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元器件失效了怎么分析? 如何找到失效原因?

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

社会的发展就是一个发现问题解决问题的过程,出现问题不可怕,但频繁出现同一类问题是非常可怕的。


失效分析基本概念


定义:对失效电子元器件进行诊断过程。


1、进行失效分析往往需要进行电测量并采用先进的物理、冶金及化学的分析手段。


2、失效分析的目的是确定失效模式和失效机理,提出纠正措施,防止这种失效模式和失效机理的重复出现。


3、失效模式是指观察到的失效现象、失效形式,如开路、短路、参数漂移、功能失效等。


4、失效机理是指失效的物理化学过程,如疲劳、腐蚀和过应力等。


失效分析的一般程序

  • 收集现场场数据。

  • 电测并确定失效模式。

  • 非破坏检查。

  • 打开封装。

  • 镜验。

  • 通电并进行失效定位。

  • 对失效部位进行物理、化学分析,确定失效机理。

  • 综合分析,确定失效原因,提出纠正措施。



1.收集现场数据


2、电测并确定失效模式


电测失效可分为连接性失效、电参数失效和功能失效。


连接性失效包括开路、短路以及电阻值变化。这类失效容易测试,现场失效多数由静电放电(ESD)和过电应力(EOS)引起。


电参数失效,需进行较复杂的测量,主要表现形式有参数值超出规定范围(超差)和参数不稳定。


确认功能失效,需对元器件输入一个已知的激励信号,测量输出结果。如测得输出状态与预计状态相同,则元器件功能正常,否则为失效,功能测试主要用于集成电路。


三种失效有一定的相关性,即一种失效可能引起其它种类的失效。功能失效和电参数失效的根源时常可归结于连接性失效。在缺乏复杂功能测试设备和测试程序的情况下,有可能用简单的连接性测试和参数测试方法进行电测,结合物理失效分析技术的应用仍然可获得令人满意的失效分析结果。


3、非破坏检查






X-Ray检测,即为在不破坏芯片情况下,利用X射线透视元器件(多方向及角度可选),检测元器件的封装情况,如气泡、邦定线异常,晶粒尺寸,支架方向等。


适用情境:检查邦定有无异常、封装有无缺陷、确认晶粒尺寸及layout。


优势:工期短,直观易分析。


劣势:获得信息有限。


局限性:相同批次的器件,不同封装生产线的器件内部形状略微不同;内部线路损伤或缺陷很难检查出来,必须通过功能测试及其他试验获得。


案例分析:X-Ray 探伤----气泡、邦定线


X-Ray 真伪鉴别----空包弹(图中可见,未有晶粒)


“徒有其表”


下面这个才是货真价实的


X-Ray用于产地分析(下图中同品牌同型号的芯片)


(下面这个密密麻麻的圆点就是BGA的锡珠。下图我们可以看出,这个芯片实际上是BGA二次封装的)



4、打开封装


开封方法有机械方法和化学方法两种,按封装材料来分类,微电子器件的封装种类包括玻璃封装(二极管)、金属壳封装、陶瓷封装、塑料封装等。?


5、显微形貌像技术


  • 光学显微镜分析技术

  • 扫描电子显微镜的二次电子像技术

  • 电压效应的失效定位技术
















            6、半导体主要失效机理分析






    • 电应力(EOD)损伤

    • 静电放电(ESD)损伤

    • 封装失效

    • 引线键合失效

    • 芯片粘接不良

    • 金属半导体接触退化

    • 钠离子沾污失效

    • 氧化层针孔失效





所需设备太高级呀    还是采用万用表和示波器的方法较为普及

如果是高校实验室或者军工研究所之类的,
做的东西比较昂贵,仪器都不是问题。

好详细的专业知识  学习了   

个体和国家或者集体是没有办法相提并论的

好牛逼

回头有空把我做的电子显微镜发来叫大家看看~~~~~

技术牛人,欢迎分享,让大家伙涨姿势

好的,是USB接口使用时要插电脑才可以。

对于非IC的设计者来说这些作用不大!会用万用表和示波器就可以了!而IC设计者也应该主要关心自己设计的东西。这个应该是在生产IC的厂商用的比较多吧?

反正我是一个都没有的。只能硬拆了?

好高端的样子,示波器都还用不好   

看图片时,觉得有一股焦糊味。

技术高深,赞!

有没有介绍用示波器和万用表的检测经验

好东西  学习了

学习了!                  

分析的很透彻,我都看不懂

涨姿势了,很不错

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