险业务及处理对外贸易索赔等提供重要的技术支持。 常见的芯片失效分析方法包括SAT（超声波扫描显微镜）、X-Ray（X光检测）、FIB（聚焦离子束显微镜）、SEMEDX（扫描电子显微镜能谱仪）、RIE（干蚀刻）、EMMI（微光显微镜）、LaserDecap（激光开封）和AcidDecap（化学开封），以及研磨、制样和OM分析等。下面详细介绍这些方法的具体内容及其检查重点： SAT用于检测材料内部结构，包括晶格结构、杂质颗粒、夹杂物及沉淀物，并能识别裂纹、分层缺陷、空洞或气泡。 X-Ray则主要应用于不同封装类型的电子元器件与小型PCB印刷电路板的检测。它可以评估芯片数量和叠die情况，以及焊接质量和其它封装缺陷等。 FIB用于修改芯片电路布局验证及截面分析，并能进行定点切割检查微小连接点信号引出、失效确认及电学特性测试。 SEMEDX侧重于材料表面形貌分析，包括形状大小的观察与分布检测。同时它还能对薄膜样品做粗糙度和厚度测量以及成分定性定量分析。 RIE可实现各向同性和异性的蚀刻操作，并适用于多种材质如碳、环氧树脂等器件图形刻蚀需求。 EMMI关注P-N接面漏电、饱和区晶体管热电子及氧化层电流激发光子等问题的检查。 LaserDecap利用激光技术开封封装芯片，可用于IC正反面开封样品减薄和打标操作。AcidDecap则通过化学试剂去除塑料封装体进行内部结构分析。 研磨分析包括断面精细处理、工艺分析与失效点查找；OM侧重于外观形貌检测及缺陷发现等任务完成情况。 制样技术涉及冷埋注塑精密切割以获取标准切片，便于后续的金相显微镜检查和各种缺陷定位识别。这些方法和技术为芯片制造企业和质量控制人员提供了完整的工具包来确保产品质量与安全性能，在整个生产流程中占据着关键地位。