IC芯片故障分析，IC芯片集成電路在開發(fā)、生產(chǎn)和使用過(guò)程中無(wú)法避免故障，隨著人們對(duì)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(shè)計(jì)者可以找到設(shè)計(jì)上的缺陷、技術(shù)參數(shù)的不一致、設(shè)計(jì)和操作上的不當(dāng)?shù)葐?wèn)題。故障分析的意義主要表現(xiàn)：

詳細(xì)的講，IC芯片故障分析的主要意義表現(xiàn)在以下這幾方面：

一.故障分析是確定IC芯片失效機(jī)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(shè)計(jì)工程師提供持續(xù)改進(jìn)和改進(jìn)芯片設(shè)計(jì)，使之符合設(shè)計(jì)規(guī)范的需要。

四.故障分析可以對(duì)不同測(cè)試途徑的有效性進(jìn)行評(píng)估，為生產(chǎn)測(cè)試提供必要的補(bǔ)充，為測(cè)試過(guò)程的優(yōu)化驗(yàn)證提供必要的信息。

故障分析的主要步驟和內(nèi)容:

◆集成電路開封: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(yàn)做準(zhǔn)備。

 

◆SEM掃描鏡/EDX成分分析:材料的結(jié)構(gòu)分析/缺陷觀察、元素成分常規(guī)微區(qū)分析、正確測(cè)量成分尺寸等。

 

◆探針測(cè)試:通過(guò)微探針可以快速方便地獲得IC內(nèi)部的電信號(hào)。激光器：用微激光在芯片或線的上部特定區(qū)域進(jìn)行切割。

 

◆EMMI檢測(cè):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(cè)和定位非常弱的發(fā)光(可見光和近紅外光)，并捕獲由各種組件的缺陷和異常引起的泄漏電流。

 

◆OBIRCH應(yīng)用(激光束誘發(fā)阻抗值變化測(cè)試):OBIRCH常用于IC芯片內(nèi)部的高阻抗與低阻抗分析、線路泄漏路徑的分析。利用OBIRCH的方法，可以有效地定位電路中的缺陷，如線中的空洞、通孔下的空洞、通孔底部的高阻區(qū)等也能有效地檢測(cè)短路與漏電，是發(fā)光顯微技術(shù)的有力后續(xù)補(bǔ)充。

 

◆液晶屏熱點(diǎn)檢測(cè)：利用液晶屏檢測(cè)IC漏電處的分子排列重組，在顯微鏡下顯示不同于其它區(qū)域的斑狀圖像，以尋找在實(shí)際分析中會(huì)困擾設(shè)計(jì)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(qū)動(dòng)芯片Pad上植入的金凸塊，使Pad完全無(wú)損，有利于后續(xù)分析和rebonding。

 

◆X-Ray無(wú)損檢測(cè):檢測(cè)IC芯片包裝中的各種缺陷，如剝離、爆裂、空洞、布線的完整性，PCB在制作過(guò)程中可能存在一些缺陷，如對(duì)齊不良或橋接、開路、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(duì)IC芯片封裝內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行非破壞性的檢測(cè)，有效檢測(cè)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(nèi)部的氣孔、O各種孔如晶元接合面、錫球、填充劑等