半導(dǎo)體芯片失效分析.pdf

1、隨著人們對產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要求的不斷提高，半導(dǎo)體芯片的失效分析、可靠性分析越來越受到關(guān)注。歐美國家早在十多年前就開始依靠失效分析工程師和供應(yīng)商質(zhì)量工程師來保證產(chǎn)品的質(zhì)量，在汽車電子領(lǐng)域尤為如此。當(dāng)我們希望引進(jìn)這些先進(jìn)的技術(shù)管理經(jīng)驗(yàn)時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的研究領(lǐng)域更多的是注重基礎(chǔ)理論研究，很少有與具體工廠實(shí)踐相結(jié)合的芯片失效分析研究。本論文研究目的是，在表面貼裝工廠的具體芯片失效統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，分析半導(dǎo)體芯片的失效機(jī)制，并對芯片壽命做出預(yù)測，以

2、提高最終產(chǎn)品的可靠性。 從典型的表面貼裝工廠的實(shí)踐來看，半導(dǎo)體失效原因主要分為與材料有關(guān)的失效、與工藝有關(guān)的失效，以及電學(xué)失效。通常與材料和工藝有關(guān)的失效發(fā)生的較為頻繁，而且失效率很高，但是占有90％以上的失效并不是真正的失效，有經(jīng)驗(yàn)的工藝工程師和失效分析工程師可以通過X射線焊點(diǎn)檢測儀、掃描電子顯微鏡、能量分散譜、于同批產(chǎn)品交叉試驗(yàn)就可以確定失效與否，從而找到真正的原因。本文基于摩托羅拉汽車電子廠的實(shí)踐簡要介紹前兩種失效形式，著

3、重研究電學(xué)失效的特點(diǎn)和形式。前兩種失效形式往往需要靠經(jīng)驗(yàn)來判斷，而電學(xué)失效更需要一定的理論知識給與指導(dǎo)分析。 電學(xué)失效中，首先介紹芯片失效分析手段、分析程序，以及國內(nèi)外失效分析實(shí)驗(yàn)室設(shè)備情況。在電學(xué)失效分析中所面臨的最大挑戰(zhàn)是失效點(diǎn)的定位和物理分析。在摩托羅拉汽車電子廠實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，對產(chǎn)品質(zhì)量影響最主要的是接孔(Via)失效，它是汽車整車裝配廠客戶的主要抱怨以及影響產(chǎn)品可靠性導(dǎo)致整車召回的主要原因之一。本文基于接孔失效實(shí)際案例中的