IC芯片故障分析,IC芯片集成電路在開發(fā)、生產(chǎn)和使用過程中無法避免故障,隨著人們對產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要求的提高,故障分析工作也越來越重要,通過芯片故障分析,IC芯片的設(shè)計者可以找到設(shè)計上的缺陷、技術(shù)參數(shù)的不一致、設(shè)計和操作上的不當(dāng)?shù)葐栴}。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)計工程師提供持續(xù)改進(jìn)和改進(jìn)芯片設(shè)計,使之符合設(shè)計規(guī)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(nèi)容:
◆集成電路開封:去除集成電路同時,保持芯片功能的完整性,維持die、bondpads、bondwires甚至lead-frame,為下一個芯片無效分析實驗做準(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、正確測量成分尺寸等。
◆探針測試:通過微探針可以快速方便地獲得IC內(nèi)部的電信號。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: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)等也能有效地檢測短路與漏電,是發(fā)光顯微技術(shù)的有力后續(xù)補充。
◆液晶屏熱點檢測: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(qū)域的斑狀圖像,以尋找在實際分析中會困擾設(shè)計者的漏電點(故障點大于10mA)。定點/非定點芯片研磨:去除液晶驅(qū)動芯片Pad上植入的金凸塊,使Pad完全無損,有利于后續(xù)分析和rebonding。
◆X-Ray無損檢測:檢測IC芯片包裝中的各種缺陷,如剝離、爆裂、空洞、布線的完整性,PCB在制作過程中可能存在一些缺陷,如對齊不良或橋接、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IC芯片封裝內(nèi)部的結(jié)構(gòu)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(nèi)部的氣孔、O各種孔如晶元接合面、錫球、填充劑等