理論上研究可行的產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)出來(lái)在使用中可能會(huì)與預(yù)期有所差距，芯片也是如此。芯片（IC）在研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤和問(wèn)題，使芯片不能達(dá)到預(yù)期的功能。這類(lèi)芯片我們稱(chēng)之為失效芯片。對(duì)于失效芯片進(jìn)行分析，研究產(chǎn)生失效問(wèn)題的原因，針對(duì)這些原因探討解決辦法就是芯片失效分析。

失效分析屬于芯片反向工程開(kāi)發(fā)范疇。欣創(chuàng)微芯片失效分析主要提供封裝去除、層次去除、芯片染色、芯片拍照、大圖彩印、電路修改等技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目。

公司專(zhuān)門(mén)設(shè)立有集成電路失效分析實(shí)驗(yàn)室，配備了國(guó)外先進(jìn)的等離子蝕刻機(jī)（RIE）、光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡（SEM）和聚焦離子束機(jī)（FIB）等設(shè)備，滿(mǎn)足各項(xiàng)失效分析服務(wù)的要求。公司擁有一套完善的失效分析流程及多種分析手段，全方位保證工程質(zhì)量及項(xiàng)目文件的準(zhǔn)確無(wú)誤。

1.失效分析是確定芯片失效機(jī)理的必要手段。

2.失效分析為有效的故障診斷提供了必要的信息。

3.失效分析為設(shè)計(jì)工程師不斷改進(jìn)或者修復(fù)芯片的設(shè)計(jì)，使之與設(shè)計(jì)規(guī)范更加吻合提供必要的反饋信息。

4.失效分析可以評(píng)估不同測(cè)試向量的有效性，為生產(chǎn)測(cè)試提供必要的補(bǔ)充，為驗(yàn)證測(cè)試流程優(yōu)化提供必要的信息基礎(chǔ)。

1、X-Ray 無(wú)損偵測(cè)，可用于檢測(cè)：

a.IC封裝中的各種缺陷如層剝離、爆裂、空洞以及打線(xiàn)的完整性

b.PCB制程中可能存在的缺陷如對(duì)齊不良或橋接

c.開(kāi)路、短路或不正常連接的缺陷

d.封裝中的錫球完整性

2、SAT超聲波探傷儀/掃描超聲波顯微鏡，可對(duì)IC封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行非破壞性檢測(cè), 有效檢出因水氣或熱能所造成的各種破壞如﹕

a.晶元面脫層

b.錫球、晶元或填膠中的裂縫

c.封裝材料內(nèi)部的氣孔

d.各種孔洞如晶元接合面、錫球、填膠等處的孔洞

3、SEM掃描電鏡/EDX能量彌散X光儀

可用于材料結(jié)構(gòu)分析/缺陷觀察，元素組成常規(guī)微區(qū)分析，精確測(cè)量元器件尺寸。

4、三種常用漏電流路徑分析手段：EMMI微光顯微鏡/OBIRCH鐳射光束誘發(fā)阻抗值變化測(cè)試/LC液晶熱點(diǎn)偵測(cè)

EMMI微光顯微鏡用于偵測(cè)ESD,Latch up, I/O Leakage, junction defect, hot electrons , oxide current leakage等所造成的異常。

OBIRCH常用于芯片內(nèi)部高阻抗及低阻抗分析，線(xiàn)路漏電路徑分析.利用OBIRCH方法，可以有效地對(duì)電路中缺陷定位，如線(xiàn)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(cè)短路或漏電,是發(fā)光顯微技術(shù)的有力補(bǔ)充。

LC可偵測(cè)因ESD,EOS應(yīng)力破壞導(dǎo)致芯片失效的具體位置。

5、Probe Station 探針臺(tái)/Probing Test探針測(cè)試，可用來(lái)直接觀測(cè)IC內(nèi)部信號(hào)。

6、ESD/Latch-up靜電放電/閂鎖效用測(cè)試。

7、FIB做電路修改

FIB聚焦離子束可直接對(duì)金屬線(xiàn)做切斷、連接或跳線(xiàn)處理. 相對(duì)于再次流片驗(yàn)證, 先用FIB工具來(lái)驗(yàn)證線(xiàn)路設(shè)計(jì)的修改, 在時(shí)效和成本上具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。

8、其它芯片失效分析方法

原子力顯微鏡AFM ,二次離子質(zhì)譜 SIMS,飛行時(shí)間質(zhì)譜TOF-SIMS ,透射電鏡TEM，場(chǎng)發(fā)射電鏡,場(chǎng)發(fā)射掃描俄歇探針, X光電子能譜XPS ,L-I-V測(cè)試系統(tǒng)，能量損失X光微區(qū)分析系統(tǒng)等多種復(fù)雜分析手段也是芯片失效分析所用到的一些方法。

一、外觀檢查

識(shí)別crack，burnt mark等問(wèn)題，拍照。

二-非破壞性分析

主要用x-ray查看內(nèi)部結(jié)構(gòu)，檢測(cè)IC封裝中的各種缺陷如層剝離、爆裂、空洞以及打線(xiàn)的完整性，PCB制程中可能存在的缺陷如對(duì)齊不良或橋接，開(kāi)路、短路或不正常連接的缺陷，封裝中的錫球完整性。csam—查看是否存在delamination.

三、芯片開(kāi)封

去除IC封膠，同時(shí)保持芯片功能的完整無(wú)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實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。

四、SEM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(cè)量元器件尺寸等等。 探針測(cè)試：以微探針快捷方便地獲取IC內(nèi)部電信號(hào)。

五、鐳射切割

以微激光束切斷線(xiàn)路或芯片上層特定區(qū)域。

六、EMMI偵測(cè)

EMMI微光顯微鏡是一種效率極高的失效分錯(cuò)析工具，提供高靈敏度非破壞性的故障定位方式，可偵測(cè)和定位非常微弱的發(fā)光（可見(jiàn)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(jiàn)光。

七、OBIRCH阻抗值變化測(cè)試

OBIRCH常用于芯片內(nèi)部高阻抗及低阻抗分析，線(xiàn)路漏電路徑分析。利用OBIRCH方法，可以有效地對(duì)電路中缺陷定位，如線(xiàn)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(cè)短路或漏電,是發(fā)光顯微技術(shù)的有力補(bǔ)充。

八、LG液晶熱點(diǎn)偵測(cè)

利用液晶感測(cè)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(shí)際分析中困擾設(shè)計(jì)人員的漏電區(qū)域（超過(guò)10mA之故障點(diǎn)）。

九、定點(diǎn)/非定點(diǎn)芯片研磨

移除植于液晶驅(qū)動(dòng)芯片 Pad上的金凸塊， 保持Pad完好無(wú)損，以利后續(xù)分析或rebonding。

十、SAM (SAT)超聲波探傷

可對(duì)IC封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行非破壞性檢測(cè)，有效檢出因水氣或熱能所造成的各種破壞如：o晶元面脫層，o錫球、晶元或填膠中的裂縫，o封裝材料內(nèi)部的氣孔，o各種孔洞如晶元接合面、錫球、填膠等處的孔洞。