半导体集成电路失效分析原理及常见失效分析方法介绍！

失效分析（FA）是一门发展中的新兴学科，近年开始从军工向普通企业普及。它一般根据失效模式和现象，通过分析和验证，模拟重现失效的现象，找出失效的原因，挖掘出失效的机理的活动。在提高产品质量，技术开发、改进，产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。其方法分为有损分析，无损分析，物理分析，化学分析等 。今天 【科准测控】 小编就半导体集成电路失效分析含义以及常见的失效分析方法来为大家做个简单的介绍！

失效分析（FA ）

失效分析（Failure Analysis，FA）是指对已失效器件进行的一种事后检查。即便是高可靠器件或是已经长期稳定供货的产品，也会有偶发失效。这是由于器件与器件之间、批次与批次之间，存在质量一致性的差异。这些差异可能来源于生产过程质量控制、微组装操作的规范执行程度、人员的更换、环境的波动、设备的异常，甚至来源于同种原材料的不同批次。差异是普遍存在且不可避免的，但是由差异而引发的质量问题是可以避免的。通过建立良好的质量体系，从人、机、料、法、环等方面，识别差异、管理差异、控制差异来确保产品的可靠性不受影响。

一旦产品偶发失效，失效分析环节便开始启动，对失效模式、失效原因和失效机理进行定位，从人、机、料、法、环的角度，层层展开，逐一排查。这种基于质量体系的失效分析，往往需要建立故障分析树或鱼骨图，以便更加有条理地进行失效分析。故障分析树或鱼骨图的正确展开，首先要做的工作就是对失效现象进行正确的描述，而后才能排查引起这种失效现象可能的原因。依靠经验可以加快失效分析的进程，有助于快速定位问题的根源，但经验有时也会蒙蔽发现问题的眼睛，无法发现相近的失效现象背后的微小差别。这样，同样的质量问题在下一个批次中还会发生，从而给人们带来血淋淋的一教训。失效分析的目的，是找到问题的本质，确定失效模式和失效机理，提出有效的改进措施，提高成品率和可靠性。进一步，要做到举一反三。

失效分析是电子封装领域一种常用的分析手段。当器件完全丧失功能、功能衰退或失去可靠性与安全性时，需要通过失效分析来研究失效机理、失效模式，找到解决和预防措施。

有人提出，器件一旦失效，千万不要敬而远之，而是如获至宝。这是因为，失效器件携带着宝贵的缺陷信息，这些缺陷信息是设计、制造过程中的矛盾、不适应、不合理问题的最直接反映。创根问底地研究这些缺陷信息，有利于了解封装技术的本质，也有利于学习封装技术中力学、热学、电气学、材料学、机械学等基础原理。

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失效分析一般按照先无损检测再破坏性分析的顺序开展。这是因为一旦样品被破坏，就难以还原了，一些可能被忽略掉的信息再也无法追回了。常见的失效分析****方法 如下 ：

（1）目检

观察芯片表面沾污、裂纹、腐蚀，金属外壳绝缘子裂纹，镀层腐蚀、脱落，键合丝缺失、损伤、连接错误等。

（2）电测试

测试器件功能、参数等。

（3）X射线照相

用于检查键合金丝完整性，焊点与焊盘的焊接情况，密封区、粘片区的空洞问题。（4）超声扫描

超声波在物体中传播，遇到不同介质的交界面会发生反射，通过检测反射波来检测封装结构中的分层、空洞、裂纹等问题。

（5）扫描电镜及能谱

观察失效样品的微观结构，鉴定化学成分等。

（6）密封

通过粗检漏、细检漏判断器件气密性和漏率。

（7）PIND

通过颗粒噪声检测器件内是否存在可动多余物。

（8）内部气氛检测

测量密封器件内部水汽、氧气、二氧化碳等内部气氛的种类及含量。

（9）红外成像

通过红外成像，观察芯片表面热点位置，判断是否存在击穿、短路等问题。

据报道，美国军方在20世纪60年代末到70年代初采用了以失效分析为主的元器件质量保证计划，在六七年间使集成电路的失效率从7×10 7/h降到3×10 /h，降低了4个数量级，成功地实现了“民兵Ⅱ”型洲际导弹计划、阿波罗飞船登月计划。可见失效分析在各种重大工程中的作用有多重要了。

以上就是 【科准测控】 小编分享的半导体集成电路失效分析原理及常见的失效分析方法介绍了，相信大家看过后也会更清楚了。科准测控专注于推拉力机研发、生产、销售。广泛用于与LED封装测试、IC半导体封装测试、TO封装测试、IGBT功率模块封装测试、光电子元器件封装测试、大尺寸PCB测试、MINI面板测试、大尺寸样品测试、汽车领域、航天航空领域、军工产品测试、研究机构的测试及各类院校的测试研究等应用。如果您有遇到任何有关推拉力机的问题，欢迎给我们私信或留言，科准的技术团队也会为您免费解答！

审核编辑 黄宇