供應(yīng)失效分析服務(wù)

集成電路“爆米花”失效

1. 案件背景：某功能模塊經(jīng)回流焊貼裝后，調(diào)試階段發(fā)現(xiàn)IC8422CN功能失效，引腳無(wú)輸出，部分不良可通過(guò)按壓IC暫時(shí)恢復(fù)。

2. 失效模式：功能失效。

3. 失效原因：引線內(nèi)球形焊點(diǎn)剝離。

4. 分析結(jié)論：塑封IC受潮，過(guò)回流焊時(shí)，由于高溫導(dǎo)致內(nèi)部水汽膨脹造成IC內(nèi)部粘結(jié)界面分層，分層產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力剝離球形焊點(diǎn)。

5. 分析過(guò)程說(shuō)明：

a) 外觀檢查。對(duì)失效IC進(jìn)行外觀檢查，目視下未發(fā)現(xiàn)明顯異常，體視顯微鏡觀察亦未發(fā)現(xiàn)明顯異常。

b) 無(wú)損檢測(cè)。為進(jìn)一步確認(rèn)結(jié)構(gòu)失效模式及焊接質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)NG樣品進(jìn)行X射線觀察，未發(fā)現(xiàn)無(wú)明顯異常。利用C-SAM對(duì)IC的內(nèi)部粘結(jié)情況進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)NG樣品關(guān)鍵區(qū)域存在分層現(xiàn)象，OK品粘結(jié)良好。

圖一 NG品內(nèi)部界面分層

c) 電參數(shù)測(cè)試。為進(jìn)一步確認(rèn)失效模式，并定位失效點(diǎn)。對(duì)IC各引腳進(jìn)行I—V特性測(cè)試，對(duì)比NG樣品與OK品測(cè)試結(jié)果。發(fā)現(xiàn)NG品1#引腳呈開路特性，而OK品呈現(xiàn)PN結(jié)I—V特性。

d) 開封鏡檢。對(duì)NG品進(jìn)行開封，利用金相顯微鏡檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。

e) SEM檢測(cè)。對(duì)開封后的IC進(jìn)行SEM檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)球形焊點(diǎn)存在機(jī)械應(yīng)力剝離現(xiàn)象。

圖二 集成電路1#引腳內(nèi)部球形焊點(diǎn)SEM圖

圖三 球形焊點(diǎn)局部放大圖

6. 參考標(biāo)準(zhǔn):

GJB 548B-2005 微電子器件失效分析程序-方法5003

GB/T 17359-2012 電子探針和掃描電鏡X射線能譜定量分析通則

JEDEC020-J-STD-035 Acoustic Microscopy for Nonhermetic Encapsulated Electronic Components

IPC/JEDEC J-STF-020 塑料集成電路SMD的濕潮/回流敏感性分類。