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obirch應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間：2023-04-22 01:12:08 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 135

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本文目錄:

1、芯片分析儀器及手段有哪些？
2、一般芯片設(shè)計(jì)初期會(huì)導(dǎo)入失效文件嗎
3、怎樣進(jìn)行芯片失效分析？
4、芯片分析儀器及手段有哪些？

obirch應(yīng)用

一、芯片分析儀器及手段有哪些？

芯片分析儀器有：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Feinfocus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。Feinfocus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做一些電路修改；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，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。FA步驟:2 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；3 電測：主要工具，萬用表，示波器，sony tek370a，現(xiàn)在好象是370b了；4 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。

二、一般芯片設(shè)計(jì)初期會(huì)導(dǎo)入失效文件嗎

芯片失效分析的主要步驟

芯片開封：去除IC封膠，同時(shí)保持芯片功能的完整無損，保持 die，bond pads，bond wires乃至lead-frame不受損傷，為下一步芯片失效分析實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。

SEM 掃描電鏡/EDX成分分析：包括材料結(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等等。探針測試：以微探針快捷方便地獲取IC內(nèi)部電信號(hào)。

鐳射切割：以微激光束切斷線路或芯片上層特定區(qū)域。

EMMI偵測：EMMI微光顯微鏡是一種效率極高的失效分錯(cuò)析工具，提供高靈敏度非破壞性的故障定位方式，可偵測和定位非常微弱的發(fā)光（可見光及近紅外光），由此捕捉各種元件缺陷或異常所產(chǎn)生的漏電流可見光。

OBIRCH應(yīng)用（鐳射光束誘發(fā)阻抗值變化測試）：OBIRCH常用于芯片內(nèi)部高阻抗及低阻抗分析，線路漏電路徑分析。利用OBIRCH方法，可以有效地對電路中缺陷定位，如線條中的空洞、通孔下的空洞。通孔底部高阻區(qū)等，也能有效的檢測短路或漏電,是發(fā)光顯微技術(shù)的有力補(bǔ)充。

LG液晶熱點(diǎn)偵測：利用液晶感測到IC漏電處分子排列重組，在顯微鏡下呈現(xiàn)出不同于其它區(qū)域的斑狀影像，找尋在實(shí)際分析中困擾設(shè)計(jì)人員的漏電區(qū)域（超過10mA之故障點(diǎn)）。

定點(diǎn)/非定點(diǎn)芯片研磨：移除植于液晶驅(qū)動(dòng)芯片 Pad上的金凸塊，保持Pad完好無損，以利后續(xù)分析或rebonding。

X-Ray 無損偵測：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。

SAM (SAT)超聲波探傷：可對IC封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行非破壞性檢測, 有效檢出因水氣或熱能所造成的各種破壞如：o晶元面脫層，o錫球、晶元或填膠中的裂縫，o封裝材料內(nèi)部的氣孔，o各種孔洞如晶元接合面、錫球、填膠等處的孔洞。

關(guān)于芯片失效的難題

對于失效分析，應(yīng)用個(gè)工程師覺得這是最棘手的問題之一。因?yàn)樾酒栴}通常是在量產(chǎn)階段，甚至是出貨后才開始被真正意識(shí)到，此時(shí)可能僅有零零散散的幾個(gè)失效樣品，但這樣的比例足以讓品質(zhì)部追著研發(fā)工程師進(jìn)行一個(gè)詳盡的原因分析。

對于研發(fā)工程師，在排查完外圍電路、生產(chǎn)工藝制程可能造成的損傷后，更多的還需要原廠給予支持進(jìn)行剖片分析。

但是由于缺乏專業(yè)的分析設(shè)備，芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)的保密性不可能讓工程師了解得太多，因此對于原廠給予出來的分析報(bào)告，工程師很多時(shí)候其實(shí)處于“被動(dòng)接受”的處境。

三、怎樣進(jìn)行芯片失效分析？

一般來說，集成電路在研制、生產(chǎn)和使用過程中失效不可避免，隨著人們對產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要求的不斷提高，失效分析工作也顯得越來越重要，通過芯片失效分析，可以幫助集成電路設(shè)計(jì)人員找到設(shè)計(jì)上的缺陷、工藝參數(shù)的不匹配或設(shè)計(jì)與操作中的不當(dāng)?shù)葐栴}。失效分析的意義主要表現(xiàn)具體來說，失效分析的意義主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：失效分析是確定芯片失效機(jī)理的必要手段。失效分析為有效的故障診斷提供了必要的信息。失效分析為設(shè)計(jì)工程師不斷改進(jìn)或者修復(fù)芯片的設(shè)計(jì)，使之與設(shè)計(jì)規(guī)范更加吻合提供必要的反饋信息。失效分析可以評(píng)估不同測試向量的有效性，為生產(chǎn)測試提供必要的補(bǔ)充，為驗(yàn)證測試流程優(yōu)化提供必要的信息基礎(chǔ)。失效分析主要步驟和內(nèi)容芯片開封：去除IC封膠，同時(shí)保持芯片功能的完整無損，保持 die，bond pads，bond wires乃至lead-frame不受損傷，為下一步芯片失效分析實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。SEM 掃描電鏡/EDX成分分析：包括材料結(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等等。探針測試：以微探針快捷方便地獲取IC內(nèi)部電信號(hào)。鐳射切割：以微激光束切斷線路或芯片上層特定區(qū)域。EMMI偵測：EMMI微光顯微鏡是一種效率極高的失效分錯(cuò)析工具，提供高靈敏度非破壞性的故障定位方式，可偵測和定位非常微弱的發(fā)光（可見光及近紅外光），由此捕捉各種元件缺陷或異常所產(chǎn)生的漏電流可見光。OBIRCH應(yīng)用（鐳射光束誘發(fā)阻抗值變化測試）：OBIRCH常用于芯片內(nèi)部高阻抗及低阻抗分析，線路漏電路徑分析。利用OBIRCH方法，可以有效地對電路中缺陷定位，如線條中的空洞、通孔下的空洞。通孔底部高阻區(qū)等，也能有效的檢測短路或漏電,是發(fā)光顯微技術(shù)的有力補(bǔ)充。

定點(diǎn)/非定點(diǎn)芯片研磨：移除植于液晶驅(qū)動(dòng)芯片 Pad上的金凸塊，保持Pad完好無損，以利后續(xù)分析或rebonding。

四、芯片分析儀器及手段有哪些？

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