IC芯片故障分析

IC芯片故障分析，IC芯片集成電路在開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和使用過(guò)程中無(wú)法避免故障，隨著(zhù)人們對產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要求的提高，故障分析工作也越來(lái)越重要，通過(guò)芯片故障分析，IC芯片的設計者可以找到設計上的缺陷、技術(shù)參數的不一致、設計和操作上的不當等問(wèn)題。故障分析的意義主要表現：

詳細的講，IC芯片故障分析的主要意義表現在以下這幾方面：

一.故障分析是確定IC芯片失效機理的重要手段與方法。

二.故障分析為有效診斷故障提供了必要的信息。

三.故障分析為設計工程師提供持續改進(jìn)和改進(jìn)芯片設計，使之符合設計規范的需要。

四.故障分析可以對不同測試途徑的有效性進(jìn)行評估，為生產(chǎn)測試提供必要的補充，為測試過(guò)程的優(yōu)化驗證提供必要的信息。

故障分析的主要步驟和內容:

◆集成電路開(kāi)封:去除集成電路同時(shí)，保持芯片功能的完整性，維持die、bondpads、bondwires甚至lead-frame，為下一個(gè)芯片無(wú)效分析實(shí)驗做準備。

 

◆SEM掃描鏡/EDX成分分析:材料的結構分析/缺陷觀(guān)察、元素成分常規微區分析、正確測量成分尺寸等。

 

◆探針測試:通過(guò)微探針可以快速方便地獲得IC內部的電信號。激光器：用微激光在芯片或線(xiàn)的上部特定區域進(jìn)行切割。

 

◆EMMI檢測:EMMI微光顯微鏡是一種高效率的故障分析工具，它提供了一種高靈敏度和非破壞性的故障定位方法。它可以檢測和定位非常弱的發(fā)光(可見(jiàn)光和近紅外光)，并捕獲由各種組件的缺陷和異常引起的泄漏電流。

 

◆OBIRCH應用(激光束誘發(fā)阻抗值變化測試):OBIRCH常用于IC芯片內部的高阻抗與低阻抗分析、線(xiàn)路泄漏路徑的分析。利用OBIRCH的方法，可以有效地定位電路中的缺陷，如線(xiàn)中的空洞、通孔下的空洞、通孔底部的高阻區等也能有效地檢測短路與漏電，是發(fā)光顯微技術(shù)的有力后續補充。

 

◆液晶屏熱點(diǎn)檢測：利用液晶屏檢測IC漏電處的分子排列重組，在顯微鏡下顯示不同于其它區域的斑狀圖像，以尋找在實(shí)際分析中會(huì )困擾設計者的漏電點(diǎn)(故障點(diǎn)大于10mA)。定點(diǎn)/非定點(diǎn)芯片研磨:去除液晶驅動(dòng)芯片Pad上植入的金凸塊，使Pad完全無(wú)損，有利于后續分析和rebonding。

 

◆X-Ray無(wú)損檢測:檢測IC芯片包裝中的各種缺陷，如剝離、爆裂、空洞、布線(xiàn)的完整性，PCB在制作過(guò)程中可能存在一些缺陷，如對齊不良或橋接、開(kāi)路、短路或異常連接的缺陷，包裝中的錫球的完整性。

 

◆SAM(SAT)超聲波探傷可對IC芯片封裝內部的結構進(jìn)行非破壞性的檢測，有效檢測水分和熱能引起的各種破壞，如O晶元面脫層、O錫球、晶元或填充劑中的縫隙、O封裝材料內部的氣孔、O各種孔如晶元接合面、錫球、填充劑等