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失效分析
失效分析
半導(dǎo)體
產(chǎn)品失效可能發(fā)生在產(chǎn)品壽命周期的各個(gè)階段,涉及產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)、來(lái)料檢驗(yàn)、加工組裝、測(cè)試篩選、客戶端使用等各個(gè)環(huán)節(jié)。海懷檢測(cè)通過(guò)分析工藝廢次品、早期失效、試驗(yàn)失效、中試失效以及現(xiàn)場(chǎng)失效的樣品,從而鑒別失效模式、分析失效機(jī)理,最終提出預(yù)防對(duì)策。
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項(xiàng)目介紹


       
       對(duì)裝備及其構(gòu)件在使用過(guò)程中發(fā)生各種形式失效現(xiàn)象的特征及規(guī)律進(jìn)行分析研究,從中找出產(chǎn)生失效的主要原因及防止失效的措施,稱為失效分析。

       根據(jù)失效模式和現(xiàn)象,通過(guò)分析和驗(yàn)證,模擬重現(xiàn)失效的現(xiàn)象,找出失效的原因,挖掘出失效的機(jī)理的活動(dòng)。在提高產(chǎn)品質(zhì)量,技術(shù)開(kāi)發(fā)、改進(jìn),產(chǎn)品修復(fù)及仲裁失效事故等方面具有很強(qiáng)的實(shí)際意義。

       早期失效率高的原因是產(chǎn)品中存在不合格的部件;晚期失效率高的原因是產(chǎn)品部件經(jīng)長(zhǎng)期使用后進(jìn)入失效期。機(jī)械產(chǎn)品中的磨合、電子元器件的老化篩選等就是根據(jù)這種失效規(guī)律而制定的保證可靠性的措施。

       失效按其工程含義分為暫失效和永久失效、突然失效和漸變失效,按經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)分為正常損耗失效、本質(zhì)缺陷失效、誤用失效和超負(fù)荷失效。產(chǎn)品的種類和狀態(tài)繁多,失效的形式也千差萬(wàn)別。因此對(duì)失效分析難以規(guī)定統(tǒng)一的模式。

       失效分析可分為整機(jī)失效分析和零部件殘骸失效分析,也可按產(chǎn)品發(fā)展階段、失效場(chǎng)合、分析目的進(jìn)行失效分析。失效分析的核心是失效機(jī)制的分析和揭示。


分析項(xiàng)目


 
非破壞性測(cè)試NDT   電失效分析EFA   樣品制備   失效點(diǎn)定位分析   微觀分析   材料分析

常見(jiàn)分析技術(shù)

       常見(jiàn)的失效分析方法有Decap,X-RAY,SAT,IV,EMMI,F(xiàn)IB,SEM,EDX,Probe,OM,RIE等,因?yàn)槭Х治鲈O(shè)備昂貴,大部分需求單位配不了或配不齊需要的設(shè)備,因此借用外力,使用對(duì)外開(kāi)放的資源,來(lái)完成自己的分析也是一種很好的選擇。

       1. 電氣測(cè)試技術(shù)
       對(duì)失效現(xiàn)象、失效模式進(jìn)行確認(rèn),以及在失效激發(fā)及驗(yàn)證試驗(yàn)前后的電性能測(cè)試。例如在進(jìn)行芯片損傷外觀鑒定之前,可進(jìn)行IV測(cè)試,得到損傷器件的靜態(tài)特性參數(shù),初步確定失效情況。
 
       2. 顯微形貌和顯微結(jié)構(gòu)分析技術(shù)
       在微米和納米尺度對(duì)元器件進(jìn)行觀察和分析,以發(fā)現(xiàn)器件內(nèi)部的失效現(xiàn)象和區(qū)域。顯微形貌分析技術(shù)包括光學(xué)顯微(OM)分析、掃描電子顯微(SEM)分析、透射電子顯微(TEM)分析等。顯微結(jié)構(gòu)分析技術(shù)包括以X射線顯微透視、掃描聲學(xué)顯微(SAM)探測(cè)為代表的無(wú)損顯微結(jié)構(gòu)探測(cè)技術(shù)。
 
       3. 物理性能探測(cè)技術(shù)
       對(duì)器件在特定狀態(tài)下激發(fā)產(chǎn)生的微量光熱磁等信息進(jìn)行提取和分析,已確定失效部位、分析失效機(jī)理。技術(shù)包括電子束測(cè)試(EBT)、微光探測(cè)、顯微紅外熱像、顯微磁感應(yīng)技術(shù)等。
 
       4. 微區(qū)成分分析技術(shù)
       用來(lái)對(duì)內(nèi)部微小區(qū)域的微量成分進(jìn)行分析。技術(shù)包括能量散射譜儀(EDS)、俄歇電子譜法(AES)、二次離子質(zhì)譜法(SIMS)、X射線光電子譜法(XPS)、傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)、內(nèi)部氣氛分析法(IVA)等。
 
       5. 應(yīng)力驗(yàn)證技術(shù)
       基本手段如開(kāi)展透射顯微鏡(TEM)分析時(shí),就需要采用聚焦離子束(FIB)對(duì)器件進(jìn)行定點(diǎn)取樣和提取。有時(shí)需要開(kāi)展一些應(yīng)力試驗(yàn)來(lái)激發(fā)失效、復(fù)現(xiàn)失效模式或觀察在應(yīng)力條件下失效的變化趨勢(shì)。
 
       6. 解剖制樣技術(shù)
實(shí)現(xiàn)芯片表面和內(nèi)部的可觀察性和可探測(cè)性。例如開(kāi)封技術(shù)、半導(dǎo)體芯片表面去鈍化和去層間介質(zhì)、機(jī)械剖面制備技術(shù)和染色技術(shù)等。

 

常見(jiàn)產(chǎn)品失效分析



      
PCB/PCBA   金屬材料及制品   電子元器件   涂/鍍層分析

  
高分子材料及制品   復(fù)合材料及制品        
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