半导体芯片失效分析有哪些分析手段?

半导体主要由四个组成部分组成：集成电路、光电器件、分立器件、传感器，由于集成电路又占了器件80%以上的份额，因此通常将半导体和集成电路等价。从电脑、智能手机，再到汽车电子、人工智能，如今在我们的生产生活中已随处可见。它们之所以能够得以发展，驱动内部收发信号的半导体芯片是关键。应用场景和市场的扩大，半导体芯片的需求无疑也会随之增长，对其质量则有了更高的要求。

造成失效的原因有很多，如断裂、变形、表面磨损等。正确的失效分析是解决零件失效、提高承载能力的基本环节。失效规律及机理是材料强度研究的基础，从材料角度研究失效原因，进而找到防止失效的有效途径。

对于芯片制造商来说，单纯知道芯片是否达标，以此来淘汰坏品保证输出产品质量，是远不够的。还需要“知其所以然”，保证良率，追根溯源，节约成本的同时给企业创造更高的效益。所以围绕着这个主题，将进行一系列的检测，我们将此称为半导体失效分析。它的意义在于确定半导体芯片的失效模式和失效机理，以此进行追责，提出纠正措施，防止问题重复出现。

常用分析手段：

1、X-Ray无损侦测，可用于检测

*IC封装中的各种缺陷如层剥离、爆裂、空洞以及打线的完整性

*PCB制程中可能存在的缺陷如对齐不良或桥接

*开路、短路或不正常连接的缺陷

*封装中的锡球完整性

2、SAT超声波探伤仪/扫描超声波显微镜

可对IC封装内部结构进行非破坏性检测,有效检出因水气或热能所造成的各种破坏如﹕

晶元面脱层

锡球、晶元或填胶中的裂缝

封装材料内部的气孔

各种孔洞如晶元接合面、锡球、填胶等处的孔洞

3、SEM扫描电镜/EDX能量弥散X光仪

可用于材料结构分析/缺陷观察，元素组成常规微区分析，精确测量元器件尺寸

4、常用漏电流路径分析手段：EMMI微光显微镜EMMI微光显微镜用于侦测ESD,Latchup,I/OLeakage,junctiondefect,hotelectrons,oxidecurrentleakage等所造成的异常。

5、ProbeStation探针台/ProbingTest探针测试，可用来直接观测IC内部信号

6、ESD/Latch-up静电放电/闩锁效用测试

7、FIB切点分析

8、封装去除

先进的开盖设备和丰富的操作经验，能够安全快速去除各种类型的芯片封装，专业提供芯片开盖与取晶粒服务。

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