电子元器件失效分析及技术发展

２００６年１月

第１卷第１期

失效分析与预防创刊号

电子元器件失效分析及技术发展

恩云飞，罗宏伟，来萍

（元器件可靠性物理及其应用技术国家级重点实验室，广州５１０６１０）

［关键词］元器件；集成电路；失效分析

［摘要】本文以集成电路为代表介绍了元器件失效分析方法、流程、技术及发展，失效分析是元器件质量、可靠性保证的重要环节，随着元器件设计与制造技术的提高以及失效分析技术及分析工具水平的提高，对元器件失效模式及失效机理的认识逐步加深，失效分析工作将发挥更大的作用。［中图分类号］７烈０

［文献标识码】Ａ

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１

前言

失效分析的目的是通过失效机理、失效原因分

集成电路失效分析难度大，需要采用诸多先进的分析技术，涉及失效分析的各个环节与过程。本文以集成电路失效分析为代表介绍元器件失效分析的工作流程、分析技术方法以及未来发展所面临的挑战。

析获得产品改进的建议，避免类似失效的发生，提高产品可靠性。电子元器件的失效分析是借助各种测试技术和分析方法明确元器件的失效过程，分辨失效模式或机理，确定其最终的失效原因。失效分析是元器件可靠性工程中的一个重要组成部分。开展电子元器件失效分析工作需要具备相应的测试与分析手段、元器件失效机理等专业基础知识，并需要逐步积累失效分析经验。用于失效分析的设备很多且各有特点，应根据失效分析的要求，选用适当的分析技术和设备，充分利用其功能与特点，降低电子元器件失效分析成本，加快失效分析进度，提高失效分析成功率。

电子元器件是电子系统的重要及关键部件，元器件种类繁多，发展迅速，尤其是以集成电路为代表的微电子器件，其设计和制造技术正以惊人的速度向着规模更大、速度更快、集成度更高的方向发展。

２集成电路失效分析主要流程及分析方法

２．１失效分析流程

典型的集成电路失效分析流程如图ｌ。２．２失效分析技术方法２．２．１外部目检

外部目检在集成电路失效分析中十分重要，它将为后续的分析提供重要的信息。外部目检可以通过肉眼、放大倍数在４倍～８０倍的立体显微镜、放大倍数在５０倍。２０００倍的金相显微镜、甚至是扫描电子显微镜（ＳＥＭ）来检查失效器件与好器件之间的差异，确定各种尘化物、沾污、引脚腐蚀、引脚断裂、机械损伤、封装裂纹、晶须、金属迁移等缺陷，必要时利用ＥＤｘ、原子吸收光谱等获得元素信息。

［收稿日期］２００５—０８—０２［修订日期］２００６一ｌＯ一２７

［作者简介］恩云飞（１９６８一），女，硕士，高级工程师，从事集成电路失效机理及分析评价技术研究。