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项目分析

芯片分析

发布时间: 2017-10-31

    集成电路在研制、生产和使用过程中失效不可避免,随着人们对产品质量和可靠性要求的不断提高,失效分析工作也显得越来越重要,通过芯片失效分析,可以帮助集成电路设计人员找到设计上的缺陷、工艺参数的不匹配或设计与操作中的不当等问题。 失效分析属于芯片反向工程开发范畴。失效分析主要提供封装去除、层次去除、芯片染色、芯片拍照、大图彩印、电路修改等技术服务项目。半导体器件芯片分析的几种方法与步骤。分析手段一般包括:c-sam,x-ray,sem扫描电镜,EMMI微光显微镜等。
 芯片分析手段:
 1 、C-SAM(超声波扫描显微镜),无损检查:
(1)。材料内部的晶格结构,杂质颗粒.夹杂物.沉淀物.
(2) 内部裂纹。
(3)分层缺陷。
(4)空洞,气泡,空隙等。
    2 、X-Ray 无损侦测,可用于检测(这两者是芯片发生失效后首先使用的非破坏性分析手段)
(1)IC封装中的各种缺陷如层剥离、爆裂、空洞以及打线的完整性
(2) PCB制程中可能存在的缺陷如对齐不良或桥接 
(3) 开路、短路或不正常连接的缺陷 
(4) 封装中的锡球完整性 
 3 、SEM扫描电镜/EDX能量弥散X光仪(材料结构分析/缺陷观察,元素组成常规微区分析,精确测量元器件尺寸)
   4 、EMMI微光显微镜/OBIRCH镭射光束诱发阻抗值变化测试/LC 液晶热点侦测(这三者属于常用漏电流路径分析手段,寻找发热点,LC要借助探针台,示波器)
   5、 FIB做一些电路修改。
   6、OBIRCH应用(镭射光束诱发阻抗值变化测试):
OBIRCH常用于芯片内部高阻抗及低阻抗分析,线路漏电路径分析。利用OBIRCH方法,可以有效地对电路中缺陷定位,如线条中的空洞、通孔下的空洞。通孔底部高阻区等,也能有效的检测短路或漏电,是发光显微技术的有力补充。
   7、 Probe Station 探针台/Probing Test 探针测试,ESD/Latch-up静电放电/闩锁效用测试(有些客户是在芯片流入客户端之前就进行这两项可靠度测试,有些客户是失效发生后才想到要筛取良片送验)这些已经提到了多数常用手段。失效分析前还有一些必要的样品处理过程,取die,decap(开封,开帽),研磨,去金球 De-gold bump,去层,染色等,有些也需要相应的仪器机台,SEM可以查看die表面,SAM以及X-Ray观察封装内部情况以及分层失效。
  除了常用手段之外还有其他一些失效分析手段,原子力显微镜AFM ,二次离子质谱 SIMS,飞行时间质谱TOF - SIMS ,透射电镜TEM , 场发射电镜,场发射扫描俄歇探针, X 光电子能谱XPS ,L-I-V测试系统,能量损失 X 光微区分析系统等很多手段。
  分析步骤:
  1 、一般先做外观检查,看看有没有crack,burnt mark 什么的,拍照;
  2 、非破坏性分析:主要是超声波扫描显微镜(C-SAM)--看有没delamination,xray--看内部结构,等等;
  3、 电测:主要工具,万用表,示波器,sony tek370b;
  4 、破坏性分析:机械decap,化学 decap 芯片开封机。

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