[交流] 電子封裝產(chǎn)品失效分析要做哪些實(shí)驗(yàn)

正在做一個電子產(chǎn)品失效分析。題目就這個，沒有別的要求，盡量做得越深入越好。
現(xiàn)在問題是不知道要做哪些實(shí)驗(yàn)�，F(xiàn)在就做了SAM超聲，金相實(shí)驗(yàn)。不知道還需要做什么實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步分析？x-ray看了一下覺得沒用。有必要做SEM甚至TEM嗎？以前沒做過，不知道如果做，也不知道通過TEM得出產(chǎn)品UBM層有什么作用。
實(shí)驗(yàn)器材和經(jīng)費(fèi)不用考慮。
望高人指點(diǎn)

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1樓 2011-03-14 12:35:41

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qfw_68

版主 (文壇精英)

dictall(金幣+10, 博學(xué)EPI+1): 謝謝啦。。。以后有問題，還望多多指教！ 2011-03-14 17:30:23

參考：

信息收集（失效前后的經(jīng)歷和背景等）；
外觀檢查（金相和立體顯微鏡）；電性能測試（參數(shù)測試、功能測試等）；
非破壞性物理分析（X-Ray、X-SAM等）；
開封及去層（機(jī)械開封、化學(xué)開封與離子蝕刻）；
內(nèi)部形貌觀察（立體顯微鏡、金相顯微鏡、SEM、切片）；
內(nèi)部電路分析（探針、FIB、電參數(shù)測試）；
其他分析與試驗(yàn)驗(yàn)證（EDS、AFS、TOP-SIMS、AFM、TEM、FTIR、ESD&Latch-up、液晶、
電遷移試驗(yàn)、環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)、熱載流子、TDDB等）；
https://www.ceprei.com/service/s ... ?category_id=107104

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2樓2011-03-14 16:22:10

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polestar

禁蟲 (小有名氣)

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3樓2011-03-17 19:29:16

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我欲麒麟

木蟲 (正式寫手)

應(yīng)助: 13 (小學(xué)生)
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帖子: 858
在線: 290.2小時
蟲號: 1203285

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木蟲(金幣+0.5):給個紅包，謝謝回帖
dictall(金幣+10): 2012-03-12 13:23:16

是分析一個試樣的失效呢還是分析這一類產(chǎn)品的失效�。咳羰乔罢邉t樓上寫的很全了，要是后者最好再加點(diǎn)
要做分析先明白可能失效的因素吧，
內(nèi)因：
設(shè)計、制造、元器件質(zhì)量
外因：
氣候環(huán)境
溫度、濕度、氣壓、日照、塵埃、鹽霧、風(fēng)雨…
機(jī)械環(huán)境
跌落、振動、沖擊、離心加速度…
生化環(huán)境
昆蟲、霉菌、嚙齒動物，酸堿性環(huán)境(工業(yè)大氣SO2、化學(xué)試劑和離子)…
電學(xué)環(huán)境
電壓、電流、靜電感應(yīng)、浪涌電平、電磁場、電熱效應(yīng)…
輻射環(huán)境
電磁輻射、中子、質(zhì)子、射線、高能電子...

若要分析一種常見的現(xiàn)象必然要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行相應(yīng)的分析，比如

失效率試驗(yàn)（找出失效率、置信度、允許失效數(shù)和總試驗(yàn)時間的關(guān)系）
壽命試驗(yàn)（長期壽命加速壽命...）
可靠性增長試驗(yàn)
可靠性基礎(chǔ)試驗(yàn)

失效分析工作流程
確認(rèn)失效現(xiàn)象
明確失效分析深度(目標(biāo))
據(jù)失效現(xiàn)象，列失效部位全部疑點(diǎn)
制定排除疑點(diǎn)方案
逐級定位失效部位
提出導(dǎo)致失效部位現(xiàn)象的假說
用試驗(yàn)方法驗(yàn)證假說
提出預(yù)防失效方案
試驗(yàn)預(yù)防失效方案效果
實(shí)施預(yù)防失效方案

失效分析原則
先方案后操作
先光學(xué)后電學(xué)
先外后內(nèi)
先靜態(tài)后動態(tài)
先非破壞后破壞
先一般后特殊
先公用后專用
先簡單后復(fù)雜
先主要后次要

分析步驟
數(shù)據(jù)收集與分析
現(xiàn)場收集、使用者報告
判斷失效根源
失效現(xiàn)象觀察判定
失效可能部位、詳細(xì)分析的目標(biāo)
假定失效機(jī)理
失效機(jī)理的認(rèn)定與驗(yàn)證
分析原則
總結(jié)
數(shù)據(jù)庫

非破壞性分析
外部檢查
適當(dāng)放大倍數(shù)
引出端、電鍍層、焊區(qū)；外封材料、密封處、標(biāo)志…
沾污及附著物，機(jī)械、熱及電氣損傷，修正及不正確跡象
器件功能試驗(yàn)
確定開路或短路
閾值檢驗(yàn)：引出端對襯底
外殼絕緣
引出端組合
電學(xué)參數(shù)測量
按合同

非破壞性分析
X射線
垂直頂端表面
引線開路或短路、封殼內(nèi)異物、焊接質(zhì)量
不能檢查Al絲
檢漏
示蹤He、放射性同位素細(xì)檢漏
碳氟化合物粗檢漏
清洗外殼
沾污
有機(jī)溶劑超聲清洗
去離子水沖洗
氮?dú)飧稍?br />
可鑒別部分失效模式和機(jī)理
引線開/短路
引線和焊接區(qū)的開/短路
外引線腐蝕
電阻變化
pn結(jié)退化漏電流
電學(xué)參數(shù)退化
封殼外金屬層缺損、脫落
密封問題
異物存在
鍵合或引線位置不良
芯片或襯底安裝中空隙、開裂、虛焊、開焊

半破壞性分析
內(nèi)部檢查
電學(xué)檢驗(yàn)
真空烘烤
10-5mmHg，150~250C，2 h，漏電流變化
多頭探針探測
局部電阻、短路、開路、擊穿電壓、漏電流、晶體管增益參數(shù)
確定失效部位

可鑒別部分失效模式和機(jī)理
內(nèi)部金屬層鉆蝕、電遷移、缺損/剝皮、腐蝕，IMC生長
氧化層沾污、變色、缺陷、裂縫、針孔
金屬/半導(dǎo)體接觸區(qū)反應(yīng)
pn結(jié)退化漏電流
氧化層、介質(zhì)層短路
鍵合、內(nèi)引線位置不良
掩膜未套準(zhǔn)
異物
表面參數(shù)穩(wěn)定性
結(jié)、擴(kuò)散區(qū)質(zhì)量

破壞性分析
剖面分析
特征剖面、染色
顯微觀察、拍照記錄
氧化層缺陷分析
去芯片鍵合、金屬互連層，觀察記錄
半導(dǎo)體接觸區(qū)電特性記錄
擴(kuò)散缺陷分析
去鈍化層
探測接觸區(qū)、記錄電特性

可鑒別部分失效模式和機(jī)理
氧化層、介質(zhì)層厚度及不完整
擴(kuò)散層不完整
結(jié)幾何形狀
IMC形成
鍵合/金屬化層界面空隙
接觸金屬向半導(dǎo)體或襯底擴(kuò)散
金屬層電遷移
芯片或襯底安裝空隙

自選特殊分析
殘余氣體分析
濃度、類型
表面輪廓曲線測量
氧化層、介質(zhì)層、金屬層厚度
光掃描
開封完整器件，結(jié)光電壓
氧化層沾污
紅外掃描
工作器件過熱點(diǎn)，紅外輻射取樣

電子顯微鏡
失效金屬化層、材料結(jié)構(gòu)
掃描電子顯微、X射線化學(xué)分析
高分辨、深視場檢缺陷
納米尺度缺陷
固態(tài)反應(yīng)生成物
腐蝕產(chǎn)物
重現(xiàn)失效試驗(yàn)結(jié)構(gòu)
失效機(jī)理

這個問題太大了我也只是羅列了一點(diǎn)，希望能幫到你

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4樓2012-02-25 00:07:35

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zhangbo2706

木蟲 (著名寫手)

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帖子: 1953
在線: 1333.8小時
蟲號: 1008673

加速應(yīng)力試驗(yàn)和加速壽命試驗(yàn)。主要包括更高頻率的功率循環(huán)；更高的振動水平；高濕度；更嚴(yán)酷的溫度循環(huán)；更高的溫度。

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5樓2012-03-11 22:06:25

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