芯片分析方法芯片分析方法 失效分析 趙工 1 、C-SAM(超聲波掃描顯微鏡),無損檢查:1.材料內(nèi)部的晶格結(jié)構(gòu),雜質(zhì)顆粒.夾雜物.沉淀物.2. 內(nèi)部裂紋. 3.分層缺陷.4.空洞,氣泡,空隙等. 德國 2 、X-Ray(這兩者是芯片發(fā)生失效后首先使用的非破壞性分析手段),德國Fein 微焦點(diǎn)Xray用途:半導(dǎo)體BGA,線路板等內(nèi)部位移的分析 ;利于判別空焊,虛焊等BGA焊接缺陷. 參數(shù):標(biāo)準(zhǔn)檢測分辨率<500納米 ;幾何放大倍數(shù): 2000 倍 最大放大倍數(shù): 10000倍 ; 輻射小: 每小時(shí)低于1 μSv ;電壓: 160 KV, 開放式射線管設(shè)計(jì) 防碰撞設(shè)計(jì);BGA和SMT(QFP)自動(dòng)分析軟件,空隙計(jì)算軟件,通用缺陷自動(dòng)識(shí)別軟件和視頻記錄。這些特點(diǎn)非常適合進(jìn)行各種二維檢測和三維微焦點(diǎn)計(jì)算機(jī)斷層掃描(μCT)應(yīng)用。 Fein微焦點(diǎn)X射線(德國) Y.COUGAR F/A系列可選配樣品旋轉(zhuǎn)360度和傾斜60度裝置。 Y.COUGAR SMT 系列配置140度傾斜軸樣品,選配360度旋轉(zhuǎn)臺(tái) 3 、SEM掃描電鏡/EDX能量彌散X光儀(材料結(jié)構(gòu)分析/缺陷觀察,元素組成常規(guī)微區(qū)分析,精確測量元器件尺寸), 日本電子 4 、EMMI微光顯微鏡/OBIRCH鐳射光束誘發(fā)阻抗值變化測試/LC 液晶熱點(diǎn)偵測(這三者屬于常用漏電流路徑分析手段,尋找發(fā)熱點(diǎn),LC要借助探針臺(tái),示波器) 5 、FIB 線路修改,切線連線,切點(diǎn)觀測,TEM制樣,精密厚度測量等 6 、Probe Station 探針臺(tái)/Probing Test 探針測試,ESD/Latch-up靜電放電/閂鎖效用測試(有些客戶是在芯片流入客戶端之前就進(jìn)行這兩項(xiàng)可靠度測試,有些客戶是失效發(fā)生后才想到要篩取良片送驗(yàn))這些已經(jīng)提到了多數(shù)常用手段。失效分析前還有一些必要的樣品處理過程。 7 、取die,decap(開封,開帽),研磨,去金球 De-gold bump,去層,染色等,有些也需要相應(yīng)的儀器機(jī)臺(tái),SEM可以查看die表面,SAM以及X-Ray觀察封裝內(nèi)部情況以及分層失效。 除了常用手段之外還有其他一些失效分析手段,原子力顯微鏡AFM ,二次離子質(zhì)譜 SIMS,飛行時(shí)間質(zhì)譜TOF - SIMS ,透射電鏡TEM , 場發(fā)射電鏡,場發(fā)射掃描俄歇探針, X 光電子能譜XPS ,L-I-V測試系統(tǒng),能量損失 X 光微區(qū)分析系統(tǒng)等很多手段,不過這些項(xiàng)目不是很常用。 芯片失效分析步驟: 1、非破壞性分析:主要是超聲波掃描顯微鏡(C-SAM)--看有沒delamination,xray--看內(nèi)部結(jié)構(gòu),等等; 2 、電測:主要工具,萬用表,示波器,sony tek370a,現(xiàn)在好象是370b了; 3 、破壞性分析:機(jī)械decap,化學(xué) decap芯片開封機(jī) 半導(dǎo)體器件芯片失效分析 芯片內(nèi)部分層,孔洞氣泡失效分析 C-SAM的叫法很多有,掃描聲波顯微鏡或聲掃描顯微鏡或掃描聲學(xué)顯微鏡或超聲波掃描顯微鏡(Scanning acoustic microscope)總概c-sam(sat)測試。 微焦點(diǎn)Xray用途:半導(dǎo)體BGA,線路板等內(nèi)部位移的分析 ;利于判別空焊,虛焊等BGA焊接缺陷. 參數(shù):標(biāo)準(zhǔn)檢測分辨率<500納米 ;幾何放大倍數(shù): 2000 倍 最大放大倍數(shù): 10000倍 ; 輻射小: 每小時(shí)低于1 μSv ;電壓: 160 KV, 開放式射線管設(shè)計(jì)防碰撞設(shè)計(jì);BGA和SMT(QFP)自動(dòng)分析軟件,空隙計(jì)算軟件,通用缺陷自動(dòng)識(shí)別軟件和視頻記錄。這些特點(diǎn)非常適合進(jìn)行各種二維檢測和三維微焦點(diǎn)計(jì)算機(jī)斷層掃描(μCT)應(yīng)用! 芯片開封機(jī)DECAP主要用于芯片開封驗(yàn)證SAM,XRAY的結(jié)果。 北京芯片失效分析實(shí)驗(yàn)室介紹 IC失效分析實(shí)驗(yàn)室 北軟檢測智能產(chǎn)品檢測實(shí)驗(yàn)室于2015年底實(shí)施運(yùn)營,能夠依據(jù)國際、國內(nèi)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施檢測工作,開展從底層芯片到實(shí)際產(chǎn)品,從物理到邏輯全面的檢測工作,提供芯片預(yù)處理、側(cè)信道攻擊、光攻擊、侵入式攻擊、環(huán)境、電壓毛刺攻擊、電磁注入、放射線注入、物理安全、邏輯安全、功能、兼容性和多點(diǎn)激光注入等安全檢測服務(wù),同時(shí)可開展模擬重現(xiàn)智能產(chǎn)品失效的現(xiàn)象,找出失效原因的失效分析檢測服務(wù),主要包括點(diǎn)針工作站(Probe Station)、反應(yīng)離子刻蝕(RIE)、微漏電偵測系統(tǒng)(EMMI)、X-Ray檢測,缺陷切割觀察系統(tǒng)(FIB系統(tǒng))等檢測試驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)對(duì)智能產(chǎn)品質(zhì)量的評(píng)估及分析,為智能裝備產(chǎn)品的芯片、嵌入式軟件以及應(yīng)用提供質(zhì)量保證。 |