ic芯片故障檢測失效分析主要步驟和內(nèi)容

一般來說，集成電路在研制、生產(chǎn)和使用過程中失效不可避免，隨著人們對產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性要求的不斷提高，失效分析工作也顯得越來越重要，通過芯片失效分析，可以幫助集成電路設(shè)計人員找到設(shè)計上的缺陷、工藝參數(shù)的不匹配或設(shè)計與操作中的不當?shù)葐栴}。如何準確判斷電路中電源IC芯片的質(zhì)量，是維修電視、音頻、視頻設(shè)備的重要工作內(nèi)容，如果判斷不準確，不僅花費大量精力，關(guān)鍵是集成電路故障仍然存在，因此正確判斷集成電路，是每個維修人員的必修課。

一、查板方法：

1.觀察方法：是否燒糊、燒斷、起泡、板面斷線、插口銹蝕。

2.表測法：+5V，GND電阻是否過?。ǖ陀?0歐姆）。

3.通電檢查:對于明確斷板，可稍微調(diào)整0.5-1V的電壓，啟動后用手搓板上的IC，使有問題的芯片發(fā)熱，從而感知。

4.邏輯筆檢查：對重點疑似IC輸入、輸出、控制極各端檢查信號是否有強弱。

5.識別主要工作區(qū)：大多數(shù)板分工明確，如：控制區(qū)（CPU）、時鐘區(qū)（晶體振動）（頻率）、背景圖片區(qū)、動作區(qū)（角色、飛機）、聲音產(chǎn)生合成區(qū)等。這對計算機板的深入維護非常重要。

二、排錯方法：

1.將懷疑芯片，根據(jù)手冊指示，首先檢查輸入，輸出端是否有信號（波形），然后檢查IC控制信號（時鐘）等，如果IC壞可能*很大，無控制信號，追蹤其前極，直到找到損壞的IC。

2.暫時不要從極端取下相同的型號?；蛘邔⑾嗤绦騼?nèi)容的IC背在上面，開機觀察是否好轉(zhuǎn)，以確認IC是否損壞。

3.通過切線和跳線找到短路線：發(fā)現(xiàn)部分信線和地線，+5V或其他IC不應連接腳短路，可切斷線路測量，判斷是IC問題還是板線問題，或從其他IC借用信號焊接到波形錯誤IC看現(xiàn)象圖片是否更好，判斷IC的質(zhì)量。

4.對照法:找一個內(nèi)容相同的好電腦板，測量相應IC的引腳波型及其數(shù)量，確認IC是否損壞。

5.用微機萬用編程器(ALL-03/07)(EXPRO-80/100等)中的ICTEST軟件測試IC。

三、芯片拆卸方法：

1.剪腳法：不傷板，不能再利用。

2.拖錫法:將錫焊接在IC腳兩側(cè)，用高溫烙鐵來回拖動，同時啟動IC(易傷板，但可保存測試IC)。

3.燒烤方法：在酒精燈、煤氣灶、電爐上燒烤，等板上錫溶化后再啟動IC（不易掌握）。

4.錫鍋法:在電爐上做一個特殊的錫鍋。錫溶解后，將板上要卸下的IC浸入錫鍋中，即可啟動IC而不傷板，但設(shè)備不易制造。

5.電熱風槍:用專用電熱風槍卸片，吹要卸的IC引腳部分可以啟動化錫后的IC(注意吹板時搖動風槍，否則電腦板會起泡，但風槍成本較高)

IC集成電路在研制、生產(chǎn)和使用過程中失效不可避免，失效分析主要步驟和內(nèi)容如下：

IC開封：去除IC封膠，同時保持芯片功能的完整無損，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驗做準備。

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、精確測量元器件尺寸等等。

探針測試：以微探針快捷方便地獲取IC內(nèi)部電信號。鐳射切割：以微激光束切斷線路或芯片上層特定區(qū)域。

EMMI偵測：EMMI微光顯微鏡是一種效率極高的失效分錯析工具，提供高靈敏度非破壞性的故障定位方式，可偵測和定位非常微弱的發(fā)光（可見光及近紅外光），由此捕捉各種元件缺陷或異常所產(chǎn)生的漏電流可見光。

OBIRCH應用（鐳射光束誘發(fā)阻抗值變化測試）：OBIRCH常用于芯片內(nèi)部高阻抗及低阻抗分析，線路漏電路徑分析。利用OBIRCH方法，可以有效地對電路中缺陷定位，如線條中的空洞、通孔下的空洞。通孔底部高阻區(qū)等，也能有效的檢測短路或漏電是發(fā)光顯微技術(shù)的有力補充。

LG液晶熱點偵測：利用液晶感測到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，找尋在實際分析中困擾設(shè)計人員的漏電區(qū)域（超過10mA之故障點）。

定點/非定點芯片研磨：移除植于液晶驅(qū)動芯片 Pad上的金凸塊， 保持Pad完好無損，以利后續(xù)分析或rebonding。

X-Ray 無損偵測：檢測IC封裝中的各種缺陷如層剝離、爆裂、空洞以及打線的完整性，PCB制程中可能存在的缺陷如對齊不良或橋接，開路、短路或不正常連接的缺陷，封裝中的錫球完整性。

SAM (SAT)超聲波探傷可對IC封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行非破壞性檢測, 有效檢出因水氣或熱能所造成的各種破壞如：1、晶元面脫層2、錫球、晶元或填膠中的裂縫3、封裝材料內(nèi)部的氣孔4、各種孔洞如晶元接合面、錫球、填膠等處的孔洞。

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