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電子元器件的失效機(jī)理與分析

發(fā)布時(shí)間:2015/6/26 20:00:23 訪問(wèn)次數(shù):1009

   由子構(gòu)成半導(dǎo)體器件的材料、結(jié)構(gòu)、性能的不同,失效的內(nèi)容和程度的不同,MC68360VR25VL進(jìn)行失效分析的程序也有較大的差異。

   失效分析是一項(xiàng)非常細(xì)致的工作,在進(jìn)行分析時(shí),需要運(yùn)用各種經(jīng)驗(yàn)知識(shí),認(rèn)真擬訂工作程序。在掌握失效模式和失效機(jī)理的基礎(chǔ)上一步一步地進(jìn)行分析,把可能引起的失效因素范圍逐漸縮小,將典型的失效原因揭示出來(lái)。如有可能,最好對(duì)每一步分析用好的器件和失效器件同時(shí)進(jìn)行,以便檢查每一個(gè)步驟是否會(huì)引進(jìn)新的失效機(jī)理。

   1.常見(jiàn)的失效模式和主要的失效機(jī)理

   半導(dǎo)體器件的失效模式大致可劃分為六大類,即開路、短路、無(wú)功能、特性劣化、重測(cè)合格和結(jié)構(gòu)不好六類。最常見(jiàn)的有燒毀、管殼漏氣、引腳腐蝕或折斷、芯片表面內(nèi)涂樹脂裂縫、芯片黏結(jié)不良、鍵合點(diǎn)不牢或腐蝕、芯片表面鋁腐蝕、鋁膜傷痕、光刻/氧化層缺陷、漏電流大、閾值電壓漂移等。如果將器件品種按不同失效模式做出累積頻數(shù)立方圖,就能準(zhǔn)確地找出主要問(wèn)題和提出針對(duì)性的改進(jìn)措施。

   按照導(dǎo)致的原因有以下幾種主要的失效機(jī)理。

   1)設(shè)計(jì)問(wèn)題引起的劣化:版圖、電路和結(jié)構(gòu)等方面的設(shè)計(jì)缺陷;

   2)體內(nèi)劣化機(jī)理:二次擊穿、CMOS閂鎖效應(yīng)、中子輻射損飭,重金屬沾污和材料缺陷引起的結(jié)構(gòu)特性退化、瞬間功率過(guò)載;

   3)表面劣化機(jī)理:鈉離子沾污引起溝道漏電、7輻射損傷、表面擊穿(蠕變)、表面復(fù)合引起小電流增益減小;

   4)金屬化系統(tǒng)劣化機(jī)理:金鋁合金、鋁電遷移、鋁腐蝕、鋁劃傷、鋁缺口、臺(tái)階斷鋁、過(guò)電應(yīng)力燒毀;

   5)氧化層缺陷引起的失效:針孔、接觸孔鉆蝕、介質(zhì)擊穿等;

   6)封袋劣化機(jī)理:引腳腐蝕、漏氣、殼內(nèi)有外來(lái)物引起偏電或短路等;

   7)使用問(wèn)題引起的損壞:靜電損傷、電浪涌損傷、機(jī)械損傷、過(guò)高溫度引起的破壞、干擾信號(hào)引起的故障、焊劑腐蝕引腳等。

   由子構(gòu)成半導(dǎo)體器件的材料、結(jié)構(gòu)、性能的不同,失效的內(nèi)容和程度的不同,MC68360VR25VL進(jìn)行失效分析的程序也有較大的差異。

   失效分析是一項(xiàng)非常細(xì)致的工作,在進(jìn)行分析時(shí),需要運(yùn)用各種經(jīng)驗(yàn)知識(shí),認(rèn)真擬訂工作程序。在掌握失效模式和失效機(jī)理的基礎(chǔ)上一步一步地進(jìn)行分析,把可能引起的失效因素范圍逐漸縮小,將典型的失效原因揭示出來(lái)。如有可能,最好對(duì)每一步分析用好的器件和失效器件同時(shí)進(jìn)行,以便檢查每一個(gè)步驟是否會(huì)引進(jìn)新的失效機(jī)理。

   1.常見(jiàn)的失效模式和主要的失效機(jī)理

   半導(dǎo)體器件的失效模式大致可劃分為六大類,即開路、短路、無(wú)功能、特性劣化、重測(cè)合格和結(jié)構(gòu)不好六類。最常見(jiàn)的有燒毀、管殼漏氣、引腳腐蝕或折斷、芯片表面內(nèi)涂樹脂裂縫、芯片黏結(jié)不良、鍵合點(diǎn)不牢或腐蝕、芯片表面鋁腐蝕、鋁膜傷痕、光刻/氧化層缺陷、漏電流大、閾值電壓漂移等。如果將器件品種按不同失效模式做出累積頻數(shù)立方圖,就能準(zhǔn)確地找出主要問(wèn)題和提出針對(duì)性的改進(jìn)措施。

   按照導(dǎo)致的原因有以下幾種主要的失效機(jī)理。

   1)設(shè)計(jì)問(wèn)題引起的劣化:版圖、電路和結(jié)構(gòu)等方面的設(shè)計(jì)缺陷;

   2)體內(nèi)劣化機(jī)理:二次擊穿、CMOS閂鎖效應(yīng)、中子輻射損飭,重金屬沾污和材料缺陷引起的結(jié)構(gòu)特性退化、瞬間功率過(guò)載;

   3)表面劣化機(jī)理:鈉離子沾污引起溝道漏電、7輻射損傷、表面擊穿(蠕變)、表面復(fù)合引起小電流增益減;

   4)金屬化系統(tǒng)劣化機(jī)理:金鋁合金、鋁電遷移、鋁腐蝕、鋁劃傷、鋁缺口、臺(tái)階斷鋁、過(guò)電應(yīng)力燒毀;

   5)氧化層缺陷引起的失效:針孔、接觸孔鉆蝕、介質(zhì)擊穿等;

   6)封袋劣化機(jī)理:引腳腐蝕、漏氣、殼內(nèi)有外來(lái)物引起偏電或短路等;

   7)使用問(wèn)題引起的損壞:靜電損傷、電浪涌損傷、機(jī)械損傷、過(guò)高溫度引起的破壞、干擾信號(hào)引起的故障、焊劑腐蝕引腳等。

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