主要失效分析儀器和主要參數(shù)課件

1、失效分析用主要設備的作用和參數(shù) 元器件失效分析1形貌（顯微形貌）觀察設備電參數(shù)測試設備 （包括一些電參數(shù)測試的輔助性設備）化學成分和組成分析設備其它專項檢測設備其它輔助性設備相關參數(shù)用什么儀器、設備來測試儀器、設備的極限能力?2分類儀器名稱形貌觀察設備光學顯微鏡（體視顯微鏡、金相顯微鏡）、掃描電子顯微鏡、X射線透視系統(tǒng)、掃描聲學顯微鏡。常規(guī)電參數(shù)測試設備（包括一些輔助性的測試設備）高阻儀、LCR參數(shù)測試儀、漏電流測試儀、耐壓測試儀、晶體管圖示儀、網(wǎng)絡分析儀、頻譜分析儀、模擬信號源、全集成數(shù)字多路跟蹤曲線分析儀、半導體參數(shù)測試儀、集成電路參數(shù)測試儀，其它常用電參數(shù)輔助性測試設備有頻率計、功率計、

2、微安計、直流電源、微歐計、示波器等?；瘜W成分和組成分析設備X射線能譜儀、顯微紅外光譜分析儀、離子色譜分析儀。其它專項檢測設備粒子碰撞噪聲檢測儀 、密封性檢測設備（氦氣氟油加壓檢漏裝置、氦質(zhì)譜檢漏儀）、內(nèi)部氣氛分析儀、全自動抗靜電及抗閂鎖測試系統(tǒng)、紅外熱象儀、拉力剪切儀。其它輔助性設備（開封、去鈍化層、環(huán)境試驗等）塑封器件噴射腐蝕開封機、反應離子刻蝕機，拋光研磨機、各種環(huán)境試驗箱。3聲學顯微鏡(CMode Scanning Acoustic Microscope)特點：C-SAM是一種反射式掃描聲學顯微鏡，利用超聲脈沖探測樣品內(nèi)部微觀狀態(tài)（無損檢測）在C-SAM的圖像中，與背景相比的襯度變化構(gòu)成

3、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。 性能： 掃描聲學顯微鏡頻率范圍為1500MHz，空間分辨率可達0.1um，能完成超聲波傳輸時間測量、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)部各種缺陷（如裂紋、分層、夾雜物和空洞等）。5掃描電子顯微鏡特點：對樣品的任何細微結(jié)構(gòu)及其它表面特性放大進行觀察和分析。缺點是樣品處于真空環(huán)境下，在高電壓下還需解決樣品表面鈍化層的荷電問題。性能：分辨率高，可以達到1.5nm或更高；放大倍數(shù)從幾倍到幾十萬倍，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

4、系；景深大，有較強的立體感，適合觀察斷口等類型的粗糙表面。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，可同時進行成分分析。6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和局部驗證；主要有三個作用：1)剖面制作 2)電路連線 3)底層的探測通孔制作。聚焦離子束的分辨率可以達到5nm，最小線寬度0.13um，能進行150mm以上圓片加工與分析；加速電壓范圍一般530KV。7X-Ray透視系統(tǒng)（FEINFOUS FXS-160.40）特點和性能：被測物體最大尺寸：610mm460mm掃面區(qū)域： 610mm460mm圖像解析度：1umX-Ray管高壓：01

5、60KVX-Ray管電流：01mA最大幾何放大倍率：636倍觀測方向與垂直方向傾斜角度：060圖像感應器水平面可旋轉(zhuǎn)角度：0360被測物最大重量：5kg用途： 樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)、多余物；PCBA板焊點（焊接空洞、間距的測量）等的檢查。8LCR參數(shù)分析儀特點和性能： 工作頻率：110MHz；可以設定的直流偏壓：0200V（外置）；交流電壓01Vrms；電阻、電容和電感測試精度0.05；損耗精度為0.0005。用途：主要用于測試阻、容和感的容量、損耗、阻抗、電感、電阻、品質(zhì)因素和導納等。10耐壓測試儀特點和性能：電壓范圍：010KV；可設定限流模式?？稍O定時間范圍099s；漏電流最大設定值100mA。

6、用途：主要用于對樣品（電容器、塑料）介質(zhì)層耐壓強度測試；整機的電絕緣性能測試。12數(shù)字集成電路測試系統(tǒng)特點和性能：最大管腳數(shù)：64pin； 可以提供功能測試、交流參數(shù)測試和直流參數(shù)測試；定時精度10ns；最高測試速度5MHz；主要測試方式包括合格/不合格方式（Pass/Fail）、數(shù)字記錄方式（Data Log）。用途：對各類（TTL、NMOS、CMOS）大、中、小規(guī)模數(shù)字集成電路進行動態(tài)功能、直流參數(shù)以及交流參數(shù)的測試。14晶體管圖示儀用于檢測樣品端口靜態(tài)特性?？蓽y試的半導體器件包括二極管、晶閥管、MOSFET、雙極晶體管、光電器件和JFET等?？杉?、晶至1500V 電壓，電流 1nA/DI

7、V-200mA/DIV ；中功率的測試范圍（最大20A/2KV）。154145三種基本的半導體測量：I，I-V，和準靜態(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%高分辨率：1fA準靜態(tài)C-V：0.11999pF,dc電壓斜率1mV/s1V/s，增量為1mV/s 16微波分析設備（矢量網(wǎng)絡分析儀、頻譜分析儀、模擬信號源）矢量網(wǎng)絡分析儀微波器件/子系統(tǒng)測試頻率范圍：30K6GHz 輸出功率：8510dBm頻譜分析儀用于測量微波振蕩器、諧波發(fā)生器等器件的測試 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

8、.717模擬信號源作用：為被測件提供250kHz20GHz頻率范圍的模擬信號 特點頻率范圍：250kHz20GHz 最大輸出功率：20dBm 分辨率：所有掃描方式0.01Hz 外部基準頻率：1，2，2.5，5，10MHz（在0.2ppm以內(nèi)） 18X射線能譜儀特點：能譜儀除了分析速度快，可做定量計算外，還可以選擇不同的方式進行分析，即可選點、線及區(qū)域進行分析，還可做不同元素的面分布圖（mapping）。性能：檢測極限0.1；可分析的元素范圍從B5U92，在Fe55的分辨率可達135eV，相對的檢測靈敏度高達10E4數(shù)量級；可做定量分析。 用途：分析材料、污染物等的化學成分（超輕元素除外） 。2

9、0紅外光譜儀（TENSOR27）特點：光譜范圍7500/cm370/cm、分辨率優(yōu)于1/cm外光譜用途：分析有機物的成分，但是目前很多有機物都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比分析。21其它專項檢測設備 23內(nèi)部氣氛分析儀用途：失效分析中主要用于檢測電子元器件、電真空器件的內(nèi)部水汽及其它氣氛。性能： 檢測范圍：1512 （原子量）； 主要氣氛：水汽、氮氣、氧氣、氬氣、氫氣、二氧化碳；準確率：5以內(nèi)；水汽檢測靈敏度：110E724粒子碰撞噪聲檢測儀 用途：用于檢測元器件重松散微粒，如集成電路、混合電路、晶體管、繼電器和開關等等。特點：頻率范圍 25250Hz，正弦 其它震

10、動方式：有限隨機震動，頻率75Hz400Hz。 樣品重量：整個范圍中最大重量為400g，60Hz時最大為500g。 震幅:0.1到25.50“G”峰值26多功能焊接強度測試儀（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)的評價；主要測試項目包括：鍵合強度試驗、芯片剪切強度試驗和BGA焊球剪切力試驗。相關參數(shù)：測試精度為各傳感器的各測試滿量程的正負百分之0.25。 傳感器包括Wire Pull傳感器3個（100g 、1kg 、10kg)、die shear傳感器2個(5kg 、100kg)；ball shear傳感器1個(250g)27特點和性能：HBM（人體模型），MM

11、（機器模型），CDM（帶電器件放電模型） 1）MK.2 SE：該儀器包括HBM、MM、Latch-Up（閂鎖測試）三大模型；支持最高試驗引腳數(shù)為768Pin，HBM支持最高試驗電壓為8000V，MM支持最高試驗電壓為2000V；閂鎖測試。 2）7/2型：該儀器只能進行HBM試驗，支持最高試驗引腳數(shù)為128Pin，最支持最高試驗電壓為：8000V。 3）RCDM3：該儀器只能進行CDM試驗，最支持最高試驗電壓為：4000V。用途：對各類器件進行抗靜電能力的評價。MK2RCDM28 其它輔助性設備30塑封器件噴射腐蝕開封機特點：用于對塑封器件的封裝進行局部開封，暴露內(nèi)部芯片表面但保留芯片、管腳、內(nèi)引線和壓焊點的完整性能。用于暴露塑料封裝器件的芯片，以便于進行芯片表面的電測和形貌觀