北京时间2024年11月24日 10:01 半导体器件的失效分析及可靠性测试
本文详细介绍了半导体器件的失效分析及可靠性测试的相关内容，具体如下所述。
- 失效分析概述
- 封装缺陷与失效
- 加速失效的因素
- 可靠性测试
1. 失效分析概述
失效分析主要是指通过分析器件的电特性失效，明确不良原因和机理，并提出预防措施和建议。这涉及到无损检查和有损检查两种手段。无损检查利用射线穿透或超声扫描等方法，不改变器件原始封装状态。失效分析的重要性在于为解决方案提供实验论据，为提高产品可靠性提供科学依据，并从微观结构探索器件不可靠因素及其影响因素。
2. 封装缺陷与失效
封装缺陷与失效的研究方法论涉及多种因素，如材料、设计、环境、工艺等。封装的失效机理包括过应力和磨损失效，而确定方法则包括试验、模拟仿真、物理模型法、数值参数法等。不同类型载荷可能同时在塑封器件上产生交互作用，如CTE失配引起的机械失效、应力辅助腐蚀等。封装体失效的分类包括分层、气相诱导裂缝（爆米花现象）、脆性断裂、韧性断裂和疲劳断裂等。
3. 加速失效的因素
主要加速因子包括潮气、温度、污染物和溶剂性环境、残余应力以及自然环境应力等。这些因素会加速分层、裂缝、腐蚀和其它失效模式的出现。制造和组装过程中的载荷也会对封装造成影响。
4. 可靠性测试
可靠性测试是半导体器件封装过程中不可或缺的一环。为了全面评估器件的长期稳定性和质量，需要进行一系列可靠性测试，如高温存储寿命测试、高温反偏测试、高温工作寿命测试等。这些测试旨在模拟器件在实际工作环境中可能遇到的各种极端条件。除此之外，还有一些其他测试方法和考虑因素，如晶须生长测试、离子迁移测试、气密性测试和热机械应力测试等。