芯片一上机就失效?看我用这六个步骤,找出失效的真正原因

日期:2023-09-28 17:06:00 浏览量:1235 标签: 芯片 失效分析

引言

电子元器件在存储、使用前并未做好保护措施或者是未规范处理时就会有可能对芯片造成静电损伤,可能会影响芯片的使用寿命或者是造成内部电路击穿出现参数漂移等现象,严重的更会造成部分电路直接短路的情况。

本文以芯片的静电损伤(ESD)为例,通过外观检查,I-V曲线测量、x-ray检查、开盖检查、热点分析、去层分析等方法,分析芯片失效的原因及机理,并根据实际提出改善建议。

一、案例背景

终端客户反馈上机测试出现故障,PCB板无法正常运行,交叉验证后锁定位A芯片不良,对A芯片进行阻抗 测量,发现A芯片内部某一二极管部分电路阻抗异常偏低。现进行测试分析,查找失效原因。

二、分析过程

▶ 1.外观检查

首先,我们对A芯片进行外观检查, 芯片表面一切正常,未发现芯片存在破损、裂痕、丝印与型号不符等异常现象。

image.png

▶ 2.I-V曲线测量

接着,我们对A芯片进行I-V曲线测量,发现样品PIN4-PIN5之间的管脚I-V曲线呈短路现象。

image.png

▶ 3.X-ray检查

紧接着,我们进一步对芯片进行了X-ray检测,未发现芯片内部结构及键合线存在损伤等异常现象。

image.png

▶ 4.开盖检查

再接着,我们对芯片进行了开盖检测,也并没有发现芯片存在明显的损伤痕迹。

image.png

▶ 5.热点分析

接着,我们进行了热点分析,根据I-V曲线检查,发现A芯片存在短路现象,为了确认短路及失效损伤点的具体位置,我们利用了Thermal对A芯片进行热点定位,从定位上可以看出,存在异常的位置是在PIN4-PIN5的附近。

image.png

▶ 6.去层分析

最后,我们根据热点显示的位置,进行了去层分析。通过逐层去除,我们在CT层发现ESD损伤,直至SUB层,损伤最严重。

RDL层:

image.png

TM层(M3):

image.png

TM层(M2):

image.png

TM层(M1):

image.png

CT层:

image.png

POLY层:

image.png

SUB层:

image.png

三、总结分析

通过外观检查确认样品丝印无误,未发现存在裂痕、破损等现象。

V曲线测试发现A芯片的PIN4-PIN5之间存在短路现象,与客户描述的内部某一二极管阻抗异常现象一致。

经x-ray检查及开盖检查,并未发现样品存在明显的异常现象。

通过热点分析,发现A芯片有异常热点的现象,热点位置处于PIN4-PIN5的第一键合点周围。

通过去层分析,在热点位置逐层去除,在CT层开始发现轻微损伤,直至SUB层,损伤最为严重。

综合分析,芯片未上机即失效,失效率较低,且A芯片只有PIN4-PIN5之间的二极管存在损坏,内部其余电路均未发现异常,可能是由于静电导致,瞬间的电压过高,导致此二极管瞬间被击穿,造成失效。

四、结论与建议

▶ 1.结论

综上所述,A芯片失效的直接原因是由于内部晶元出现ESD损伤,导致芯片运行不良引起失效。 

▶ 2.建议

检查存储或操作使用是否严格规范。

微信扫码关注 CXOlab创芯在线检测实验室
相关阅读
创芯在线组织多家贸易及采购商进行真伪鉴别

2018年10月15日,组织多家贸易商及终端采购在园区进行了真伪货鉴别培训,由公司资深外观工程师杨海南主讲,针对市场上翻新货,散新货进行了定义,并着重讲述了判别真假货的关键点。

2021-03-05 11:04:30
查看详情
创芯在线检测中心全体员工接受CNAS ISO/IEC17025:2017标准培训

创芯在线检测中心全体员工接受CNAS ISO/IEC17025:2017标准培训,特聘请誉杰公司资深专家李老师现场培训,在8个多小时的培训过程中,大家踊跃发言,对不懂的方面进行了询问,李老师也一一回复,圆满完成了培训计划。

2021-03-05 11:02:00
查看详情
乘风破浪,从芯出发!创芯在线检测中心2021年慕尼黑上海电子展完美收官!

4月14日-16日,慕尼黑上海电子展在上海新国际博览中心成功落下帷幕。此次创芯检测与创新在线集团旗下IC交易网,芯达通供应链,ICGOO商城同台亮相,吸引了众多现场客户的极大关注。

2021-04-21 10:39:00
查看详情
创芯检测公司开展CNAS内审员及管理人员培训

2022年10月29日,创芯在线检测中心开展关于CNAS 内审员及管理人员专题培训,促进实验室更规范、高效的建立和运行质量体系文件,提高实验室内审员的工作能力,特聘请从事检验检测行业多年的资深专家们进行此次培训。

2022-11-01 17:36:10
查看详情
春节放假通知

春节放假通知

2022-01-26 13:48:48
查看详情