芯片醫(yī)院:一起來給芯片做個體檢吧
芯片醫(yī)院:一起來給芯片做個體檢吧,芯片失效分析就是給芯片檢查診斷,也就是芯片醫(yī)院,當芯片生病了,我們怎么檢查確認然后進步一治療呢?這里總結(jié)了幾重診斷方法
1.OM 顯微鏡觀測,外觀分析 2.C-SAM(超聲波掃描顯微鏡) (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。 3. X-Ray 檢測IC封裝中的各種缺陷如層剝離、爆裂、空洞以及打線的完整性,PCB制程中可能存在的缺陷如對齊不良或橋接,開路、短路或不正常連接的缺陷,封裝中的錫球完整性。(這幾種是芯片發(fā)生失效后首先使用的非破壞性分析手段) 4.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) 5.取die,開封 使用激光開封機和自動酸開封機將被檢樣品(不適用于陶瓷和金屬封裝)的封裝外殼部分去除,使被檢樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)暴露。 6. EMMI微光顯微鏡/OBIRCH鐳射光束誘發(fā)阻抗值變化測試/LC 液晶熱點偵測(這三者屬于常用漏電流路徑分析手段,尋找發(fā)熱點,LC要借助探針臺,示波器) 7.切割制樣:使用切割制樣模塊將小樣品進行固定,以方便后續(xù)實驗進行 8.去層:使用等離子刻蝕機(RIE)去除芯片內(nèi)部的鈍化層,使被檢樣品下層金屬暴露,如需去除金屬層觀察下層結(jié)構(gòu),可利用研磨機進行研磨去層。 9. FIB做一些電路修改,切點觀察 10. Probe Station 探針臺/Probing Test 探針測試。 11. 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行這兩項可靠度測試,有些客戶是失效發(fā)生后才想到要篩取良片送驗)這些已經(jīng)提到了多數(shù)常用手段。 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,不過這些項目不是很常用。 芯片分析 失效分析步驟: 1.一般先做外觀檢查,看看有沒有crack,burnt mark 什么的,拍照; 2.非破壞性分析:主要是xray--看內(nèi)部結(jié)構(gòu),超聲波掃描顯微 鏡(C-SAM)--看有沒delaminaTIon,等等; 3.電測:主要工具,IV,萬用表,示波器,sony tek370b; 4.破壞性分析:機械decap,化學 decap 芯片開封機。 |