主要失效分析儀器和主要參數(shù).ppt

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1、失效分析用主要設(shè)備的作用和參數(shù),,元器件失效分析,2,形貌（顯微形貌）觀察設(shè)備 電參數(shù)測(cè)試設(shè)備 （包括一些電參數(shù)測(cè)試的輔助性設(shè)備） 化學(xué)成分和組成分析設(shè)備 其它專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)設(shè)備 其它輔助性設(shè)備,相關(guān)參數(shù)用什么儀器、設(shè)備來(lái)測(cè)試 儀器、設(shè)備的極限能力,?,3,4,光學(xué)顯微鏡,體視顯微鏡（反射式和透射式） 特點(diǎn)：放大倍數(shù)較低；景深大，立體感強(qiáng)。 用途：器件的外觀及失效部位的表面形狀、尺寸、組織、結(jié)構(gòu)和缺陷等觀察；有時(shí)候用于微探針的測(cè)試。 放大倍數(shù)（目鏡物鏡）：6.380倍 金相顯微鏡 特點(diǎn)：放大倍數(shù)較高；景深小，空間分辨率低，微米以下觀察困難；放大倍數(shù)不連續(xù)。 用途：器件外觀局部位置顯微檢查（

2、體視顯微鏡基礎(chǔ)上）；器件失效點(diǎn)（形貌）的放大檢查。放大倍數(shù)（目鏡物鏡） ：502000倍,5,聲學(xué)顯微鏡(CMode Scanning Acoustic Microscope),特點(diǎn)：C-SAM是一種反射式掃描聲學(xué)顯微鏡，利用超聲脈沖探測(cè)樣品內(nèi)部微觀狀態(tài)（無(wú)損檢測(cè)）在C-SAM的圖像中，與背景相比的襯度變化構(gòu)成了重要的信息，在有空洞、裂縫、不良粘接和分層剝離的位置產(chǎn)生高的襯度，因而容易從背景中區(qū)分出來(lái)。 性能： 掃描聲學(xué)顯微鏡頻率范圍為1500MHz，空間分辨率可達(dá)0.1um，能完成超聲波傳輸時(shí)間測(cè)量、縱向截面成象，X/Y二維成象和三維掃描與成象。 用途：電子元器件、材料及PCB/PCBA內(nèi)部

3、各種缺陷（如裂紋、分層、夾雜物和空洞等）。,6,掃描電子顯微鏡,特點(diǎn)：對(duì)樣品的任何細(xì)微結(jié)構(gòu)及其它表面特性放大進(jìn)行觀察和分析。缺點(diǎn)是樣品處于真空環(huán)境下，在高電壓下還需解決樣品表面鈍化層的荷電問(wèn)題。 性能：分辨率高，可以達(dá)到1.5nm或更高；放大倍數(shù)從幾倍到幾十萬(wàn)倍，連續(xù)可調(diào)；便于跟蹤尋找缺陷并建立微觀形貌與宏觀形貌之間的關(guān)系；景深大，有較強(qiáng)的立體感，適合觀察斷口等類(lèi)型的粗糙表面。 用途：用于失效定位和缺陷分析；如觀察芯片表面的缺陷、結(jié)構(gòu)。配合X射線能譜儀，可同時(shí)進(jìn)行成分分析。,,7,聚焦離子束系統(tǒng)（FIB）,用途：在失效分析中主要用作線路修補(bǔ)和局部驗(yàn)證；主要有三個(gè)作用：1)剖面制作 2)電路連線

4、 3)底層的探測(cè)通孔制作。 聚焦離子束的分辨率可以達(dá)到5nm，最小線寬度0.13um，能進(jìn)行150mm以上圓片加工與分析；加速電壓范圍一般530KV。,8,X-Ray透視系統(tǒng)（FEINFOUS FXS-160.40）,特點(diǎn)和性能： 被測(cè)物體最大尺寸：610mm460mm 掃面區(qū)域： 610mm460mm 圖像解析度：1um X-Ray管高壓：0160KV X-Ray管電流：01mA 最大幾何放大倍率：636倍 觀測(cè)方向與垂直方向傾斜角度：060 圖像感應(yīng)器水平面可旋轉(zhuǎn)角度：0360 被測(cè)物最大重量：5kg 用途： 樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)、多余物；PCBA板焊點(diǎn)（焊接空洞、間距的測(cè)量）等的檢查。,9,常

5、規(guī)電參數(shù)測(cè)試設(shè)備,10,LCR參數(shù)分析儀,特點(diǎn)和性能： 工作頻率：110MHz；可以設(shè)定的直流偏壓：0200V（外置）；交流電壓01Vrms；電阻、電容和電感測(cè)試精度0.05；損耗精度為0.0005。 用途：主要用于測(cè)試阻、容和感的容量、損耗、阻抗、電感、電阻、品質(zhì)因素和導(dǎo)納等。,11,漏電流測(cè)試儀,特點(diǎn)：施加一定的電壓，測(cè)試（或監(jiān)測(cè)）樣品的漏電流狀態(tài)。 性能：電壓范圍：0650V；電流范圍1uA30mA；可以調(diào)整的時(shí)間199s。 用途：用于測(cè)試電容器（如電解電容器）的漏電流。,12,耐壓測(cè)試儀,特點(diǎn)和性能：電壓范圍：010KV；可設(shè)定限流模式?？稍O(shè)定時(shí)間范圍099s；漏電流最大設(shè)定值100

6、mA。 用途：主要用于對(duì)樣品（電容器、塑料）介質(zhì)層耐壓強(qiáng)度測(cè)試；整機(jī)的電絕緣性能測(cè)試。,13,全集成數(shù)字多路跟蹤曲線分析儀（A2R4-324）,性能和特點(diǎn)：控制開(kāi)關(guān)矩陣進(jìn)行正確的連接，再加電源激勵(lì)，通過(guò)測(cè)量單元對(duì)響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。電壓范圍：15V+15V；最大電流為1A；最大測(cè)量管腳數(shù)為324個(gè)； 用途：用于對(duì)集成電路的電參數(shù)測(cè)試；可以測(cè)試器件的端口特性、靜態(tài)參數(shù)、閂鎖測(cè)試和IDD。注意：需要夾具支持。,14,數(shù)字集成電路測(cè)試系統(tǒng),特點(diǎn)和性能：最大管腳數(shù)：64pin； 可以提供功能測(cè)試、交流參數(shù)測(cè)試和直流參數(shù)測(cè)試；定時(shí)精度10ns；最高測(cè)試速度5MHz；主要測(cè)試方式包括合格/不合格方式（Pas

7、s/Fail）、數(shù)字記錄方式（Data Log）。 用途：對(duì)各類(lèi)（TTL、NMOS、CMOS）大、中、小規(guī)模數(shù)字集成電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)功能、直流參數(shù)以及交流參數(shù)的測(cè)試。,15,晶體管圖示儀,用于檢測(cè)樣品端口靜態(tài)特性?？蓽y(cè)試的半導(dǎo)體器件包括二極管、晶閥管、MOSFET、雙極晶體管、光電器件和JFET等。 可加、晶至1500V 電壓，電流 1nA/DIV-200mA/DIV ；中功率的測(cè)試范圍（最大20A/2KV）。,16,半導(dǎo)體參數(shù)測(cè)試分析儀器（4155）,三種基本的半導(dǎo)體測(cè)量：I，I-V，和準(zhǔn)靜態(tài)的C-V； 可編程電壓源：100V可編程源/函數(shù)發(fā)生器，100V可編程直流電壓源 基本精度：0.5%高

8、分辨率：1fA準(zhǔn)靜態(tài)C-V：0.11999pF,dc電壓斜率1mV/s1V/s，增量為1mV/s,4145,17,微波分析設(shè)備（矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、頻譜分析儀、模擬信號(hào)源）,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀 微波器件/子系統(tǒng)測(cè)試 頻率范圍：30K6GHz 輸出功率：8510dBm,頻譜分析儀 用于測(cè)量微波振蕩器、諧波發(fā)生器等器件的測(cè)試 頻率范圍：3Hz26.5GHz 解調(diào)帶寬：80MHz 幅度平坦度：0.1 相位平坦度：0.7,18,模擬信號(hào)源,作用：為被測(cè)件提供250kHz20GHz頻率范圍的模擬信號(hào) 特點(diǎn) 頻率范圍：250kHz20GHz 最大輸出功率：20dBm 分辨率：所有掃描方式0.01Hz 外部基準(zhǔn)頻率

9、：1，2，2.5，5，10MHz（在0.2ppm以?xún)?nèi)）,19,化學(xué)成分和組成分析設(shè)備,20,X射線能譜儀,特點(diǎn)：能譜儀除了分析速度快，可做定量計(jì)算外，還可以選擇不同的方式進(jìn)行分析，即可選點(diǎn)、線及區(qū)域進(jìn)行分析，還可做不同元素的面分布圖（mapping）。 性能：檢測(cè)極限0.1；可分析的元素范圍從B5U92，在Fe55的分辨率可達(dá)135eV，相對(duì)的檢測(cè)靈敏度高達(dá)10E4數(shù)量級(jí)；可做定量分析。 用途：分析材料、污染物等的化學(xué)成分（超輕元素除外） 。,,21,紅外光譜儀（TENSOR27）,特點(diǎn)：光譜范圍7500/cm370/cm、分辨率優(yōu)于1/cm外光譜 用途：分析有機(jī)物的成分，但是目前很多有機(jī)物都

10、不能明確知道是何種物質(zhì)，失效分析中常用于失效品和良品的對(duì)比分析。,22,離子色譜分析儀（DX500）,特點(diǎn)：先進(jìn)的陰、陽(yáng)離子痕量測(cè)試儀，10min內(nèi)完成分離與檢測(cè)。 用途：陰、陽(yáng)離子的測(cè)定。失效分析中常用于對(duì)PCBA或組件上各種陰離子濃度的測(cè)定。測(cè)試的離子包括鹵素離子、硝酸根離子、硫酸根離子等。,23,其它專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)設(shè)備,24,內(nèi)部氣氛分析儀,用途：失效分析中主要用于檢測(cè)電子元器件、電真空器件的內(nèi)部水汽及其它氣氛。 性能： 檢測(cè)范圍：1512 （原子量）； 主要?dú)夥眨核?、氮?dú)?、氧氣、氬氣、氫氣、二氧化碳；?zhǔn)確率：5以?xún)?nèi)；水汽檢測(cè)靈敏度：110E7,25,檢漏設(shè)備（氦氣氟油加壓檢漏裝置 、氦質(zhì)譜

11、檢漏儀 ）,用途：用于對(duì)有密封要求的元件、器件進(jìn)行密封性測(cè)試； 包括兩個(gè)部分：粗檢漏和細(xì)檢漏部分。 特點(diǎn)：樣品的大小、相關(guān)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。粗檢漏主要注意樣品的耐受溫度不能小于125。,26,粒子碰撞噪聲檢測(cè)儀,用途：用于檢測(cè)元器件重松散微粒，如集成電路、混合電路、晶體管、繼電器和開(kāi)關(guān)等等。 特點(diǎn)：頻率范圍 25250Hz，正弦 其它震動(dòng)方式：有限隨機(jī)震動(dòng)，頻率75Hz400Hz。 樣品重量：整個(gè)范圍中最大重量為400g，60Hz時(shí)最大為500g。 震幅:0.1到25.50“G”峰值,27,多功能焊接強(qiáng)度測(cè)試儀（DAGE400）,用途：主要用于IC芯片上芯片粘結(jié)狀態(tài)、鍵合線鍵合狀態(tài)的評(píng)價(jià)；主

12、要測(cè)試項(xiàng)目包括：鍵合強(qiáng)度試驗(yàn)、芯片剪切強(qiáng)度試驗(yàn)和BGA焊球剪切力試驗(yàn)。 相關(guān)參數(shù)：測(cè)試精度為各傳感器的各測(cè)試滿量程的正負(fù)百分之0.25。 傳感器包括Wire Pull傳感器3個(gè)（100g 、1kg 、10kg)、die shear傳感器2個(gè)(5kg 、100kg)；ball shear傳感器1個(gè)(250g),28,靜電測(cè)試儀,特點(diǎn)和性能：HBM（人體模型），MM（機(jī)器模型），CDM（帶電器件放電模型） 1）MK.2 SE：該儀器包括HBM、MM、Latch-Up（閂鎖測(cè)試）三大模型；支持最高試驗(yàn)引腳數(shù)為768Pin，HBM支持最高試驗(yàn)電壓為8000V，MM支持最高試驗(yàn)電壓為2000V；閂鎖

13、測(cè)試。 2）7/2型：該儀器只能進(jìn)行HBM試驗(yàn)，支持最高試驗(yàn)引腳數(shù)為128Pin，最支持最高試驗(yàn)電壓為：8000V。 3）RCDM3：該儀器只能進(jìn)行CDM試驗(yàn)，最支持最高試驗(yàn)電壓為：4000V。 用途：對(duì)各類(lèi)器件進(jìn)行抗靜電能力的評(píng)價(jià)。,MK2,RCDM,29,紅外熱象儀,型號(hào)：InfraScope 主要檢測(cè)電子產(chǎn)品溫度分布 適用于功率模塊、 SMA、功率元器件、電子組件等電子產(chǎn)品的溫度探測(cè)，通過(guò)檢測(cè)驗(yàn)證產(chǎn)品的熱性能，進(jìn)而優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和改進(jìn)工藝。最高溫度探測(cè)靈敏度達(dá)到0.1攝示度，最高空間分辨率達(dá)到5um。,30,,其它輔助性設(shè)備,31,塑封器件噴射腐蝕開(kāi)封機(jī),特點(diǎn)：用于對(duì)塑封器件的封裝進(jìn)行局部開(kāi)封，暴露內(nèi)部芯片表面但保留芯片、管腳、內(nèi)引線和壓焊點(diǎn)的完整性能。 用于暴露塑料封裝器件的芯片，以便于進(jìn)行芯片表面的電測(cè)和形貌觀察。,32,反應(yīng)離子刻蝕機(jī),特點(diǎn)和性能：工作氣體為氧氣和氮?dú)?；腐蝕速度快，均勻性和重復(fù)性好；等離子腐蝕各向同性，腐蝕后金屬化層與介質(zhì)層間的接觸面積減少，金屬化層容易脫離介質(zhì)層。 用途：在失效分析中主要用于去出芯片表面的鈍化層（摻雜硅膜層和氮化硅膜層）。 刻蝕氣體，如： CF4, O2, N2, Ar, CHF3, SF6。,33,研磨/拋光機(jī),34,環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備,