無損測試失效封裝分層分析光學檢測顯微鏡應用
EOS失效分析——選擇正確的工具
失效分析過程的一個關鍵決策是選擇正確的工具來找到失效的
可視特征。以下是一些必須做的重要選擇:
·使用有損還是無損失效分析技術?
·失效發生在底盤、印制電路板還是器件上?
·發生失效的器件的特征尺寸是多少?
·提供了較多信息的是哪一種工具?
·有多少時間來進行失效分析?
·工具可靠性和時間表是什么?
使用有損還是無損技術取決于失效的位置和損傷的物理尺寸大
小。失效在系統中的位置會影響工具的選擇。
鑒于在半導體器件發生故障時,選擇的工具可能會取決于器件
的特征尺寸大小。有些工具可以提供更多的信息,但需要更多的工
作和時間。因此,有些失效分析過程達到實際失效分析時間、樣品
準備時間及工具信息獲取和使用時間等時間極限。工具的選取是工
具技術、工具所能帶來的信息和工具實際可用性之間的一個平衡及
取舍。
無損測試失效分析可以保持EOS故障現場,不破壞原樣品。對于同一樣品
允許應用多種技術?梢允褂靡韵聼o損檢測:
·光學檢測;
·超聲顯微鏡檢測;
·X射線檢測;
·電氣測量。
對于外部光學檢測,可以看到很多觀測點:
·封裝成型損傷;
·引線損傷;
·異質材料;
·開裂;
·塑封變色;
·腐蝕損傷;
·2.5一D系統線綁定;
·半導體芯片間3一D系統的封裝分層。
超聲顯微鏡檢查使用了聲吶。超聲顯微鏡可以用來觀察與EOS相關的塑料
分層和封裝的芯片分離。可以看到:
·頂部芯片分離;
·漿料損傷;
·引線進水;
·熱空孔和電氣空孔;
·水腔(會導致腐蝕和封裝“爆米花”式的破裂)。
x射線檢測以觀察EOS誘發的綁定線不完整、引線結構受損和芯片分離。