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風(fēng)華高科貼片電阻 電子元器件失效分析技術(shù)

文章出處:作者:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2015-08-21 16:32:00

 

 

 

 電子信息技術(shù)是當(dāng)今新技術(shù)革命的核心,電子元器件是發(fā)展電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)。了解造成元器件失效的因素,以提高可靠性,是電子信息技術(shù)應(yīng)用的必要保證。開(kāi)展電子元器件失效分析,需要采用一些先進(jìn)的分析測(cè)試技術(shù)和儀器。

  光學(xué)顯微鏡分析技術(shù)

  光學(xué)顯微鏡分析技術(shù)主要有立體顯微鏡和金相顯微鏡。

  立體顯微鏡放大倍數(shù)小,但景深大;金相顯微鏡放大倍數(shù)大,從幾十倍到一千多倍,但景深小。把這兩種顯微鏡結(jié)合使用,可觀測(cè)到器件的外觀,以及失效部位的表面形狀、分布、尺寸、組織、結(jié)構(gòu)和應(yīng)力等。如用來(lái)觀察到芯片的燒毀和擊穿現(xiàn)象、引線鍵合情況、基片裂縫、沾污、劃傷、氧化層的缺陷、金屬層的腐蝕情況等。顯微鏡還可配有一些輔助裝置,可提供明場(chǎng)、暗場(chǎng)、微分干涉相襯和偏振等觀察手段,以適應(yīng)各種需要。

  紅外分析技術(shù)

 

新晨陽(yáng)貼片電阻

 

  紅外顯微鏡的結(jié)構(gòu)和金相顯微鏡相似。但它采用的是近紅外( 波長(zhǎng)為01 75~ 3 微米) 光源, 并用紅外變像管成像。由于鍺、硅等半導(dǎo)體材料及薄金屬層對(duì)紅外輻射是透明的。利用它, 不剖切器件的芯片也能觀察芯片內(nèi)部的缺陷及焊接情況等。它還特別適于作塑料封裝半導(dǎo)體器件的失效分析。

  紅外顯微分析法是利用紅外顯微技術(shù)對(duì)微電子器件的微小面積進(jìn)行高精度非接觸測(cè)溫的方法。器件的工作情況及失效會(huì)通過(guò)熱效應(yīng)反映出來(lái)。器件設(shè)計(jì)不當(dāng), 材料有缺陷, 工藝差錯(cuò)等都會(huì)造成局部溫度升高。發(fā)熱點(diǎn)可能小到微米以下, 所以測(cè)溫必須針對(duì)微小面積。為了不影響器件的工作情況和電學(xué)特性,測(cè)量又必須是非接觸的。找出熱點(diǎn), 并用非接觸方式高精度地測(cè)出溫度,對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝過(guò)程控制、失效分析、可靠性檢驗(yàn)等,都具有重要意義。

  紅外熱像儀是非接觸測(cè)溫技術(shù),它能測(cè)出表面各點(diǎn)的溫度,給出試樣表面的溫度分布。

  紅外熱像儀用振動(dòng)、反射鏡等光學(xué)系統(tǒng)對(duì)試樣高速掃描,將發(fā)自試樣表面各點(diǎn)的熱輻射會(huì)聚到檢測(cè)器上, 變成電信號(hào), 再由顯示器形成黑白或彩色圖像, 以便用來(lái)分析表面各點(diǎn)的溫度。

  聲學(xué)顯微鏡分析

  超聲波可在金屬、陶瓷和塑料等均質(zhì)材料中傳播。用超聲波可檢驗(yàn)材料表面及表面下邊的斷裂,可探測(cè)多層結(jié)構(gòu)完整性等較為宏觀的缺陷。超聲波是檢測(cè)缺陷、進(jìn)行失效分析的很有效的手段。將超聲波檢測(cè)同先進(jìn)的光、機(jī)、電技術(shù)相結(jié)合,還發(fā)展了聲學(xué)顯微分析技術(shù),用它能觀察到光學(xué)顯微鏡無(wú)法看到的樣品內(nèi)部情況, 能提供光透視無(wú)法得到的高襯度圖像,能應(yīng)用于非破壞性分析。

  液晶熱點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)

  如前所述,導(dǎo)體器件失效分析中,熱點(diǎn)檢測(cè)是有效手段。

  液晶是一種液體,但溫度低于相變溫度,則變?yōu)榫w。

  晶體會(huì)顯示出各向異性。當(dāng)它受熱,溫度高過(guò)相變溫度,就會(huì)變成各向同性的液體。利用這一特性,就可以在正交偏振光下觀察液晶的相變點(diǎn),從而找到熱點(diǎn)。

  液晶熱點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備由偏振光顯微鏡、可調(diào)溫度的樣品臺(tái)和樣品的電偏置控制電路組成。

  液晶熱點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)可用來(lái)檢查針孔和熱點(diǎn)等缺陷。若氧化層存在針孔,它上面的金屬層和下面的半導(dǎo)體就可能短路,而造成電學(xué)特性退化甚至失效。把液晶涂在被測(cè)管芯表面上, 再把樣品放在加熱臺(tái)上,若管芯氧化層有針孔,則會(huì)出現(xiàn)漏電流而發(fā)熱,使該點(diǎn)溫度升高,利用正交偏振光在光學(xué)顯微鏡下,觀察熱點(diǎn)與周?chē)伾牟煌?,便可確定器件上熱點(diǎn)的位置。

  由于功耗小, 此法靈敏度高, 空間分辨率也高。

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