【失效分析】IC芯片微短路失效

1. X-Ray检测:对样品内部结构进行二维透视成像

2. LIT热点侦测分析:定位样品“微短路"缺陷位置 

3. CT无损检测:三维重构样品内部缺陷特征 

4. 等离子开封:暴露样品内部微短路缺陷 

5. SEM-EDS分析:观测样品内部微短路缺陷形貌并确认成分

6. 分析结论 

3.1 X-Ray 检测

对不良品进行X-Ray检测，样品内部未发现异常。 

3.2 LIT 热点侦测分析 

LIT 热点侦测(测试电流情况: 10mA/20mA)未发现异常。由于电阻太小(ICT 测试约1.1ohm)，热点侦测的测试电流过大，导致短路现象消失。这与客户描述的“测试电流稍大，短路会消失"相符合。

3.3 CT 无损检测  

CT 检测发现：

1.不良品内部存在“丝状异物"，连接芯片内部焊点，造成“微短路"现象。 

2.“丝状异物"呈现近似断裂状态，靠近芯片底部。

3.4 等离子开封分析   

等离子开封主要刻蚀有机塑封材料，对金属层几乎无效，故先对芯片表面进行手工研磨，才能让等离子体直接刻蚀塑封料。开封结果发现：“丝状异物"呈现亮白色，且周围存在空隙。

3.5 SEM-EDS 分析

对等离子开封后的芯片进行SEM-EDS分析发现：

 1.亮白色“丝状异物"的主要成分为焊料，以金属丝状(直径约10.6μm)形式存在于填料中，沿着填料缝隙连接上下线路。 

 2.芯片内部线路的填料以大小颗粒交叉填充存在，“微短路"位置存在空隙。

EDS成分分析结果(wt%)

本次分析的不良品芯片采用的封装工艺(见以下参考图)：倒装工艺(Flip Chip)，即在芯片焊盘上形成凸点(通常是焊料、铜柱或金凸点)然后将芯片翻转，使凸点与基板上的对应焊盘对准，通过回流焊或热压合实现电气与机械连接，最后填充底部填充胶以缓解热应力。