NC：not connect pin，意思為沒有連接的管腳，這種管腳有的是空管腳與芯片無任何電氣連接，有的是與芯片有電氣連接。

在失效分析中，曾遇到過NC管腳導(dǎo)致的芯片失效，經(jīng)過靜電復(fù)現(xiàn)，復(fù)現(xiàn)相同的故障現(xiàn)象，因此推斷為ESD導(dǎo)致芯片失效。

具體介紹一下這個(gè)案例，整機(jī)的故障表現(xiàn)如下所示。

單體測試發(fā)現(xiàn)pin1（NC）對GND管腳短路，經(jīng)開蓋發(fā)現(xiàn)pin1管腳的ESD電路部分有明顯的燒毀形貌。

電路設(shè)計(jì)分析：pin1實(shí)際懸空，那為什么會“EOS”呢？

結(jié)合實(shí)際故障發(fā)生場景分析，故障為一上電就發(fā)生，因此大概率是上電前芯片就已經(jīng)損傷了，因此推斷可能是pin1受到了ESD的損傷。

因此，用良品對pin1進(jìn)行ESD故障激發(fā)復(fù)現(xiàn)，故障復(fù)現(xiàn)模型如下所示。

當(dāng)打到3KV的靜電時(shí)，復(fù)現(xiàn)芯片pin1和pin2短路現(xiàn)象。對故障復(fù)現(xiàn)樣品進(jìn)行開蓋，未發(fā)現(xiàn)明顯的燒毀形貌。

對故障復(fù)現(xiàn)樣品進(jìn)行Thermal測試，可見pin1的ESD電路部分有異常亮點(diǎn)，且位置與市場失效基本一致。

總結(jié)，初步判定該故障為靜電損傷或類eos能量擊穿。

在芯片失效分析中，NC（No Connect）管腳導(dǎo)致的ESD（靜電放電）失效確實(shí)是一個(gè)常見但容易被忽視的問題。以下是針對該問題的詳細(xì)分析和建議：

1. NC管腳為何會導(dǎo)致ESD失效？

未正確處理NC管腳 ：NC管腳通常被設(shè)計(jì)為“不連接”，但若未在PCB設(shè)計(jì)或封裝過程中正確懸空或接地，可能會成為ESD敏感路徑。

浮空狀態(tài)引入ESD風(fēng)險(xiǎn) ：若NC管腳未做內(nèi)部或外部處理（如內(nèi)部未接鉗位二極管、外部未接地或接保護(hù)電路），靜電電荷可能通過該管腳進(jìn)入芯片內(nèi)部，導(dǎo)致柵氧擊穿或閂鎖效應(yīng)（Latch-up）。

封裝或PCB設(shè)計(jì)缺陷 ：NC管腳可能因封裝或PCB布局問題意外接觸其他信號線，形成ESD放電路徑。

2. 失效復(fù)現(xiàn)與ESD關(guān)聯(lián)性驗(yàn)證

靜電復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn) ：通過HBM（人體放電模型）、MM（機(jī)器模型）或CDM（充電器件模型）測試復(fù)現(xiàn)失效，確認(rèn)故障現(xiàn)象與ESD相關(guān)。

對比分析 ：對比失效芯片與正常芯片的NC管腳IV曲線，若失效芯片的NC管腳漏電流異常或呈現(xiàn)短路/開路特性，可進(jìn)一步支持ESD損傷的判斷。

3. 解決方案與改進(jìn)措施

芯片設(shè)計(jì)層面

內(nèi)部保護(hù)電路 ：即使NC管腳不用于功能連接，也應(yīng)集成ESD保護(hù)結(jié)構(gòu)（如二極管鉗位到VDD/VSS）。

工藝優(yōu)化 ：采用抗ESD工藝（如厚柵氧晶體管）或增加保護(hù)環(huán)（Guard Ring）降低敏感度。

PCB與系統(tǒng)層面

NC管腳處理 ：在PCB上將NC管腳通過電阻接地或接電源，避免浮空。

避免NC管腳靠近高頻或高壓信號線，減少耦合干擾。

ESD防護(hù)設(shè)計(jì) ：在接口處增加TVS二極管、RC濾波電路。

確保良好的接地路徑，避免ESD電流流入芯片內(nèi)部。

生產(chǎn)與測試環(huán)節(jié)

ESD管控 ：加強(qiáng)產(chǎn)線靜電防護(hù)（如防靜電腕帶、離子風(fēng)機(jī)）。

功能測試覆蓋 ：在測試程序中加入NC管腳的漏電流檢測，提前篩選潛在失效品。