失效分析是指通過系統(tǒng)的檢測、實驗和分析手段,探究產品或器件在設計、生產、使用過程中出現故障、性能異常或失效的根本原因,進而提出改進措施以預防同類問題再次發(fā)生的技術過程。它是連接產品問題與解決方案的關鍵環(huán)節(jié),**在于精細定位失效根源,而非*關注表面現象。在半導體行業(yè),失效分析具有不可替代的應用價值,貫穿于芯片從研發(fā)到量產的全生命周期。
在研發(fā)階段,針對原型芯片的失效問題(如邏輯錯誤、漏電、功耗過高等),通過微光顯微鏡、探針臺等設備進行失效點定位,結合電路仿真、材料分析等手段,可追溯至設計缺陷(如布局不合理、時序錯誤)或工藝參數偏差,為芯片設計優(yōu)化提供直接依據;在量產環(huán)節(jié),當出現批量性失效時,失效分析能快速判斷是光刻、蝕刻等制程工藝的穩(wěn)定性問題,還是原材料(如晶圓、光刻膠)的質量波動,幫助生產線及時調整參數,降低報廢率;在應用端,針對芯片在終端設備(如手機、汽車電子)中出現的可靠性失效(如高溫環(huán)境下性能衰減、長期使用后的老化失效),通過環(huán)境模擬測試、失效機理分析,可推動芯片在封裝設計、材料選擇上的改進,提升產品在復雜工況下的穩(wěn)定性。 半導體失效分析中,微光顯微鏡可偵測失效器件光子,定位如 P-N 接面漏電等故障點,助力改進工藝、提升質量。國內微光顯微鏡價格
這一技術不僅有助于快速定位漏電根源(如特定晶體管的柵氧擊穿、PN結邊緣缺陷等),更能在芯片量產階段實現潛在漏電問題的早期篩查,為采取針對性修復措施(如優(yōu)化工藝參數、改進封裝設計)提供依據,從而提升芯片的長期可靠性。例如,某批次即將交付的電源管理芯片在出廠前的EMMI抽檢中,發(fā)現部分芯片的邊角區(qū)域存在持續(xù)穩(wěn)定的微弱光信號。結合芯片的版圖設計與工藝參數分析,確認該區(qū)域的NMOS晶體管因柵氧層局部厚度不足導致漏電。技術團隊據此對這批次芯片進行篩選,剔除了存在漏電隱患的產品,有效避免了缺陷芯片流入市場后可能引發(fā)的設備功耗異常、發(fā)熱甚至燒毀等風險。廠家微光顯微鏡分析但歐姆接觸和部分金屬互聯短路時,產生的光子十分微弱,難以被微光顯微鏡偵測到,借助近紅外光進行檢測。。
漏電是芯片另一種常見的失效模式,其誘因復雜多樣,既可能源于晶體管長期工作后的老化衰減,也可能由氧化層存在裂紋等缺陷引發(fā)。
與短路類似,芯片內部發(fā)生漏電時,漏電路徑中會伴隨微弱的光發(fā)射現象——這種光信號的強度往往遠低于短路產生的光輻射,對檢測設備的靈敏度提出了極高要求。EMMI憑借其的微光探測能力,能夠捕捉到漏電產生的極微弱光信號。通過對芯片進行全域掃描,可將漏電區(qū)域以可視化圖像的形式清晰呈現,使工程師能直觀識別漏電位置與分布特征。
例如,當某批芯片在測試中發(fā)現漏電失效時,我們的微光顯微鏡能定位到具體的失效位置,為后續(xù)通過聚焦離子束(FIB)切割進行截面分析、追溯至柵氧層缺陷及氧化工藝異常等環(huán)節(jié)提供關鍵前提。可以說,我們的設備是半導體行業(yè)失效分析中定位失效點的工具,其的探測能力和高效的分析效率,為后續(xù)問題的解決奠定了不可或缺的基礎。
在芯片研發(fā)階段,它能幫助研發(fā)人員快速鎖定設計或工藝中的隱患,避免資源的無效投入;在量產過程中,它能及時發(fā)現批量性失效的源頭,為生產線調整爭取寶貴時間,降低損失;在產品應用端,它能為可靠性問題的排查提供方向,助力企業(yè)提升產品質量和市場口碑。無論是先進制程的芯片研發(fā),還是成熟工藝的量產檢測,我們的設備都以其獨特的技術優(yōu)勢,成為失效分析流程中無法替代的關鍵一環(huán),為半導體企業(yè)的高效運轉和技術升級提供有力支撐。 配備的自動對焦系統(tǒng),能快速鎖定檢測區(qū)域,減少人工操作時間,提高檢測效率。
適用場景的分野,進一步凸顯了二者(微光顯微鏡&熱紅外顯微鏡)的互補價值。在邏輯芯片、存儲芯片的量產檢測中,微光顯微鏡通過對細微電缺陷的篩查,助力提升產品良率,降低批量報廢風險;而在功率器件、車規(guī)芯片的可靠性測試中,熱紅外顯微鏡對熱分布的監(jiān)測,成為驗證產品穩(wěn)定性的關鍵環(huán)節(jié)。實際檢測中,二者常組合使用:微光顯微鏡定位電缺陷后,熱紅外顯微鏡可進一步分析該缺陷是否引發(fā)異常發(fā)熱,形成 “光 - 熱” 聯動的全維度分析,為企業(yè)提供更佳的故障診斷依據。紅外成像可以不破壞芯片封裝,嘗試定位未開封芯片失效點并區(qū)分其在封裝還是 Die 內部,利于評估芯片質量。低溫熱微光顯微鏡備件
我司微光顯微鏡分析 PCB/PCBA 失效元器件周圍光子,可判斷其是否失效及類型位置,提高維修效率、降低成本。國內微光顯微鏡價格
當芯片內部存在漏電缺陷,如結漏電、氧化層漏電時,電子-空穴對復合會釋放光子,微光顯微鏡(EMMI)能捕捉并定位。對于載流子復合異常情況,像閂鎖效應、熱電子效應引發(fā)的失效,以及器件在飽和態(tài)晶體管、正向偏置二極管等工作狀態(tài)下的固有發(fā)光,它也能有效探測,為這類與光子釋放相關的失效提供關鍵分析依據。
而熱紅外顯微鏡則主要用于排查與熱量異常相關的芯片問題。金屬互聯短路、電源與地短接會導致局部過熱,其可通過檢測紅外輻射差異定位。對于高功耗區(qū)域因設計缺陷引發(fā)的電流集中導致的熱分布異常,以及封裝或散熱結構失效造成的整體溫度異常等情況,它能生成溫度分布圖像,助力找出熱量異常根源。 國內微光顯微鏡價格
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