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震撼揭秘!EOS灾难性烧毁竟导致这种后果

2024-07-04  浏览量:45

 

震撼揭秘!EOS灾难性烧毁竟导致这种后果

 

随着半导体制程技术越来越先进、操作电压越来越低以及系统功能越来越复杂,导致EOS更容易窜到系统内部,使得损坏面积加大。多年来,EOS一直是科技产业产品故障率最高的原因之一。

 

本篇美信检测将通过专业的检测与分析判断该案例失效现象并寻找出其失效的根本原因,并提出有效的解决方案,提高产品的长期可靠性。通过检测分析发现竟与EOS烧毁有着极大的关系!

 

背景

 

某IC在使用一段时间后失效,主要表现为VCC对PGND ,SW对PGND之间电压不达标。现对4pcs PCBA(OK)、1pc开封后的NG单体芯片,4pcs PCBA(OK)进行分析,查找NG原因。

 

测试分析

 

1 外观检查

 

对NG PCBA上的芯片、NG单体芯片及功能正常PCBA上芯片进行外观检查,结果显示:NG PCBA上芯片表面丝印清晰,未发现有明显碰撞痕迹、裂纹等异常,基本排除芯片遭受外力撞击导致失效。

 

2 X-ray检查

用X-ray对PCBA上的芯片内部结构进行检查,检查发现:NG PCBA上芯片内部结构与OK PCBA上芯片内部结构基本一致,未发现明显的异常现象。

 

 

3 超声扫描

 

取下NG PCBA上芯片进行超声扫描,检查结果显示:NG芯片内部界面未发现明显的分层现象。

 

 

4 半导体特性测试

 

为确认4ps PCBA(NG)上芯片是否存在异常,对PCBA-1(NG)、PCBA-2(NG)上取下后的芯片进行半导体特性测试,对PCBA-3(NG)、PCBA-4(NG)上芯片进行在板半导体特性测试。

测试结果显示:

(1)PCBA-1(NG)上芯片SW-PGND之间存在轻微漏电现象;

(2)PCBA-2(NG)上芯片SW-PGND、VCC-PGND之间存在轻微漏电现象;

(3)PCBA-3(NG)上芯片在板SW-PGND、VCC-PGND、Vin-PGND、FB-PGND之间存在明显漏电;

(4)PCBA-4(NG)上芯片在板SW-PGND、VCC-PGND、FB-PGND之间存在明显漏电。

(红线为NG半导体特性曲线,蓝线为功能OK半导体特性曲线)

 

 

5 定位分析

 

为确认失效PCBA上芯片具体的NG位置,对PCBA-3(NG)上芯片、PCBA-4(NG)上芯片进行在板定位。

定位结果显示:(1)PCBA-3(NG)上芯片、PCBA-4(NG)上芯片内部都发现异常点,如图9为PCBA-4(NG)定位形貌图;(2)2pcs NG芯片异常位置为同一个位置,说明都为同一种失效模式的失效;(3)OK芯片该位置未发现异常点。

 

 

6 开封观察

 

为确认NG表面是否存在明显烧毁现象,对PCBA-2(NG)、PCBA-3(NG)、PCBA-4(NG)、OK芯片进行开封观察。

开封结果显示:NG芯片表面都未发现明显裂纹、烧毁等异常现象。

 

7 去层

 

前面分析可知: 定位发现芯片内部存在异常热点,但芯片表面未发现明显异常,因此使用化学方法去除2#3#4# PCBA(NG),OK PCBA表面金属层观察芯片衬底形貌。

去层结果显示:

(1)2#3#4# PCBA(NG)衬底部位都发现烧毁的现象,烧毁位置比较固定应属于同一个功能区;

(2)通过SEM放大观察发现烧毁区域主要表现为芯片内部走线烧毁断裂,因此判断应属于EOS烧毁。

 

 

结论与建议

 

总结:

芯片NG的原因为EOS烧毁导致的芯片漏电失效。

 

建议:

排查芯片EOS来源。

 

*** 以上内容均为原创,如需转载,请注明出处 ***

 

简介

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