失效分析（FA）是一門發(fā)展中的新興學(xué)科，近年開始從軍工向普通企業(yè)普及。它一般根據(jù)失效模式和現(xiàn)象，通過分析和驗(yàn)證，模擬重現(xiàn)失效的現(xiàn)象，找出失效的原因，挖掘出失效的機(jī)理的活動(dòng)。在提高產(chǎn)品質(zhì)量，技術(shù)開發(fā)、改進(jìn)，產(chǎn)品修復(fù)及仲裁失效事故等方面具有很強(qiáng)的實(shí)際意義。其方法分為有損分析，無損分析，物理分析，化學(xué)分析等 。今天 【科準(zhǔn)測控】 小編就半導(dǎo)體集成電路失效分析含義以及常見的失效分析方法來為大家做個(gè)簡單的介紹！

失效分析（FA ）

失效分析（Failure Analysis，F(xiàn)A）是指對(duì)已失效器件進(jìn)行的一種事后檢查。即便是高可靠器件或是已經(jīng)長期穩(wěn)定供貨的產(chǎn)品，也會(huì)有偶發(fā)失效。這是由于器件與器件之間、批次與批次之間，存在質(zhì)量一致性的差異。這些差異可能來源于生產(chǎn)過程質(zhì)量控制、微組裝操作的規(guī)范執(zhí)行程度、人員的更換、環(huán)境的波動(dòng)、設(shè)備的異常，甚至來源于同種原材料的不同批次。差異是普遍存在且不可避免的，但是由差異而引發(fā)的質(zhì)量問題是可以避免的。通過建立良好的質(zhì)量體系，從人、機(jī)、料、法、環(huán)等方面，識(shí)別差異、管理差異、控制差異來確保產(chǎn)品的可靠性不受影響。

一旦產(chǎn)品偶發(fā)失效，失效分析環(huán)節(jié)便開始啟動(dòng)，對(duì)失效模式、失效原因和失效機(jī)理進(jìn)行定位，從人、機(jī)、料、法、環(huán)的角度，層層展開，逐一排查。這種基于質(zhì)量體系的失效分析，往往需要建立故障分析樹或魚骨圖，以便更加有條理地進(jìn)行失效分析。故障分析樹或魚骨圖的正確展開，首先要做的工作就是對(duì)失效現(xiàn)象進(jìn)行正確的描述，而后才能排查引起這種失效現(xiàn)象可能的原因。依靠經(jīng)驗(yàn)可以加快失效分析的進(jìn)程，有助于快速定位問題的根源，但經(jīng)驗(yàn)有時(shí)也會(huì)蒙蔽發(fā)現(xiàn)問題的眼睛，無法發(fā)現(xiàn)相近的失效現(xiàn)象背后的微小差別。這樣，同樣的質(zhì)量問題在下一個(gè)批次中還會(huì)發(fā)生，從而給人們帶來血淋淋的一教訓(xùn)。失效分析的目的，是找到問題的本質(zhì)，確定失效模式和失效機(jī)理，提出有效的改進(jìn)措施，提高成品率和可靠性。進(jìn)一步，要做到舉一反三。

失效分析是電子封裝領(lǐng)域一種常用的分析手段。當(dāng)器件完全喪失功能、功能衰退或失去可靠性與安全性時(shí)，需要通過失效分析來研究失效機(jī)理、失效模式，找到解決和預(yù)防措施。

有人提出，器件一旦失效，千萬不要敬而遠(yuǎn)之，而是如獲至寶。這是因?yàn)?，失效器件攜帶著寶貴的缺陷信息，這些缺陷信息是設(shè)計(jì)、制造過程中的矛盾、不適應(yīng)、不合理問題的最直接反映。創(chuàng)根問底地研究這些缺陷信息，有利于了解封裝技術(shù)的本質(zhì)，也有利于學(xué)習(xí)封裝技術(shù)中力學(xué)、熱學(xué)、電氣學(xué)、材料學(xué)、機(jī)械學(xué)等基礎(chǔ)原理。

科準(zhǔn)測控W260推拉力測試機(jī)

失效分析一般按照先無損檢測再破壞性分析的順序開展。這是因?yàn)橐坏悠繁黄茐?，就難以還原了，一些可能被忽略掉的信息再也無法追回了。常見的失效分析****方法 如下 ：

（1）目檢

觀察芯片表面沾污、裂紋、腐蝕，金屬外殼絕緣子裂紋，鍍層腐蝕、脫落，鍵合絲缺失、損傷、連接錯(cuò)誤等。

（2）電測試

測試器件功能、參數(shù)等。

（3）X射線照相

用于檢查鍵合金絲完整性，焊點(diǎn)與焊盤的焊接情況，密封區(qū)、粘片區(qū)的空洞問題。（4）超聲掃描

超聲波在物體中傳播，遇到不同介質(zhì)的交界面會(huì)發(fā)生反射，通過檢測反射波來檢測封裝結(jié)構(gòu)中的分層、空洞、裂紋等問題。

（5）掃描電鏡及能譜

觀察失效樣品的微觀結(jié)構(gòu)，鑒定化學(xué)成分等。

（6）密封

通過粗檢漏、細(xì)檢漏判斷器件氣密性和漏率。

（7）PIND

通過顆粒噪聲檢測器件內(nèi)是否存在可動(dòng)多余物。

（8）內(nèi)部氣氛檢測

測量密封器件內(nèi)部水汽、氧氣、二氧化碳等內(nèi)部氣氛的種類及含量。

（9）紅外成像

通過紅外成像，觀察芯片表面熱點(diǎn)位置，判斷是否存在擊穿、短路等問題。

據(jù)報(bào)道，美國軍方在20世紀(jì)60年代末到70年代初采用了以失效分析為主的元器件質(zhì)量保證計(jì)劃，在六七年間使集成電路的失效率從7×10 7/h降到3×10 /h，降低了4個(gè)數(shù)量級(jí)，成功地實(shí)現(xiàn)了“民兵Ⅱ”型洲際導(dǎo)彈計(jì)劃、阿波羅飛船登月計(jì)劃。可見失效分析在各種重大工程中的作用有多重要了。

以上就是 【科準(zhǔn)測控】 小編分享的半導(dǎo)體集成電路失效分析原理及常見的失效分析方法介紹了，相信大家看過后也會(huì)更清楚了?？茰?zhǔn)測控專注于推拉力機(jī)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售。廣泛用于與LED封裝測試、IC半導(dǎo)體封裝測試、TO封裝測試、IGBT功率模塊封裝測試、光電子元器件封裝測試、大尺寸PCB測試、MINI面板測試、大尺寸樣品測試、汽車領(lǐng)域、航天航空領(lǐng)域、軍工產(chǎn)品測試、研究機(jī)構(gòu)的測試及各類院校的測試研究等應(yīng)用。如果您有遇到任何有關(guān)推拉力機(jī)的問題，歡迎給我們私信或留言，科準(zhǔn)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)也會(huì)為您免費(fèi)解答！

審核編輯 黃宇