技术干货 | 失效分析：制样技术介绍（一）：离子研磨（CP）

电子元器件失效分析经常用到的检查分析方法简单可以归类为无损分析、有损分析。无损分析就像医院看病，常用到外观检查（OM）、X射线检查、超声扫描（SAT），其检查原理近乎可以理解为：医生问诊、X光片拍摄及B超检查。有损分析就是对器件进行各种微观解剖分析，其首要要求就是在避免人为损伤的前提下，完美展现内部缺陷形貌。内部缺陷形貌的展现，常涉及的制样技术包括开封（Decap）、切片（Cross-section）、去层（Delayer）等。并且制样技术的好坏，直接决定了分析案件成功与否。

本文重点介绍切片制样技术常用到的先进辅助设备：离子研磨（CP）。

离子研磨原理及作用

离子研磨通过氩离子束物理轰击样品，达到切割或表面抛光的作用。为什么要进行表面抛光？

那是因为在对精细电子元器件切片的时候，往往会因为切片造成了金属延展、颗粒物填充等情况，对后续的检查带来不利影响。而这些就是前文提到的人为损害。

因此，我们对样片进行表面抛光，可以在减免人为损伤的前提下，完美展现内部缺陷形貌。

离子研磨的高阶应用

（1）几乎任何材料的高质量表面处理

离子研磨能实现无应力的横截面和几乎所有材料刨面，揭示了样品的内部结构同时最大限度地减少变形或损坏。

●半导体材料（BGA、键合位置、塑封料界面、多层薄膜截面）

●电池电极材料

●光伏材料

●多元素组成材料

●不同硬度合金

●岩石矿物质

●高分子聚合物

●软硬复核材料等。

（2）晶界展示

利用衬度增强处理切割后样品，展现金属晶界，有助于分析金属疲劳、蠕变等失效机理。

（3）冷冻制样

离子研磨最低可以用-160℃解决物理轰击产生的高温影响，特别适合高分子、聚合物、生物细胞、化妆品、制药等热敏材料制样。

（4）离子研磨应用于半导体失效分析案例展示

离子研磨的应用领域

离子研磨主要用于半导体材料、电池电极材料、光伏材料、不同硬度合金、岩石矿物质、高分子聚合物、软硬复合材料、多元素组成材料等的截面制样、界面表征。

关于广电计量半导体服务

广电计量在全国设有元器件筛选及失效分析实验室，形成了以博士、专家为首的技术团队，构建了元器件国产化验证与竞品分析、集成电路测试与工艺评价、半导体功率器件质量提升工程、车规级芯片与元器件AEC-Q认证、车规功率模块AQG324认证等多个技术服务平台、满足装备制造、航空航天、汽车、轨道交通、5G通信、光电器件与传感器等领域的电子产品质量与可靠性的需求。

我们的服务优势

● 配合工信部牵头“面向集成电路、芯片产业的公共服务平台建设项目”“面向制造业的传感器等关键元器件创新成果产业化公共服务平台”等多个项目；

● 在集成电路及SiC领域是技术能力最全面、知名度最高的第三方检测机构之一，已完成MCU、AI芯片、安全芯片等上百个型号的芯片验证；

● 在车规领域拥有AEC-Q及AQG324全套服务能力，获得了近50家车厂的认可，出具近300份AEC-Q及AQG324报告，助力100多款车规元器件量产。