集成电路在研制、生产和使用过程中失效不可避免，随着人们对产品质量和可靠性要求的不断提高，失效分析工作也显得越来越重要，通过芯片失效分析，可以帮助集成电路设计人员找到设计上的缺陷、工艺参数的不匹配或设计与操作中的不当等问题。 失效分析属于芯片反向工程开发范畴。失效分析主要提供封装去除、层次去除、芯片染色、芯片拍照、大图彩印、电路修改等技术服务项目。半导体器件芯片分析的几种方法与步骤。分析手段一般包括：c-sam，x-ray，sem扫描电镜，EMMI微光显微镜等。
芯片分析手段：
1 、C-SAM（超声波扫描显微镜），无损检查：
（1）。材料内部的晶格结构，杂质颗粒．夹杂物．沉淀物．
（2） 内部裂纹。
（3）分层缺陷。
（4）空洞，气泡，空隙等。
2 、X－Ray 无损侦测，可用于检测（这两者是芯片发生失效后首先使用的非破坏性分析手段）
（1）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
（2） PCB制程中可能存在的缺陷如对齐不良或桥接
（3） 开路、短路或不正常连接的缺陷
（4） 封装中的锡球完整性
3 、SEM扫描电镜/EDX能量弥散X光仪（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 、EMMI微光显微镜/OBIRCH镭射光束诱发阻抗值变化测试/LC 液晶热点侦测（这三者属于常用漏电流路径分析手段，寻找发热点，LC要借助探针台，示波器）
5、 FIB做一些电路修改。
6、OBIRCH应用（镭射光束诱发阻抗值变化测试）：
OBIRCH常用于芯片内部高阻抗及低阻抗分析，线路漏电路径分析。利用OBIRCH方法，可以有效地对电路中缺陷定位，如线条中的空洞、通孔下的空洞。通孔底部高阻区等，也能有效的检测短路或漏电,是发光显微技术的有力补充。
7、 Probe Station 探针台/Probing Test 探针测试，ESD/Latch-up静电放电/闩锁效用测试（有些客户是在芯片流入客户端之前就进行这两项可靠度测试，有些客户是失效发生后才想到要筛取良片送验）这些已经提到了多数常用手段。失效分析前还有一些必要的样品处理过程，取die，decap（开封，开帽），研磨，去金球 De-gold bump，去层，染色等，有些也需要相应的仪器机台，SEM可以查看die表面，SAM以及X－Ray观察封装内部情况以及分层失效。
除了常用手段之外还有其他一些失效分析手段，原子力显微镜AFM ，二次离子质谱 SIMS，飞行时间质谱TOF － SIMS ，透射电镜TEM ， 场发射电镜，场发射扫描俄歇探针， X 光电子能谱XPS ，L-I-V测试系统，能量损失 X 光微区分析系统等很多手段。
分析步骤：
1 、一般先做外观检查，看看有没有crack，burnt mark 什么的，拍照；
2 、非破坏性分析：主要是超声波扫描显微镜（C-SAM）--看有没delamination，xray--看内部结构，等等；
3、 电测：主要工具，万用表，示波器，sony tek370b；
4 、破坏性分析：机械decap，化学 decap 芯片开封机。
芯片分析
发布时间： 2017-10-31
