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文章來源 : 廣東優科檢測 發表時間：2024-02-19 瀏覽數量：
在日常電子元器件的失效分析（Failure Analysis，FA）過程中，我們經常會遭遇各種各樣的失效模式，如過電應力（EOS）、靜電放電損傷（ESD）、腐蝕污染、機械應力損傷、爆米花效應以及器件本身的缺陷等。這些缺陷可能是由芯片微納制造工藝或封裝工藝中的不完善導致的。因此，確保電子元器件的質量和可靠性至關重要，因為隱蔽的缺陷可能會在元器件使用過程中引發故障，造成嚴重的損失和影響。
為了及時發現電子元器件內在的隱藏問題和缺陷，我們需要對其進行全面的“體檢”。這就引出了破壞性物理分析（Destructive Physical Analysis，DPA）的概念。DPA旨在驗證元器件的設計、結構、材料和制造質量是否滿足預定用途或相關規范的要求。它通過對未使用的元器件樣品進行解剖，并在解剖前后進行一系列檢驗和分析，來評估元器件的質量和可靠性。
FA是對已經失效的元器件進行的事后檢查，而DPA則是在元器件投入使用之前進行的先驗體檢。兩者之間存在密切的聯系，因為它們使用的許多檢測手段是相同的。
案例一：放大器失效
一款塑料封裝的放大器在經歷環境試驗后，裝配到終端產品中后才發生失效。經過檢查，發現放大芯片上的濾波電容和金屬化出現了嚴重的損傷，導致電容耐壓能力下降，最終在電應力作用下失效。這個案例表明，一些器件缺陷可能是隱蔽的，并且通用的可靠性試驗并不能完全發現它們，因此需要制定專門的可靠性試驗方案。
案例二：驅動芯片失效
在某個塑封封裝的驅動芯片上，板焊接完成后就發現失效，呈現批次性失效特征。經檢查發現，驅動芯片的銅絲鍵合存在明顯的鍵合彈坑，導致芯片功能失效。這個案例提示了對鍵合質量進行評估的重要性，以發現和改進封裝鍵合工藝中存在的問題。
案例三：FPGA器件短路
在某密封封裝的FPGA器件中，發現了輔助電源短路的問題。經過檢查，發現器件內部的鍵合絲存在交叉短接，導致短路現象。這個案例突出了DPA在發現器件內部結構問題方面的重要性，尤其是在不開蓋的情況下，通過X射線檢查可以無損地發現潛在問題。
以上案例強調了在電子元器件投入批量使用之前進行全面的可靠性評估的重要性。尤其是DPA能夠在元器件投入使用之前發現潛在的內在問題和缺陷，從而幫助制造商和用戶避免由此帶來的可靠性問題和損失。參考標準《GJB 4027A-2006 軍用電子元器件破壞性物理分析方法》和《GJB 548B-2005.微電子器件試驗方法和程序》提供了指導，通過破壞性物理分析，可以全面評估元器件的質量和可靠性，有效控制潛在的產品故障。
優科檢測提供覆蓋被動元件、分立器件和集成電路在內的電子元器件FA失效分析服務，可利用電學、物理和化學等各種分析技術手段，確認電子元器件的失效原因，并提出改進設計和制造工藝的建議，防止失效的重復出現，提高元器件可靠性。
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