集成电路失效分析新技术

通过实例综述了目前国内集成电路失效分析技术的现状和发展方向。包括：无损失效分析技术、信号寻迹技术、二次效应技术、样品制备技术和背面失效定位技术,为进一步开展这方面的工作提供参考。     

军用集成电路失效分析

随着科学技术的发展,集成电路在我国军用武器装备上的应用越来越广泛,其可靠性成为制约我国武器装备质量的一项重要因素,失效分析是集成电路可靠性及质量保证的重要环节,本文从失效分析的流程、方法、技术及发展入手,对军用集成电路的失效模式及失效机理进行了详细的讲解,随着元器件设计与制造技术的不断提高及失效分析技术和工具的逐步完善,失效分析工作将在集成电路质量控制方面发挥更大的作用.     

混合集成电路应用中的失效分析

通过对两种混合集成电路即温控电路及隔离放大器BB3656BG的失效分析，表明以下观点：（1）对混合集成电路的分析，应通过电路内部测试，测量电路工作状态下各个关键部位的参数乃至动态波形；（2）深入的分析过程有利于对电路透彻的了解及促进同类型电路分析的深度，有利于使分析结论更趋准确。     

协同分析在集成电路失效定位中的应用探讨

随着集成电路规模和制造工艺的发展,对失效电路进行失效点定位的难度也越来越大,单独依靠一种分析方法很难实现失效点定位。利用先进分析仪器设备,采用多种方法协同分析,成为针对大规模集成电路失效定位分析的必然选择。从有效实现失效定位为出发点,根据失效分析的标准和流程,将定位分析过程和设备仪器划分成三个层次,结合在各分析阶段发现的失效案例,说明多种分析方式协同使用可以实现大规模集成电路失效点的快速、准确定位,分析过程中获取的信息可以为后续的失效机理和失效原因分析提供可靠依据。     

试论集成电路失效分析中电测试的应用

电测试是对集成电路进行失效分析的重要内容之一,在集成电路失效分析测试中具有十分重要的作用,采用合理的电测试方式,可以简化集成电路的失效分析过程,提高失效分析的测试效率.通过对集成电路失效分析的基本方法进行分析,探究了集成电路失效分析中仪器设备的具体应用,并分析了集成电路的印刷电路的失效性能.     

数字集成电路的失效分析与技术研究

随着社会的不断发展,集成电路应运而生,并在人们的生产和生活中扮演着重要的角色,其集成度也从最初的小规模向中、大规模演进。在集成电路生产中,硅是主要的材料,过去很长一段时间里,以硅为基础生产的集成电路占集成电路总数的90%以上。以硅为生产材料不仅可以提高集成电路的成品率,还可以缩小光刻线宽,而且单晶硅在质量和尺寸上的工艺提升,还促进了集成电路在监控技术、测量技术、制造工艺、设计技术等方面的应用发展。     

国产二次集成电路的主要失效模式

本文全面总结了国产二次集成电路的主要失效模式，并在此基础上，从二次集成电路生产中的外购原材料，设计，工艺及使用等各方面，分析了其产生的原因。最后，针对反映的生产和使用中问题提出了切实可行的建议。     

集成电路分层的失效分析

在集成电路封装中,分层是一个很普遍的现象,同时又是导致集成电路失效的主要原因之一。所谓分层泛指集成电路封装中不同材料之间的界面分离,以及同种材料内部的空洞。针对不同的封装,总结了扫描声学显微镜及X-ray检测系统（包括2D、 3D）两种无损检测分层现象的方法。并在此基础上,结合失效分析案例,阐述了两种方法在失效分析过程中的应用,以及分层导致集成电路失效的机理。     

某电源模块开路故障失效分析

通过采用外观检查、 切片定位分析、 扫描电镜分析和能谱分析等手段,对某电源模块开路故障进行了分析.通过分析发现,该电源模块的贴片针处容易开裂脱落的原因为:该模块采用了电镀镍和化学镀镍结合的镀镍工艺,在使用的过程中,电镀镍层在空气中会发生镀化,从而使得其与化学镍层之间的结合力下降,最终导致贴片针处开裂.最后,针对发现的问题,提出了相应的改进措施,并对其可靠性通过试验进行了验证,对于提高该电源模块的可靠性具有重要的意义.     

集成电路封装级失效及其定位

失效分析中有许多类型的封装级失效.由于封装材料限制或者无损检测要求,无法从外观直接观察到失效点,需要借助于设备进行失效定位才能快速、准确地进行分析.总结了集成电路封装级失效的几种常见失效机理和失效原因,提出三种有效的分析手段和分析方法进行失效定位:X射线检测、超声扫描声学显微镜以及热激光激发光致电阻变化(OBIRCH)技术,分别用于元器件结构观察、不同材料界面特性分析和键合损伤位置定位.从倒装芯片封装、陶瓷封装、塑料封装和金铝键合短路四个失效分析的实际案例出发,阐明三种封装级失效定位手段应用的领域、特点和局限性.结果表明在封装级失效中,通孔断裂开路、焊料桥连短路、键合损伤和界面分层等缺陷能够准确地被定位进而分析.     

SiP组件中芯片失效机理与失效分析

由于分析手段与分析设备的限制,系统级封装（SiP）组件的芯片在失效分析的过程中带有一定的盲目性。结合故障树分析方法,以PM O S芯片失效为例,讨论了SiP组件常见的管芯失效机理：电应力失效、热应力失效、机械损伤和环境应力失效以及相应的失效现象;最后从设计和工艺角度提出了降低各种失效机理发生的改进措施。     

Analysis and Suppression of Inductive Interference in an Active Integrated Power Electronics Module

The interference between the power stage and the driving circuit is one of the key issues of power module design, especially for those with high power densities, where couplings become more severe. This paper focuses on suppression techniques for inductive coupling. As a demonstration, a 2 kW single phase power factor correction active integrated power electronic module consisting of full bridge rectifiers, a current sensing resistor, and boost converter, is developed employing CoolMOS FET and SiC diodes. The electromagnetic interference mechanism in the module is analyzed and illustrated. In order to reduce the voltage spike of the power devices, three different design patterns of the power stage layout are presented and compared with regard to the reduction of parasitic self-inductance of the critical loop in the power stage. The approaches to reducing the inductive interference between the high ${rm d}i/{rm d}t$ loop in the power stage and the driving loop are investigated, including the proposed flux cancelation pattern for the layout of the high power ${rm d}i/{rm d}t$ loop, reduction of electromagnetic interference sources, and the insertion of a copper shielding layer between them. Finally, the design guidelines are built and verified by the simulation and experimental results.      

铁氧体磁膜RF集成微电感等效电路分析

针对已制作并发表的一种新型铁氧体磁膜结构射频集成微电感进行了等效电路分析.阐述了磁性铁氧体薄膜对电感的感值(L)和品质因数(Q)的增强作用.对射频测试结果进行了电路元件参数提取.结果表明,与空气芯无磁膜微电感相比,磁膜结构微电感的L和Q在2GHz处分别提高了17%和40%.等效电路分析和测试结果均证明了铁氧体薄膜的引入对增强射频集成微电感性能的作用显著.     

Equivalent Circuit Analysis of an RF Integrated Inductor with Ferrite Thin-Film

针对已制作并发表的一种新型铁氧体磁膜结构射频集成微电感进行了等效电路分析.阐述了磁性铁氧体薄膜对电感的感值(L)和品质因数(Q)的增强作用.对射频测试结果进行了电路元件参数提取.结果表明,与空气芯无磁膜微电感相比,磁膜结构微电感的L和Q在2GHz处分别提高了17%和40%.等效电路分析和测试结果均证明了铁氧体薄膜的引入对增强射频集成微电感性能的作用显著.     

路径分析在液晶显示模组失效分析中的应用

路径图充分体现了事物的内在因果关系,对路径图做路径分析是一种有效的因果分析方法。将路经分析应用于液晶显示模组的失效分析,将使失效分析脉络清晰,并简化分析过程,提高分析效率。本文就通过实例说明将路径分析用于液晶显示模组失效分析的方法和步骤。     

Estimating Operational Age of an Integrated Circuit

Journal of Electronic Testing - Recycling of used ICs as new replacement parts in maintaining older electronic systems is a serious reliability concern. This paper presents a novel approach to...     

三相桥功率模块振动失效分析

可靠性验证中随机振动试验是造成功率模块失效的主要原因之一,通过对试验阶段三相桥功率模块的失效分析,表明随机振动造成的失效模式是互连键合线根部断裂.基于对键合线断裂失效机理研究,结合ANSYS有限元软件振动仿真,提出了可靠性改进提升方案,使键合线的等效应力从55.06 MPa降低至17.03 MPa,增加了键合线的工作寿...     

OBIRCH用于集成电路短路的背面失效定位

基于光束感生电阻变化(OBIRCH)的热激光激发定位技术广泛应用于半导体器件的失效分析,特别是大规模集成电路的短路失效定位.详细介绍了OBIRCH技术在芯片背面失效定位时的原理和方法,通过精密研磨、抛光等先进制样手段对失效样品进行开封、芯片背面减薄.采用OBIRCH方法从芯片背面进行激光成像,成功对0.18 μm工艺6层金属化布线的集成电路ggNMOS结构保护网络二次击穿和PMOS电容栅氧化层损伤进行了失效定位,并对背面定位图像和正面定位图像、InGaAs CCD成像进行了对比分析.结果表明,InGaAs CCD成像模糊并无法定位,OBIRCH背面定位成像比正面成像清楚,可以精确定位并观察到缺陷点.因此,OBIRCH技术用于集成电路短路的背面失效定位是准确的,可解决多层结构的正面定位难题.