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嘉峪檢測網(wǎng) 2025-09-21 17:38
在半導(dǎo)體那如同星辰般精密的微觀世界里,每一次失效都像一樁懸案,考驗著工程師們的智慧與洞察力。前文講到晶圓裂紋檢測,今天我們要分享的,就是關(guān)于晶圓裂紋的一個真實故障案例。
故障現(xiàn)象:難以捉摸的“隱形殺手”
一切始于一個棘手的漏電問題。按照常規(guī)的失效分析(FA)流程,我們對這顆“問題芯片”進行了全面體檢。
無損分析未見明顯異常:
1.IV測試: 芯片管腳存在漏電和短路的情況。2.外觀檢查: 完好如初,在顯微鏡下反復(fù)搜尋,也未發(fā)現(xiàn)任何典型的裂紋痕跡。3.X-Ray射線檢查: 內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰,沒有任何裂紋或空洞的跡象。4.C-SAM聲學(xué)掃描: 封裝良好,未見分層或其他封裝缺陷。
所有的初步檢查結(jié)果都指向“無異常”。然而,芯片的漏電和短路卻是鐵一般的事實。難道,故障會憑空發(fā)生?
水落石出:罪魁禍首終現(xiàn)形
無損分析未發(fā)現(xiàn)明顯異常,因此分析員決定進行更深層次的破壞性分析。當芯片被化學(xué)開蓋后,真相終于浮出水面——一道隱蔽的芯片裂紋赫然在目!
這道裂紋,正是導(dǎo)致芯片內(nèi)部電路短路、引發(fā)漏電的直接原因。它像一個潛伏已久的“刺客”,完美避開了所有無損檢測手段。同時,開蓋后的芯片并未發(fā)現(xiàn)明顯的EOS Burn Mark,因此可初步排除EOS導(dǎo)致芯片過熱燒毀產(chǎn)生裂紋的可能性。
深層思考:探尋裂紋的根源(Root Cause)
找到了直接原因,但對于質(zhì)量控制而言,更重要的是找到根本原因。
這道裂紋是如何產(chǎn)生的,針對可能性做了羅列:
1.晶圓減薄與切割應(yīng)力?——晶圓切割(Dicing)的隱匿損傷2.芯片貼裝過程中的機械應(yīng)力?——貼片(Die Attach)過程中的應(yīng)力集中3.封裝過程中的熱應(yīng)力或機械應(yīng)力?——塑封(Molding)或引線鍵合(Wire Bond)環(huán)節(jié)的機械沖擊4.還是來自客戶端的組裝應(yīng)力?——貼片或PCB板彎曲應(yīng)力
這道裂紋的形成,很可能是在生產(chǎn)或組裝的某個環(huán)節(jié),由于潛在的應(yīng)力過大而埋下的“定時炸彈”。它在初期非常隱蔽,無法被常規(guī)手段檢測,但在后續(xù)的電性或熱應(yīng)力下逐漸擴展,最終導(dǎo)致了芯片的失效。
來源:Top Gun 實驗室