集成电路筛选过程中连接性失效分析及防范

集成电路筛选过程中连接性失效分析及防范邹泽勇（贵州振华风光半导体有限公司，贵州贵阳550018）

希望能够对相关人员起到参考性价【摘要】本文主要是分析了集成电路筛选过程中连接性失效，并且在此基础之上提出针对性的防范措施，值。

防范措施【关键词】集成电路；筛选；连接性失效；

【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】（2018）TN401A1006-422205-0175-02

电子元器件出现失效的原因主要是在制作袁运输和应用产品期间存在的一种损坏状态遥在筛选电子元器件时能够有效确保元器件的质量安全袁但是在此期间会遇到元器件失效问题袁此时就需要地元器件产生失效问题的原因进行分析袁主要包括使用问题和元器件质量问题袁如果在使用问题上出现问题则需要查找成因袁并且制定针对性地预防措施曰如果是元器件自身质量问题袁则需要退换货袁并且将其作为评判供货商货物质量的依据遥

按照电测结果对电子元器件失效问题进行分类袁主要包括功能失效袁电参数失效和连接性失效等遥在使用元器件时存在失效问题大部分都是由连接性失效所导致的现场集成电路失效袁按照整机失效的分析研究能够看出袁连接性失效的发生率为51%左右袁主要表现在电阻值变化袁短路变化以及开路变化等袁大部分都是因为过电应力损失和静电放电损失所造成遥所以袁需要深入研究和了解集成电路连接性失效原理袁有利于预防和处理工作开展遥

局部熔融现象袁造成元器件失效等遥过电流所导致的失效情况大部分都是出现在双极元器件当中袁主要表现在双极元器件的混合电路袁肖特基二极管袁以及使用PN结二极管保护的MOS电路等遥

由于电子元器件在参数指标当中设置了使用过程中的最大应力袁主要包括峰值电压袁最大工作电压袁额定功率袁输入输出电压和电流以及壳体温度和工作环境温度等遥在实际使用期间所设置的应力为元器件最大应力袁尽管在短时间内会出现超出现象袁但是也会损伤电子元器件袁此时所产生的应力就是电应力袁损伤问题主要包括元器件功能丧失和性能劣化等遥一般来说可以将过电应力分为过流应力过压应力遥在过电应力影响下会使电子元器件表面集中热点袁其温度在超过材料熔点时会熔化材料袁并且形成短路效应袁烧毁元器件遥该种效应主要是集成电路当中具备的特殊失效原理袁闩锁主要是集成电路当中的寄生可控硅结构被导通袁在地和电源之间出现低阻大电流通路现象遥在实际测试当中袁集成电路会产生闩锁袁其关联于集成电路抗闩锁能力袁不合理使用以及测试等行为也会使集成电路产生闩锁效应遥

2.2过电应力

1集成电路的主要失效问题2.3闩锁效应

2集成电路连接性失效原因2.1静电放电损伤

对于不同物体来说其静电电位也不同袁由于两者之间出现静电电荷转移就产生了静电放电袁严重损伤电子元器件袁导致产品失效遥电子元器件主要是因为静电放电所导致的潜在性失效和突发性失效等袁其中前者主要是存在较低的静电放电能量袁仅仅损伤电子元器件内部袁在放电之后元器件的参数只会产生轻微变化袁但在一定程度上削弱了电子元器件抗过电应力能力袁显著减少使用时间袁在受到工作应力影响之后会出现明显退化情况曰后者主要是静电放电在损伤元器件之后会使预设功能丧失袁导致参数飘逸和短路等故障遥

静电放电失效原理主要包括过电流热致失效和过电压场失效等遥其中前者主要是因为放电回路阻抗较低袁提升静电放电电流袁显著提升局部温度袁在大于材料熔点之后会使其出现

在对某集成电路筛选过程中产生的连接性失效结果进行分析袁主要失效结果包括以下方面院淤按照失效模式进行划分遥有85%为过电应力造成的失效问题曰有13%为集成电路自身质量造成的失效问题袁有2%为其他原因造成的失效问题遥于按照筛选工序进行划分院有32%的常温初测失效情况曰62%的常温测试失效情况曰有6%的其他工序失效情况遥

2.4分析失效结果

3连接性测试去除失效元器件在筛选期间需要对集成电路实施功能测试袁电参数测试和连接性测试等袁其中功能测试和电参数测试主要是分析和研究生产商技术能力曰连接性测试主要是将早期制作工艺不

图7启动反吹示意图

二色谱柱22的样品气体袁同时还要检测流经第一色谱柱22和第三色谱23柱的样品气体袁而这两次的样品气体由于色谱柱的作用袁时间上是分开进入PDHID的袁这就导致所需时间

总之袁色谱柱分离检测模块袁使得本实用新型不仅可以在线监测SF6气体温度尧湿度尧密度袁同时还可以准确检测SF6电气设备故障分解物的组分并将检测气体收集回充至SF6电气设备中袁且可检测出多达14种的组分袁为判断SF6电气设备是否存在潜伏性故障提供更有力的依据遥收稿日期：2018-4-1

3结束语比较长袁因此在不需要检测出所有组分的情况下袁可以使用检测状态1对样品气体进行检测袁以缩短检测时间遥

176电力讯息

过关所导致的失效集成电路剔除遥在实施连接性测试时主要包3.1括以下待机电方法流院

在电压电流作测用试

下袁在无信号状态下所输入的电源电流就被称为待机电流遥在明确元器件失效原因时需要判断待机电流的优劣性遥如果存在较大的待机电流袁则表明局部存在漏电现象遥如果待机电流比较小袁则表明电源端和集成电路连接部3.2位存在管脚开的路电问题流遥

在设计和生产集电成压电特性路时测袁试

会使管脚前端与地之间安装反向二极管袁避免在数字管脚引入大电压袁以免损伤元器件内部袁能够加强保护作用袁其等效结构图如图1所示遥

图1数字管脚内部结构等效图

使用该种测试方式能够对数字管脚开路进行判断袁但是分析测试渊1冤测试结果结果时需显要示注开重路情况以下方有可面院

能不是集成电路管脚开路袁是管脚和夹具之间接触不良所导致袁测试回路没有导通遥面对该种渊2冤在问题则需测试过程要使用中有可数能字够表会使判断集管成脚电电路流管和脚电和压夹测试具遥

结果不合格袁但是电参数和电路功能测试结果合格遥导致该种现象的原因主要是设置的反向二级管在集成电路仅仅具备过压保护效果袁无法影响IC功能模块袁因此在夹具和数字管脚接触良好情况下产生电压电路测试结果不合格现象袁但是功能模块测试结果合格遥最后袁对于集成电路数字管脚的电压电流测试4连结果需要结合渊1接冤在性对失集成效实电防范际情况路测试措施进行研究分析遥

之前需要使用静电放电设备去除人体表渊2面冤在静测试电遥

期间需要穿戴防静电装备袁主要包括防静电鞋子袁服装和手镯等袁坚决不能在未穿戴静电装备情况下直接接触电路袁对其空气放电问题则需要将距离控制在导体表面几厘米处渊3遥

冤需要提前测试集成电路的连接性袁并对测试结果进行深入分析渊4冤测试袁之后系统再进行需要电与参集数成和电功路能共地测试袁遥

避免产生闩锁故障曰避免带电插拔集成电路袁在没有移除集成电路之前不能进行上下电曰在存储集成电路时需要全面做好防静电处理曰对陈旧设备和测试系统定期检测袁主要包括防静电和连接性检查等袁5对测试夹具定期清理遥

5.1建专家专家立连结系统的基本结构

接失效专家系统构主要是包括综合数据库袁知识库袁解释器袁推理机和知识获取器等遥其中知识库主要是对专家知识和经验进行存储和管理袁便于推理机使用袁能够存储袁编辑袁修改和扩充知识曰综合数据库主要是对系统推理期间的控制信息和中间假设和结果进行控制曰推理机能够推理知识袁对专门问题进行求解袁具有算法推理和启发推理等作用袁能够实现正向推理和反向推理曰解释器能够向用户解释系统行为袁包括咨询解释和结论解释等曰知识获取器主要是使用人工方法获取知识库知识遥

2018年5月5.2给予C++使用对象语编言C++程当中语言设计继承关性键袁模技术是专家块性和类系统

封袁属装于用性等特户自性定义遥在开发类型和袁能研究够专家系统时使用C++语言具有较多优势遥专家部分的组成主要包括用户接口袁推理机和知识库等袁因此在开发软件期间可以应用C编制推理机袁构建良好界面袁在知识库当中表示专家知识遥在框架知识表示当中袁知识库是由框架组成遥

所以在设计框架时需要单元袁继承袁槽和类袁其中袁单元是类的单元袁也可以作为实体单元袁其关系如图2所示遥

图2类、单元、槽和继承之间的关系

5.3由连于导接失电效机环氧树理分析

脂粘结期间散热性比较差袁在高温环境下会出现脆化现象袁会使芯片脱落遥在粘接银浆期间袁由于银浆自身粘结不牢固问题会对粘结效果造成极大影响遥在粘接合金时将合金材料作为焊剂袁但是锡合金熔点低袁质地软袁并且不稳定袁因此在低温环境下会出现会锡等现象袁使合金粘接失6效结遥

综束上所语述袁在集成电路筛选过程中使其连接性失效的关

键因素在于过电应力损伤问题袁在筛选期间需要注重各个流程的防静电处理袁在发现失效元器件之后需要合理选择处理措施袁并且对元器件失效原因进行判断分析袁有效避免故障问题的发生遥

[1]参考文献

其应用刘晓昱袁陈燕宁袁李建强袁等.适用于高密度封[2][J].半导体技术袁2018袁43渊04冤院310~315.

装的失效分析技术及机邱静君.解决集成电路漏电和中点电位异常的实例分析[3]袁[J].梁2017丰爽袁38袁朱渊05[J].微处理恒冤院静12~15.

[4]失汪中.宇航大规模集成电路保证技术的现状和发展展望张国超航袁天计袁2017恩荣袁.某28渊06冤院29~32.

[5]效分析因许分析学文与[J].袁通覃探讯世界家露讨[J].袁电混合集成DC/DC变换器在高加速寿命试验中的袁冯子2015家质威量袁2016袁16渊11冤院93~97.

袁10.10kV渊24冤院验101~102.

电器野声光冶功能失效的探究与原收稿日期：2018-4-22作者简介：邹泽勇渊1979-冤袁男袁贵州玉屏人袁工程师袁大专袁主要研究方向为模拟集成电路设计与开发袁模拟集成电路市场分析袁任市场营销部遥