失效分析是一门新兴发展的学科,在提高产品质量,技术开发、改进,产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义。全面系统的失效分析可以确定失效的原因,对于器件设计、制造工艺、试验或应用的改进具有指导作用,采取相应的纠正措施消除失效模式或机理产生的原因,从而实现器件以及装备整体可靠性的提高。
电子元器件的主要失效模式包括但不限于开路、短路、烧毁、爆炸、漏电、功能失效、电参数漂移、非稳定失效等。失效可能发生在产品寿命周期的各个阶段,发生在产品研制阶段、生产阶段到使用阶段的各个环节,通过分析工艺废次品、早期失效、试验失效、中试失效以及现场失效的失效产品明确失效模式、分析失效机理,最终明确失效原因。
随着集成电路技术的不断发展,其芯片的特征尺寸变得越来越小,器件的结构越来越复杂,与之相应的芯片工艺诊断、失效分析、器件微细加工也变得越来越困难,传统的分析手段已经难以满足集成电路器件向深亚微米级、纳米级技术发展的需要。
金属材料的失效形式及失效原因密切相关,失效形式是材料失效过程的表观特征,可以通过适当的方式进行观察。而失效原因是导致构件失效的物理化学机制,需要通过失效过程调研研究及对失效件的宏观、微观分析来诊断和论证。
由于现代社会科技化程度的不断提高,电子器件的使用范围不断扩大,电子器件在我们的生活和工作中随处可见。由于电子器件应用范围的广泛,电子器件的失效现象也是多种多样,随处可见。电应力失效作为电子器件失效的重要方面,电气器件电应力失效的分析与研究,对电子器件的生产、使用和研发等具有深远的意义。
电器是通过电流的运动来实现运作的,而电容则是通过电器电压来达到容电效果,这种类型的产品在使用过程中经常都会遇到一个比较致命的问题那就是短路,产品一旦短路,无非就是内部的电容出现失效或者破损的现象,所以分析并解决导致短路现象的原因很重要。
PCBA是由PCB和各种电子元件组成的系统。PCB的主要材料是玻璃纤维和环氧树脂的复合材料,分为单面板,双面板和多层板。众所周知,产品的失效会造成较严重的经济损失和品质影响,然而PCB失效的模式多种多样,失效根因也各不相同,例如PTH孔铜的腐蚀失效、HDI盲孔底部裂纹导致的开路失效、分层爆板失效、ENIG产品孔环裂纹和PCB板短路起火等。
随着科学技术的发展,尤其是电子技术的更新换代,对电子设备所用的元器件的质量要求越来越高,半导体器件的广泛使用,其寿命经过性能退化,最终导致失效。有很大一部分的电子元器件在极端温度和恶劣环境下工作,造成不能正常工作,也有很大一部分元器件在研发的时候就止步于实验室和晶圆厂里。除去人为使用不当、浪涌和静电击穿等等都是导致半导体器件的寿命缩短的原因,除此之外,有些运行正常的器件也受到损害,出现元器件退化。
一般来说,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(FA)是对已失效器件进行的一种事后检查。根据需要,采用电测试以及各种先进的物理、金相和化学分析技术,并结合元器件失效前后的具体情况及有关技术文件进行分析,以验证所报告的失效,确定元器件的失效模式、失效机理和造成失效的原因