電子產(chǎn)品可靠性試驗及失效分析

1、畢業(yè)設(shè)計報告（論文）報告（論文）題目： 電子產(chǎn)品可靠性試驗 及失效分析 作者所在系部： 電子工程系 作者所在專業(yè)： 電子工藝與管理 作者所在班級： 10252 作 者 姓 名 ： 作 者 學 號 ： 指導(dǎo)教師姓名： 完 成 時 間 ： 2013 年 6 月 6 日 北華航天工業(yè)學院教務(wù)處制北華航天工業(yè)學院電子工程系畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書姓姓 名：名：專專 業(yè)：業(yè)： 電子工藝與管理班班 級：級：10252學號：學號：指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：職職 稱：稱：講師完成時間：完成時間：2013 年 6 月 6 日畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：電子產(chǎn)品可靠性試驗及失效分析設(shè)計目標：設(shè)計目標：通過

2、芯片的可靠性試驗和失效分析，幫助集成電路設(shè)計人員找到設(shè)計上的缺陷、工藝參數(shù)的不匹配或設(shè)計與操作中的不當?shù)葐栴}。技術(shù)要求：技術(shù)要求：1.能夠確定電子設(shè)備產(chǎn)品在各種環(huán)境條件下工作或貯存的可靠性的特征量。2.通過失效分析得到正確的分析結(jié)果，找到失效產(chǎn)生的根源。 3.進行封裝失效的研究，提高產(chǎn)品的可靠性。所需儀器設(shè)備：所需儀器設(shè)備：計算機一臺 金相顯微鏡 分析探針臺成果驗收形式：成果驗收形式：試工日志 畢業(yè)論文參考文獻：參考文獻：電子元器件失效分析技術(shù) 、 可靠性分析在新產(chǎn)品研發(fā)中的作用 、 可靠性工程概述15 周-6 周立題論證39 周-13 周試工日志時間時間安排安排27 周-8 周論文總結(jié)414

3、 周-16 周成果驗收指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師： 教研室主任教研室主任： 系主任系主任： 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文I摘 要電子信息技術(shù)是當今新技術(shù)革命的核心，其技術(shù)基礎(chǔ)是電子元器件，其中大部分的是微電子器件。而可靠性就是 IC 產(chǎn)品的生命，好的品質(zhì)及使用的耐力是一顆優(yōu)秀 IC 產(chǎn)品的競爭力所在。在做產(chǎn)品驗證時我們往往會遇到三個問題，驗證什么，如何去驗證，哪里去驗證，驗證后的結(jié)果分析, 如何進行提高。解決了這些問題，可靠性就有了保證，制造商才可以大量地將產(chǎn)品推向市場，客戶才可以放心地使用產(chǎn)品。與此同時，集成電路在研制、生產(chǎn)和使用過程中失效又不可避免，隨著人們對產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要求的不斷提高，失效分析工作

4、也顯得越來越重要，通過芯片失效分析，可以幫助集成電路設(shè)計人員找到設(shè)計上的缺陷、工藝參數(shù)的不匹配或設(shè)計與操作中的不當?shù)葐栴}。關(guān)鍵詞 電子產(chǎn)品 可靠性 芯片封裝 失效分析北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文II目 錄第 1 章 緒論 .11.1 產(chǎn)品可靠性與封裝失效 .11.1.1 電子產(chǎn)品可靠性 .11.1.2 芯片封裝失效 .11.2 電子產(chǎn)品可靠性試驗的目的 .11.3 失效分析概述及發(fā)展現(xiàn)狀 .2第 2 章 電子產(chǎn)品的可靠性試驗 .42.1 電子產(chǎn)品的可靠性指標 .42.2 可靠性試驗的特點和分類 .42.3 可靠性測試內(nèi)容 .52.4 可靠性試驗方案的設(shè)計 .52.4.1 試驗類型的選擇 .52.4

5、.2 環(huán)境條件及應(yīng)力的確定 .62.4.3 統(tǒng)計試驗方案的參數(shù)確定 .62.5 可靠性試驗的數(shù)據(jù)分析與處理 .72.5.1 可靠性試驗的數(shù)據(jù)分析方法 .72.5.2 電子設(shè)備產(chǎn)品可靠性試驗數(shù)據(jù)的處理 .7第 3 章 芯片封裝的失效分析 .83.1 失效的分類 .83.2 芯片失效分析的主要步驟和內(nèi)容 .93.3 封裝失效分析的流程 .103.4 失效分析中的破壞性物理分析和顯微分析方法 .113.4.1 破壞性物理分析 .113.4.2 常用的顯微分析技術(shù) .123.5 芯片封裝失效分析的意義 .15第 4 章 結(jié)論 .17致 謝 .18參考文獻 .19附 錄 .20北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文1

6、電子產(chǎn)品可靠性試驗及失效分析第 1 章 緒論1.1 產(chǎn)品可靠性與封裝失效1.1.1 電子產(chǎn)品可靠性 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，我們對電子設(shè)備產(chǎn)品也提出了更高的要求。由于設(shè)備技術(shù)性能和結(jié)構(gòu)要求等方面的提高，可靠性問題愈顯突出。如果沒有可靠性保證，高性能指標是沒有任何意義的，現(xiàn)代用戶買產(chǎn)品就是買可靠性，對生產(chǎn)廠家來說，可靠性就是信譽，就是市場，就是經(jīng)濟效益。從整機來講，可靠性貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理中。從部件、元器件的角度來講，電子元器件的可靠性水平?jīng)Q定了整機的可靠性程度?？煽啃詫儆谫|(zhì)量的范疇，是產(chǎn)品質(zhì)量的時間函數(shù)。從基本概念上講，可靠性指標與質(zhì)量的性能指標所強調(diào)的內(nèi)容是不同的，可靠性的基本概念與時間有關(guān)

7、，這些基本概念的具體化，就是產(chǎn)品故障或壽命特征的數(shù)學模型化。只有通過可靠性試驗才能確定產(chǎn)品故障或壽命特征符合哪一種數(shù)學分布，才可以決定產(chǎn)品的可靠性指標，進而推算產(chǎn)品的可靠程度。1.1.2 芯片封裝失效目前微電子產(chǎn)業(yè)已經(jīng)相對獨立為設(shè)計，制造，封裝這三個方面。在這三方面中，封裝占了大約 25-35的比重，并且隨著微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，占的比重越來越大。在這些元器件流向市場，并到最終運用過程中，封裝起著巨大的作用，輸入輸出互連，保護和散熱都是這些作用中的一部分。封裝用的材料眾多，材料與材料之間的性能也各有差異，這些性能的失配將在使用過程中產(chǎn)生各種應(yīng)力，并導(dǎo)致元器件的相關(guān)封裝失效。在目前微電子產(chǎn)業(yè)中，元器

8、件的失效至少有 1/3 都是由封裝引起的。隨微電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，元器件朝著高密度化，輕型化，小型化，薄型化的方向發(fā)展，封裝中常見的一些失效使封裝就成為這個發(fā)展的瓶頸。了解這些封裝失效的原理和分類，對進行封裝失效的研究，提高產(chǎn)品的可靠性是很有幫助的。1.2 電子產(chǎn)品可靠性試驗的目的可靠性試驗是對產(chǎn)品進行可靠性調(diào)查、分析和評價的一種手段。試驗結(jié)果為故障分析、研究采取的糾正措施、判斷產(chǎn)品是否達到指標要求提供依據(jù)。具體目的有：北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文21發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計、元器件、零部件、原材料和工藝等方面的各種缺陷；2. 為改善產(chǎn)品的完好性、提高任務(wù)成功性、減少維修人力費用和保障費用提供信息；3. 確認是

9、否符合可靠性定量要求。為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)情況可進行試驗室試驗或現(xiàn)場試驗。試驗室試驗是通過一定方式的模擬試驗，試驗剖面要盡量符合使用的環(huán)境剖面，但不受場地的制約，可在產(chǎn)品研制、開發(fā)、生產(chǎn)、使用的各個階段進行。具有環(huán)境應(yīng)力的典型性、數(shù)據(jù)測量的準確性、記錄的完整性等特點。通過試驗可以不斷地加深對產(chǎn)品可靠性的認識，并可為改進產(chǎn)品可靠性提供依據(jù)和驗證。現(xiàn)場試驗是產(chǎn)品在使用現(xiàn)場的試驗，試驗剖面真實但不受控，因而不具有典型性。因此，必須記錄分析現(xiàn)場的環(huán)境條件、測量、故障、維修等因素的影響，即便如此，要從現(xiàn)場試驗中獲得及時的可靠性評價信息仍然困難，除非用若干臺設(shè)備置于現(xiàn)場使用直至用壞，忠實記錄故障信息后才有

10、可能確切地評價其可靠性。當系統(tǒng)規(guī)模龐大、在試驗室難以進行試驗時，則樣機及小批產(chǎn)品的現(xiàn)場可靠性試驗有重要意義。1.3 失效分析概述及發(fā)展現(xiàn)狀失效分析，作為可靠性技術(shù)的重要組成部分，伴隨集成電路的出現(xiàn)而已經(jīng)存在很多年了?，F(xiàn)在，國外的失效分析技術(shù)已經(jīng)很成熟。國內(nèi)的失效分析起步較晚,于 20 世紀 50年代開始于軍事方面的研究需求,運用范圍比較窄。于 70 年代開始,我國的失效分析開始進入實踐階段,運用于航空航天領(lǐng)域的失效研究。80 年代我國的失效分析研究取得了長足的進步,進入民用集成電路,擴大了運用范圍,并相繼制定了一系列相關(guān)的失效標準。自封裝在國內(nèi)發(fā)展以來，我國素有“世界封裝工廠”之稱，但是縱觀國

11、內(nèi)每年封裝排名前十的企業(yè)中，大多是外資或者合資企業(yè)，真正的本土產(chǎn)業(yè)少。而從封裝的產(chǎn)品的形式來看，多數(shù)是 DIP 等分立器件的封裝，而真正的 BGA，CSP 等大型集成電路的封裝少；從產(chǎn)品的壽命和質(zhì)量上看，比國外和國內(nèi)的外資企業(yè)封裝的產(chǎn)品要差；據(jù)調(diào)查法國的 SGS-THOMSON 公司可靠器件生產(chǎn)線封裝時，公司的水汽含量內(nèi)控標準是 30ppm，實測值是 2ppm；國內(nèi)調(diào)查了 20 個為衛(wèi)星提供半導(dǎo)體器件的國內(nèi)可靠性廠，有 1/3 的生產(chǎn)廠不做內(nèi)部水汽含量控制，這些容易導(dǎo)致器件在使用過程失效。國內(nèi)產(chǎn)業(yè)在失效分析力度的不夠是造成這些的原因之一。國內(nèi)的失效分析，就失效分析設(shè)備的硬件水平來說，大多數(shù)硬件

12、屬于比較老式的分析儀器，少數(shù)研究所采用了較先進的分析儀器，但是畢竟沒有大規(guī)模的運用，這樣就限制了國內(nèi)整體的失效分析的水平，在未來的新的失效分析設(shè)備的開發(fā)上，國內(nèi)也落后于國外，例如 SEM,SAM 等這樣常用的分析設(shè)備，基本上還是靠國外進口；在失效分析管理上來說，國外很早就建立各種器件失效和可靠性的相關(guān)標準來對器件的可靠性進行嚴格的保證，并且對每次進行的失效分析和所獲得的相關(guān)失北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文3效模式，失效原因等都進行系統(tǒng)化管理，建立了龐大的失效分析數(shù)據(jù)庫，而國內(nèi)同樣也建立一些失效和可靠性的相關(guān)標準，但是在失效管理上沒有達到國外的水平，系統(tǒng)化，網(wǎng)絡(luò)化也只是處于發(fā)展初期；失效分析軟件作為失

13、效分析的一種主要的輔助工具，也代表了失效分析的發(fā)展水平；國外的失效分析起步比較早，現(xiàn)在發(fā)展到比較成熟的階段，有很多軟件開發(fā)公司，各種應(yīng)力分析軟件，可靠性預(yù)測軟件等品種繁多；國內(nèi)的這方面起步比較晚，主要是靠進口國外的失效分析軟件，并進行了一些自主開發(fā)；在國外各種可靠性和失效的學術(shù)交流進行很活躍，例如國際可靠性物理會議及國際可靠性與可維修性會議每年進行一次；就國內(nèi)來說，隨著我國失效分析技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)的國際會議在我國的陸續(xù)的進行，國內(nèi)的學術(shù)交流也在逐漸的形成一個良好的氛圍，但是仍然處于初步發(fā)展階段。在集成電路不斷發(fā)展，電路的集成度的不斷提高，工藝的線寬不斷減小的今天，器件的缺陷會變得的更小，達到納

14、米的數(shù)量級；新的封裝新式的出現(xiàn)，倒裝片要求非破壞性和背部探傷的失效分析技術(shù)的發(fā)展與完善；新的工藝材料和封裝材料的引入，會引入新的失效和缺陷等等。在未來發(fā)展的過程中，無論是失效根源的查找，還是失效的預(yù)防，還是可靠性設(shè)計方面，要真正的發(fā)展我國的封裝產(chǎn)業(yè)，并建立“世界封裝廠” ，失效分析技術(shù)扮演的角色越來越重要。北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文4第 2 章 電子產(chǎn)品的可靠性試驗2.1 電子產(chǎn)品的可靠性指標大量統(tǒng)計資料證明：電子設(shè)備產(chǎn)品的失效分布一般服從指數(shù)分布。從電子設(shè)備產(chǎn)品及許多電子元器件的失效機理來看，隨著時間的足夠長，失效率趨近于一個穩(wěn)定值，其基本特征可以用指數(shù)函數(shù)的曲線相比擬， 即服從指數(shù)分布，因此

15、電子設(shè)備產(chǎn)品的可靠性指標有：可靠度 R(t)：tetR累積失效概率：tFtetRtF11失效密度函數(shù)：tftftetF平均故障間隔時間 MTBF: 由上可看出在指數(shù)分布時產(chǎn)品的可靠性指標表示式比較簡單，并且失效率 是一個常數(shù)。在進行電子設(shè)備產(chǎn)品可靠性分析時，只要得到 的數(shù)值，其它指標就可以直接算出來。2.2 可靠性試驗的特點和分類電子設(shè)備產(chǎn)品的可靠性指標是一些綜合性、統(tǒng)計性的指標，與質(zhì)量性能指標完全不同，不可能用儀表、儀器或其它手段得到結(jié)果，而是要通過試驗，從試驗的過程中取得必要的數(shù)據(jù)，然后通過數(shù)據(jù)分析，處理才能得到可靠性指標的統(tǒng)計量?？煽啃灾笜说膶崿F(xiàn)主要依靠現(xiàn)場試驗或模擬現(xiàn)場條件試驗，所以可

16、靠性試驗不同于一般設(shè)備的性能試驗。從廣義上講，為了了解、評價、分析和提高電子設(shè)備產(chǎn)品的可靠性水平而進行的試驗，可以用來確定電子設(shè)備產(chǎn)品在各種環(huán)境條件下工作或貯存的可靠性的特征量。一般說電子設(shè)備產(chǎn)品的可靠性試驗可以分為研制階段的試驗，可靠性驗收試驗，可靠性增長試驗，元器件老煉試驗，極限試驗，負荷及過負荷試驗，過載能力試驗等，這類試驗的目的是了解設(shè)計是否滿足了可靠性指標的要求，找出或排除設(shè)計與制造過程中的缺限和不足，1MTBF北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文5證明設(shè)計可靠性能否實現(xiàn)，因而可靠性試驗可以根據(jù)設(shè)備研制過程中的不同階段，不同要求進行各種不同的試驗。對于不同的電子設(shè)備產(chǎn)品，所要達到的目的不同，可以

17、進行的可靠性試驗形式也就各異，因此可靠性試驗對于電子設(shè)備產(chǎn)品來說是一個系統(tǒng)工程，電子設(shè)備產(chǎn)品的可靠性試驗可以歸納為以下幾大類型（如圖 2-1 所示） 。 圖 2-1 可靠性試驗的類型2.3 可靠性測試內(nèi)容可靠性測試應(yīng)該在可靠性設(shè)計之后，但目前我國的可靠性工作主要還是在測試階段，這里將測試放在前面。為了測得產(chǎn)品的可靠度（也就是為了測出產(chǎn)品的 MTBF） ，我們需要拿出一定的樣品，做較長時間的運行測試，找出每個樣品的失效時間，根據(jù)第一節(jié)的公式計算出 MTBF，當然樣品數(shù)量越多，測試結(jié)果就越準確。但是，這樣的理想測試實際上是不可能的，因為對這種測試而言，要等到最后一個樣品出現(xiàn)故障需要的測試時間長得無

18、法想象，要所有樣品都出現(xiàn)故障需要的成本高得無法想象。為了測試可靠性，這里介紹：加速測試，使缺陷迅速顯現(xiàn)；經(jīng)過大量專家、長時間的統(tǒng)計，找到了一些增加應(yīng)力的方法，轉(zhuǎn)化成一些測試的項目。如果產(chǎn)品經(jīng)過這些項目的測試，依然沒有明顯的缺陷，就說明產(chǎn)品的可靠性至少可以達到某一水平，經(jīng)過換算可以計算出MTBF。2.4 可靠性試驗方案的設(shè)計電子設(shè)備產(chǎn)品可靠性試驗計劃的基本內(nèi)容應(yīng)含有：（1）試驗的目的和要求；（2）試驗樣機數(shù)量；（3）試驗條件（環(huán)境、維修等） ；（4）試驗類型的確定和統(tǒng)計試驗方案的選擇；（5）判斷方法、失效判據(jù)，故障判據(jù)等等。這里需要指出的是樣機數(shù)量，對于可靠性統(tǒng)計試驗可靠性驗收試驗（接受批）模擬

19、環(huán)境試驗自然放置試驗環(huán)境引力試驗（全數(shù)）可靠性工程試驗壽命試驗?zāi)M試驗（全壽命）破壞性試驗環(huán)境試驗可靠性鑒定試驗（評價）可靠性增長試驗（TAAF）循環(huán)非破壞性試驗可靠性試驗北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文6可靠性增長試驗，試驗樣機多一些是必要的，對鑒定和接收試驗來說，樣機多一些可以提高試驗結(jié)果的置信度。一般鑒定試驗不足三臺則全數(shù)試驗。接收試驗不得少于 3 臺，推薦樣機數(shù)量為每批設(shè)備的 10%?？傊煽啃栽囼灧桨敢鶕?jù)電子設(shè)備產(chǎn)品的實際使用條件和故障特征選擇合適的試驗方案。2.4.1 試驗類型的選擇1老產(chǎn)品已生產(chǎn)多年，未進行可靠性設(shè)計，現(xiàn)產(chǎn)品的生命力較強，需要繼續(xù)生產(chǎn)，可選擇可靠性測定試驗，測出設(shè)備的

20、MTBF 驗證值，同時根據(jù)暴露的問題采取措施，提高產(chǎn)品的可靠性。2新產(chǎn)品處于設(shè)計試制階段，可通過可靠性試驗暴露產(chǎn)品中的薄弱環(huán)節(jié)，以便采取改進措施，提高產(chǎn)品的固有可靠性，可選擇可靠性增長試驗。3新產(chǎn)品設(shè)計定型、生產(chǎn)定型和產(chǎn)品創(chuàng)優(yōu)，可選擇可靠性鑒定試驗，一般情況下選用定時截尾或定數(shù)截尾試驗方案，以對產(chǎn)品的 MTBF 真值作出估計。4根據(jù)供需雙方鑒定的合同規(guī)定，需要對產(chǎn)品的 MTBF 真值作驗證的，可選擇可靠性驗收試驗，采用定時截尾或定數(shù)截尾試驗方案。若供需雙方鑒定的合同規(guī)定，只要通過了系統(tǒng)試驗方案就可交貨，不需對產(chǎn)品的 MTBF 真值作出估計，可選用概率比序試驗方案，這種情況特別適用單臺大型電子設(shè)

21、備產(chǎn)品。2.4.2 環(huán)境條件及應(yīng)力的確定根據(jù)使用方向生產(chǎn)方提供的電子設(shè)備產(chǎn)品任務(wù)書或供需雙方簽訂的合同，搞清電子設(shè)備產(chǎn)品在工作時所處的環(huán)境條件及給予它的應(yīng)力。如果無特殊要求，應(yīng)按電子設(shè)備產(chǎn)品總技術(shù)條件要求，在試驗室模擬進行，一般情況下可采用圖 2-2 所加的應(yīng)力及循環(huán)方式。 北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文7圖 2-2 電子設(shè)備可靠性試驗方案所加的應(yīng)力及循環(huán)方式2.4.3 統(tǒng)計試驗方案的參數(shù)確定10(可接收的 MTBF 值)的確定。0應(yīng)小于等于 （是按照電子設(shè)備產(chǎn)品所處的環(huán)境條件和應(yīng)力，用可靠性預(yù)計方法確定的 MTBF 值） 。0確定之后，根據(jù)選擇的鑒別比 Dm（Dm =0/1） ，就可以計算出 1（

22、1指最低可接受的 MTBF 值） 。2生產(chǎn)方風險率 、使用方風險率 的選擇。一般情況下，供需雙方簽訂的合同（包括協(xié)議書）已定的可按合同執(zhí)行。如果合同無規(guī)定，或是生產(chǎn)廠家自行驗證，一般情況下可選擇 0.20.3，高風險可選擇 0.30.4。3試驗時間 t 的選擇。除與 、 有關(guān)外，主要取決于電子設(shè)備產(chǎn)品屬于何種類型，該設(shè)備能否長時間進行可靠性試驗，試驗費用的大小。2.5 可靠性試驗的數(shù)據(jù)分析與處理2.5.1 可靠性試驗的數(shù)據(jù)分析方法 可靠性試驗的數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)就是產(chǎn)品壽命分布函數(shù)及參量之間的關(guān)系。例如故障與應(yīng)力（電、熱、振動、溫度等）的對應(yīng)關(guān)系；故障與產(chǎn)品早期性能變化的規(guī)律等，這些包含有兩個變量

23、的數(shù)據(jù)，在分析時就可用相關(guān)及回歸分析方法，或用最小二乘法，從試驗中取得的數(shù)據(jù)，可以制成各種圖，如直方圖，拆線圖等，擬合成直線、曲線用以確定產(chǎn)品故障（壽命）的數(shù)學模型，由模型就可寫出其可靠性指標，最后推算出該產(chǎn)品的可靠性參數(shù)值。2.5.2 電子設(shè)備產(chǎn)品可靠性試驗數(shù)據(jù)的處理可靠性試驗的數(shù)據(jù)是一些實際的、多因素的信息集體，對于電子設(shè)備產(chǎn)品來說，試驗的目的不同，所需采集的數(shù)據(jù)種類就不同，因此要用試驗的觀測值來估計設(shè)備的可靠性特征值，這是電子設(shè)備產(chǎn)品可靠性試驗數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵。我們知道 MTBF 是衡量電子產(chǎn)品可靠性的一個重要指標，并且檢驗下限應(yīng)等于電子設(shè)備產(chǎn)品最低可接受的 MTBF。實際工作中常采用觀測

24、值的點估計即：rTTr北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文8式中，為 MTBF（電子設(shè)備產(chǎn)品）觀測點估計值；T 為電子設(shè)備產(chǎn)品試驗時間總和；r 為電子設(shè)備產(chǎn)品在試驗中的故障次數(shù)。第 3 章 芯片封裝的失效分析3.1 失效的分類在電子元器件的失效物理與失效分析中，常用的失效類型有以下幾種：1從失效率浴盆曲線區(qū)分在大量電子元器件的使用及試驗中，獲得了大量失效率 (t)(元器件在 t 時刻尚未失效，在 t 時刻后的單位時間內(nèi)發(fā)生失效的概率)和時間的關(guān)系曲線，因其形狀像浴盆故得名為浴盆曲線。如圖 3-1 所示，就是浴盆曲線的圖片。早期失效是浴盆曲線的盆邊，失效率較高，早期失效的失效因素較簡單，有一定的普遍性。不同

25、批次，不同晶體，不同工藝的元器件其早期失效的延續(xù)時間，失效比例是不同的。嚴格的工藝操作和工序檢驗，可以減少這個階段的失效。給予適當?shù)膽?yīng)力，進行合理的篩選，可使元器件在正式使用時早把早期失效的元器件剔除掉，使元器件的失效率達到或接近偶然失效的較高可靠性水平。這也是元器件生產(chǎn)廠及使用方進行例行篩選試驗的目的。顯然試驗時間過長，施加應(yīng)力過大，又會損壞元器件的平均壽命(元器件失效的平均時間)。浴盆曲線的盆底平坦段是偶然失效階段。此階段失效率低且變化不大，近似為常數(shù)，是元器件較好的使用期。偶然失效時電子元器件中多種不很嚴格的偶然失效因素發(fā)生的失效。耗損失效時電子元器件由于老化，磨損，損耗，疲勞等帶有一定

26、全局性的原因造成的失效。此時元器件進入嚴重的損傷期，失效率隨時間的延續(xù)而明顯上升。北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文9圖 3-1 浴盆曲線2失效按性質(zhì)及性質(zhì)變化區(qū)分(1)致命失效致命失效是指電子元器件完全喪失規(guī)定功能而無法恢復(fù)的一類失效。例如:膜電容器或 MOS 電容器的瞬時電擊穿，導(dǎo)致極間形成短路，使電容器完全喪失功能且不能恢復(fù)。(2)漂移性失效元器件的一個或某些基本參數(shù)發(fā)生漂移，退化性變化超過規(guī)定值，以致不能完成規(guī)定功能的失效，如電阻器的阻值變化超過允許范圍，半導(dǎo)體器件反向漏電流超差，連接器或開關(guān)等接插件的接觸不良，在規(guī)模集成電路中 MOSFET 的閥值電壓退化等。(3)間竭失效元器件在使用或試驗過

27、程中呈現(xiàn)出時好時壞的一類失效。如：元器件的封殼內(nèi)混有導(dǎo)電性的多與無顆粒及表面的沾污會引起瞬時的斷路。元器件的接點虛焊也會引起間竭失效。3失效的起源和失效的場合(1)人為失效屬于人為的使用，操作所引起的元器件失效，其中使用失效時在元器件使用時由于超過其規(guī)定能承受的應(yīng)力所引起的失效。而誤操作失效是由于錯誤或不小心操作而發(fā)生的失效。例如，使用時加在器件上的正負電極接錯屬于無操作，由此引起失效為誤操作失效，也就是人為失效。又如，加在元器件上電負荷超過規(guī)定引起失效屬誤用失效，也屬于人為失效。(2)現(xiàn)場失效元器件在現(xiàn)場使用或工作時發(fā)生的失效。(3)試驗失效元器件在施加一定應(yīng)力條件的試驗時引起的失效。4失效

28、的關(guān)聯(lián)性在失效分析時，區(qū)別非關(guān)聯(lián)失效和關(guān)聯(lián)失效是很重要的。在分析失效的成因及元器件在可靠性的改進措施中，必須將這兩類失效區(qū)分開來。(1)非關(guān)聯(lián)失效或獨立失效它們是按失效是否與系統(tǒng)中其他器件的影響有關(guān)而區(qū)分的。非關(guān)聯(lián)(獨立)失效是元器件失效是元器件失效，由其本身原因造成，和系統(tǒng)中其他元器件，部件等的影響北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文10無關(guān)。例如：電容器在規(guī)定的工作條件和時間內(nèi)因電解質(zhì)的燒化引起電解老化失效。(2)關(guān)聯(lián)失效或從屬失效元器件的失效是其他部件先失效而引起的一種連帶失效。例如，電容器本身工作沒有失效，但因電路中其他部分的失效，如穩(wěn)壓部分失效，引起加在電容器上的兩端電壓大大超過其額定值以致產(chǎn)生

29、擊穿失效，這種電容器失效是關(guān)聯(lián)失效或稱從屬失效。3.2 芯片失效分析的主要步驟和內(nèi)容1芯片開封：去除 IC 封膠，同時保持芯片功能的完整無損，保持 die，bond pads，bond wires 乃至 lead-frame 不受損傷，為下一步芯片失效分析試驗做準備。2SEM 掃描電鏡/EDX 成分分析：包括材料結(jié)構(gòu)分析/缺陷觀察、元素組成常規(guī)微區(qū)分析、精確測量元器件尺寸等等。3探針測試：以微探針快捷方便地獲取 IC 內(nèi)部電信號。鐳射切割：以微激光束切斷線路或芯片上層特定區(qū)域。4EMMI 偵測：EMMI 微光顯微鏡是一種效率極高的失效分析工具，提供高靈敏度非破壞性的故障定位方式，可偵測和定位非

30、常微弱的發(fā)光（可見光及近紅外光） ，由此捕捉各種元件缺陷或異常所產(chǎn)生的漏電流可見光。5OBIRCH 應(yīng)用（鐳射光束誘發(fā)阻抗值變化測試）：OBIRCH 常用于芯片內(nèi)部高阻抗及低阻抗分析，線路漏電路徑分析。利用 OBIRCH 方法，可以有效地對電路中缺陷定位，如線條中的空洞、通孔下的空洞。通孔底部高阻區(qū)等，也能有效的檢測短路或漏電,是發(fā)光顯微技術(shù)的有力補充。6LG 液晶熱點偵測：利用液晶感測到 IC 漏電處分子排列重組，在顯微鏡下呈現(xiàn)出不同于其它區(qū)域的斑狀影像，找尋在實際分析中困擾設(shè)計人員的漏電區(qū)域（超過10mA 之故障點） 。7定點/非定點芯片研磨：移除植于液晶驅(qū)動芯片 Pad 上的金凸塊， 保

31、持 Pad 完好無損，以利后續(xù)分析或 rebonding。8X-Ray 無損偵測：檢測 IC 封裝中的各種缺陷如層剝離、爆裂、空洞以及打線的完整性，PCB 制程中可能存在的缺陷如對齊不良或橋接，開路、短路或不正常連接的缺陷，封裝中的錫球完整性。9SAM (SAT)超聲波探傷可對 IC 封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行非破壞性檢測, 有效檢出因水氣或熱能所造成的各種破壞如：晶元面脫層，錫球、晶元或填膠中的裂縫，封裝材料內(nèi)部的氣孔，各種孔洞如晶元接合面、錫球、填膠等處的孔洞。北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文113.3 封裝失效分析的流程為了提高微電子產(chǎn)品的可靠性，就應(yīng)研究生產(chǎn)封裝失效的原因。通過失效模式的確定，深入分析失

32、效的機理，討論并提出防止失效的方法。所以失效分析的一般路程：1數(shù)據(jù)的收集與分析。在完成現(xiàn)場失效數(shù)據(jù)收集報告和使用者報告后，從失效元器件所處的產(chǎn)品的使用環(huán)境，工作條件，及它與產(chǎn)品中其他組件的功能聯(lián)系，較準確的判斷失效根源所在。2失效現(xiàn)象的觀察和判定。在確定是元器件本身失效問題后，根據(jù)觀察到的現(xiàn)象(包括失效部位，顏色，大小，形狀等)判定失效的可能部位和原因，明確要詳細分析的目的。3假定失效機理。由失效現(xiàn)象出發(fā)，結(jié)合元器件的基本理論，材料至工藝的特征，基于失效物理和失效分析事例及經(jīng)驗，對若干失效原因，提出失效機理的假定。4失效機理的認定和驗證。按照失效分析程序，從外部分析到內(nèi)部分析，同時進行事宜的非

33、破壞性檢測到半破壞性檢測至全破壞性檢測和分析。適用時還可以進行一些理論分析項目：X 射線形貌分析，各種電子和紅外的顯微分析等。因元器件的技術(shù)領(lǐng)域不同有所側(cè)重，可根據(jù)假定的失效機理采用必要的分析儀器，最終認定并驗證失效的機理。3.4 失效分析中的破壞性物理分析和顯微分析方法集成電路產(chǎn)的另外一個名字是微電子。從這點可以看出集成電路是在很小的尺寸上進行產(chǎn)生的。短短十年之間，微電子器件的尺寸從原來的微米量級逐步縮小，到亞微米，深亞微米，再到今天的納米量級。隨之變化是器件中的缺陷尺寸也逐步縮小。因此，開展電子元器件封裝失效分析必須具備一定的測試方法和分析儀器。各種測試方法和分析儀器都有其性能特點，如功能

34、，應(yīng)用范圍和靈敏度等。根據(jù)封裝失效分分析的需要和要求，選用適當?shù)姆椒ê蛢x器，充分利用其特點進行失效分析才能得到正確的分析結(jié)果，找到失效產(chǎn)生的根源。3.4.1 破壞性物理分析破壞性物理分析簡稱 DPA(DPA, Destructive Physical Analysis),又叫良品分析，是指為了驗證電子元器件的涉及，結(jié)構(gòu)，材料，制造的質(zhì)量和工藝情況是否滿足預(yù)定用途或有關(guān)規(guī)范的要求，以及是否滿足元器件規(guī)定的可靠性和保障性，對元器件樣品進行解剖，以及在解剖前后進行一系列檢驗和分析的全過程。DPA 分析是順應(yīng)電子系統(tǒng)對元器件可靠性要求越來越高的需求而發(fā)展起來的一種本著提高元器件質(zhì)量，預(yù)防可能出現(xiàn)的失效

35、，保障電子系統(tǒng)的可靠性為目的的重要技術(shù)手段。北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文12七十年代，美國航空，航天領(lǐng)域在所使用的元器件中首先采用 DPA 分析這項技術(shù)，形成了 DPA 分析的初步分析方法，并大幅度的提高了航空和航天領(lǐng)域發(fā)射的的成功率。這項分析技術(shù)很快的擴散到其他國家，一些電子產(chǎn)業(yè)發(fā)達的國家早就建立了相關(guān)的分析標準，并經(jīng)過十幾年的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)展到很成熟的階段。我國固內(nèi)從事 DPA 分析是從八十年代航天等工程部門開始的。九十年代起，一方面 DPA 研究已經(jīng)比較深入，對半導(dǎo)體分立器件，集成電路，混合電路等已經(jīng)掌握應(yīng)用技術(shù)；另一方面，在工程管理中逐漸建立了 DPA 觀念，并已經(jīng)在一些重要工程中開始實際運

36、用。然而，國內(nèi)的 DPA 分析仍局限于少數(shù)行業(yè)，沒有給予足夠的重視，造成國內(nèi)元器件的質(zhì)量水平仍然較低，失效出現(xiàn)頻繁。因此，加強國內(nèi)的 DPA 分析技術(shù)的研究，發(fā)展，推廣和管理，對開展封裝失效分析，提出改進措施，提高元器件的質(zhì)量和可靠性來說具有很具有顯示意義的。破壞性物理分析法作為一種強有力的失效分析方法，對器件也存在破壞性。進入破壞性分析法階段，根據(jù)情況不同作為試件就可能喪失形狀，對器件帶來無法修補的破壞，所以應(yīng)該在充分考慮之后再進行此分析。破壞的方法有：1為了使試件內(nèi)部露出而制作斷面。需要進行開封，澆注，磨削或切斷，研磨幾個過程。2為了鑒定試件的構(gòu)成材料而進行化學分析和儀器分析。3試件分析部

37、分的化學腐蝕。用化學藥品腐蝕溶解金屬，并進行精密加工的技術(shù)。4試件所用材料的機械強度試驗等。用拉伸裝置，硬度計等各種裝置測試試件構(gòu)成材料的拉伸強度，壓縮，彎曲，剪切，剝離等，研究疲勞的機理和耐久性的極限。3.4.2 常用的顯微分析技術(shù)1光學顯微鏡分析技術(shù)光學顯微鏡是進行電子元器件，集成電路失效分析的主要工具之一。在失效分析中使用的顯微鏡主要有立體顯微鏡和金相顯微鏡。立體顯微鏡大放大倍數(shù)較低，從幾倍到上百倍都有，但景深大；金相顯微鏡的放大倍數(shù)較高，從幾十倍到一千多倍，但景深較小。立體顯微鏡的放大倍數(shù)是連續(xù)可調(diào)的，而金相顯微鏡可通過變化不同倍數(shù)物鏡來改變放大倍數(shù)，以適應(yīng)觀察不同倍數(shù)的需要。立體顯微

38、鏡和金相顯微鏡的結(jié)合使用，可以用來進行器件的外觀以及失效部位的表面形狀，分布，尺寸，組織，結(jié)構(gòu)，缺陷和應(yīng)力等觀察，如觀察分析芯片的過電應(yīng)力下的各種燒毀與擊穿現(xiàn)象，引線內(nèi)外鍵合情況，芯片裂紋，沾污，劃傷，氧化層缺陷及金屬層腐蝕情況等。如圖 3-2 所示為一光學顯微鏡和用它觀察的芯片裂紋情況(圖中箭頭所示)。北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文13圖 3-2 光學顯微鏡和芯片裂紋情況2紅外顯微鏡分析技術(shù)紅外顯微鏡的結(jié)構(gòu)與金相顯微鏡的結(jié)構(gòu)相似，但是紅外顯微鏡采用近紅外(波長在0.75-3m)輻射源作光源，并用紅外變像管成像進行觀察的紅外顯微鏡分析技術(shù)。由鍺，硅等半導(dǎo)體材料及薄金屬層對近紅外光是透明的，所以紅外顯

39、微鏡具有金相顯微鏡無法比擬的優(yōu)點。利用紅外顯微鏡，不用剖切器件的芯片就能觀察芯片內(nèi)部的缺陷和芯片的焊接情況。紅外顯微鏡特別適合于塑料封裝半導(dǎo)體的失效分析。紅外顯微分析法是利用紅外顯微分析技術(shù)對微電子器件的微小面積進行高精度非接觸測溫方法。器件的工作情況以及失效會通過熱效應(yīng)反應(yīng)出來，例如器件的設(shè)計不當，材料缺陷，工藝差錯等都會造成器件內(nèi)部的溫度不均勻，局部小區(qū)域溫度比平均溫度高的多，這種熱集中直接影響器件的安全使用和壽命。對于大規(guī)模集成電路，熱點可以小到幾十微米，甚至更小，所以測溫必須是微小面積。而且，為了不破壞器件的工作狀況和電學性能，測溫又必須是非接觸式的。找出這些熱點，并用非接觸式的方法高

40、精度的測溫，對產(chǎn)品的合理設(shè)計，制造工藝的工程控制，失效分析可靠性檢驗等，都具有十分重要的意義。微電子器件微小目標本身的熱輻射由主反射鏡和次反射鏡收集，并聚集到紅外探測器上。紅外探測器把接收到的輻射能轉(zhuǎn)化為電信號，把探測器輸出的電信號加工處理，最后就能指示出該微小點的溫度。光學分為兩個通道，由分色片分開。分色片通過紅外光，而把可見光反射到目鏡系統(tǒng)，以便對器件的微小目標進行肉眼觀察?；鶞使庠春凸饷艄軜?gòu)成基準信號產(chǎn)生器，使電路能采用相敏檢波，從而提高系統(tǒng)性能。利用紅外顯微鏡從塑封半導(dǎo)體器件的背面，透過硅襯底，觀察芯片表面。這樣就會觸及芯片的表面，也會存在熱應(yīng)力和機械應(yīng)力的問題，因而不會引入新的失效模

41、式，克服解剖技術(shù)給失效分析帶來的困難。此外，從樣品背面也能觀察到鍵合點界面的情況，如觀察金鋁鍵合的界面或鍵合點下的氧化層及硅襯底中的缺陷。如圖 3-3 所示為一紅外分析儀器和小空洞的紅外成像圖片。北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文14圖 3-3 紅外分析儀器和空洞的紅外成像圖片3SEM 和 EDX掃描電鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)。其工作原理與電視相似，從電子槍發(fā)出的電子束，經(jīng)聚光鏡和物鏡的作用，是束斑縮小并形成聚焦良好的電子束，在掃描線圈的磁場作用下，入射到試樣表面并在表面按一定的時間-空間順序作光柵式二維逐點掃描，入射電子與固體電子表面相互作用產(chǎn)生的二次電子

42、等信號，由在試樣旁邊的監(jiān)測器接收，所帶信息送入視頻放大器放大，然后加到顯像管的柵極上，以控制顯像管的亮度。由于顯像管的偏轉(zhuǎn)線圈和電鏡鏡筒中掃描電流是嚴格同步的，所以由檢測器對樣品表面逐點檢測的信息與顯像管管上的相應(yīng)點的亮度是一一對應(yīng)的，從而在熒光屏上產(chǎn)生放大了的試樣表面的圖像，供研究和照相用。如圖 3-4 所示為以 SEM 和其觀察到的引線鍵合金屬間化合物形態(tài)。電子探針 X 射線顯微分析技術(shù)，又稱電子探針。它主要運用特征 X 射線來進行成分分析。其特點是聚焦好。具有一定能量的電子束照射到樣品上，樣品中各 圖 3-4 掃描電子顯微鏡以及 IMC 形態(tài)種組成因受激發(fā)而發(fā)射各自的特征 X 射線。通過

43、特征 X 射線可以精確的確定元素的種類。測定這些 X 射線的頻率的高低與強度，就可以進行試樣成分的定量或定性描述。所以又稱 X 射線發(fā)射頻譜(XES)分析，其工作原理與 SEM 相近，僅利用電子束產(chǎn)生的不同信息，所以電子探針多以電鏡的附件方式出現(xiàn)，使 SEM 不僅可以進行表觀的形貌分析，還可以同時進行微區(qū)成分分析，提高其利用價值。按探測的能量譜和 X 射線波長衍射譜的兩種方法，X 射線譜儀包括 X 射線能量色散譜(EDX 或 EDS)儀和 X 射線波長衍射譜(WDX 或 WDS)儀。EDX 利用元素的原子結(jié)構(gòu)不同，特征 X 射線的波長也不同，按其能量展開得到能譜圖。能譜儀具有分析速度快，可做定

44、量計算，還可以選擇不同的方式進行分析，既可以選點，線及區(qū)域進行分析，還可以作不同元素的面分布圖，可在束流低，束斑小的條件下工作，空間分辨率好，但不及波譜圖，也不能分析比 Na 離子輕的元素。WDX 是根據(jù)布拉格定律通過衍射晶體把從樣品上激發(fā)出來的某一波長的特征 X射線檢測出來的。不僅能檢測輕元素，而且檢測靈敏度一般比 EDX 高出一個數(shù)量級。北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文15不足的是檢測速度比 EDX 慢，而且受分光器數(shù)目的的限制，很難同時檢測多個元素，幾乎是逐個分別進行的。具體比較如表 3-1 所示。表 3-1 能譜分析與波譜分析的比較能譜分析波譜分析試樣全組分檢測時間檢測效率幾分鐘接近 100幾

45、十分鐘較低譜峰識別試樣位置對接收強度的影響角度分布 常用脈沖計數(shù)率 簡單較小大15003000 次/秒復(fù)雜較大很大3000-20000/秒幾何接收率能量分布率一般0.2約 135eV2約 10eV空間幾何分布率檢測極限1m3 0.1大于 1m3 0.01%定量分析精度檢測元素的范圍5-10B5-U92(無鈹窗口也能檢測 Be)1-2Be4-U92圖 3-5 焊料中兩個不同區(qū)域的元素分布圖4聲學掃描顯微分析技術(shù)超聲波可以在傳導(dǎo)波的金屬，陶瓷和塑料等均質(zhì)材料中傳播。使用高頻聲波束可檢測材料表面和表面下的斷裂處，可檢測材料多層結(jié)構(gòu)完整性等較宏觀的缺陷，超聲波檢測在重工業(yè)中早有運用。它是很有效的檢測缺

46、陷，進行失效分析的有效工具之一。將超聲波檢測技術(shù)與先進的光，機，電技術(shù)相融合，發(fā)展聲學掃描顯微分析技術(shù)。聲學顯微鏡已成為無損檢測技術(shù)中發(fā)展最快的技術(shù)之一。這種新技術(shù)在檢測材料的性能，內(nèi)部缺陷方面具有其他技術(shù)無法比擬的優(yōu)點。它能觀察到光學顯微鏡無法透視的樣品內(nèi)部區(qū)域，能提供 X 射線透視無法看到的高襯度區(qū)，特別能適應(yīng)用于不適合使用破壞性物理分析的場合。有三種不同的聲學掃描顯微鏡：掃描激光聲學顯微鏡(Scanning Laser Acoustic 方法性能Spectrum 1Spectrum 2北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文16Microscope，SLAM)，掃描聲學顯微鏡(Scanning Acou

47、stic Microscope， SAM),C 型掃描聲學顯微鏡(C-Mode Scanning Acoustic Microscope ，C-SAM)。SALM 是一種透射式的聲學掃描顯微鏡，工作速度較快，能以每秒 30 幅的速度在高分辨率的熒光屏上顯示樣品的“實時”像，能觀察到樣品內(nèi)的所有區(qū)域，主要用于管芯粘結(jié)，引線鍵合，材料多層結(jié)構(gòu)完整性等檢測。CSAM 是一種反射式掃描聲學顯微鏡，能觀察到表面下幾毫米的區(qū)域。如圖 3-5 所示為一聲學掃描顯微鏡和其觀察到的分層想象。3.5 芯片封裝失效分析的意義電子元器件的失效是指產(chǎn)品不能正常的工作或者工作時的電學性能和物理參數(shù)不能達到預(yù)期的標準。它與

48、器件的可靠性是一對相對的概念。產(chǎn)品的失效按不同的劃分標準分可以分為很多種。雖然失效的種類很多，但是他們的共同之處就是影響器件的正常使用。特別是現(xiàn)階段的集成電路產(chǎn)業(yè)中，一個器件就可能集成上百萬，千萬個晶體管，而一個微小的晶體管的失效就可以造成器件的損壞，更嚴重的是影響系統(tǒng)的正常工作。對于民用塑封集成電路來說，失效降低了器件的可靠性，從而可以導(dǎo)致成本的上升和市場競爭力的下降；對于可靠性要求嚴格的軍用和航天集成電路來說，失效可以導(dǎo)致的導(dǎo)彈或者火箭軌跡誤差，誤爆等災(zāi)難，造成的經(jīng)濟上的損失更大。因此，對失效原因的查找，也就是失效分析，是必須進行的環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在集成電路產(chǎn)業(yè)中，一個器件從設(shè)計的流向市場，要經(jīng)歷

49、工藝生產(chǎn)，硅片級測試，封裝，老化測試等環(huán)節(jié)，而每個大環(huán)節(jié)中又包括許多的小環(huán)節(jié)；并且在整個流程中所涉及的學科范圍很廣泛，包括物理，化學，機械，自動化，材料等。這些環(huán)節(jié)都是串行下去的，因此如果一個小環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，無論人為因素還是非人為因素都能導(dǎo)致這條生產(chǎn)線上的器件出現(xiàn)失效問題，這就無形中增加了器件的成本，從質(zhì)量上和價格上降低產(chǎn)品的市場競爭力。例如有人估計 90nm 器件的一套掩模成本可能超過 130 萬美元。因此器件缺陷造成的損失代價極為高昂。對器件的失效分析，就是為了找出哪一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題并導(dǎo)致的失效。由于一塊器件最終形成涉及到很多學科，因此失效分析也是各種學科綜合運用的過程。失效分析是通過對

50、失效器件進行各種測試和物理，化學等試驗，確定器件的失效模式；失效模式確定的越具體和越準確，對失效原因診斷的準確性和改進措施制定的針對性就越有指導(dǎo)價值。通過失效分析，特別是對現(xiàn)場使用的失效器件的分析，可以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)和管理上存在的許多技術(shù)方面的問題。通過對這些問題的反饋，一方面為產(chǎn)品試驗提供理論依據(jù)和試驗分析手段，另外一方面為技術(shù)部門，制造部門，質(zhì)量管理部門，維修部門提供及時的科學依據(jù)，使生產(chǎn)技術(shù)得到改進。最終達到消除失效，提高生產(chǎn)和封裝工藝水平，提高材料質(zhì)量，同時提高器件的可靠性，減少器件流向市場的缺陷和時間，提高產(chǎn)品的經(jīng)濟價值和市場競爭力的目的。北華航天工業(yè)學院畢業(yè)論文17良好的失效分析，不應(yīng)該

51、停留在“售后服務(wù)”的形式上，而應(yīng)該貫穿于產(chǎn)品的開發(fā)，制造和銷售的全過程。它除了找出已發(fā)生的失效的原因并提出改進措施外，還應(yīng)該提出有可能出現(xiàn)的新的失效，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施，為可靠性設(shè)計與新產(chǎn)品的研發(fā)提供先決條件。失效工作也應(yīng)該是系統(tǒng)化全方面，建立失效分析數(shù)據(jù)庫，將發(fā)生過的和預(yù)測中的失效模式，失效機理以及改進措施集中起來，這樣一旦遇到相關(guān)或者相似的失效，就可以縮短失效分析和問題解決得時間。在集成電路產(chǎn)業(yè)化，特別是塑封商業(yè)化的今天，這一點時間就決定了產(chǎn)品的成本和市場競爭力。失效是集成電路產(chǎn)業(yè)的必然結(jié)果。在隨著集成度的不斷提高和工藝線寬的不斷縮小，而出現(xiàn)新的失效；隨著封裝過程中所用的材料和封裝形式的更新，而發(fā)生新的變化；據(jù)統(tǒng)計，隨著集成電路每發(fā)展六年，是小分析的難度就提高