芯片惊现短路危机!该如何应对?
芯片惊现短路危机!该如何应对?
QFN芯片封装技术以其独特的技术特点和广泛的应用领域,在现代电子产品制造中发挥着越来越重要的作用。
某QFN芯片在经历SMT封装后,于上电测试阶段暴露出失效问题,具体表现为电源输出的B5引脚发生对地短路,而芯片外观及结构均保持完好无损。为深入探究这一失效现象的根源,我们特别选取了4片存在该问题的不良PHY IC与4片同批次且表现正常的良品PHY IC进行对比分析。
测试分析
1 IV测试
测试结果是NG1~NG4样品的B5、B23、B25、A30引脚与GND都是短路的。
2 X-RAY测试
用X-RAY测试系统测试NG1~NG4、OK1样品,观察NG1~NG4、OK1样品芯片。X-RAY测试结果未发现NG芯片有明显异常。
3 CSAM测试
通过测试NG1~NG4、OK1,来确定失效样品的内部状态。测试结果是NG1、NG2、NG4、OK1无分层现象,NG3有分层现象,如图43所示。
4 开封测试
NG1的晶元A30引脚对应绑定线有熔断现象,NG1~NG4晶元A30对应的位置都有烧毁痕迹,晶元其他位置无明显异常。NG1~NG4晶元A30引脚烧毁属于过流烧毁。
5 SEM测试
NG1~NG4的损伤位置一致,都在A30附近,损伤类型都属于烧毁损伤,说明A30引脚有较大电流流过。
6 模拟测试
芯片的A30引脚正常电压为3.3V,模拟测试用直流12V进行过压。对OK4的A30与GND之间接12V直流电,限流200mA,通电不超过1s,反复三次后用IV曲线测试仪测试B23、B25、A30三个引脚的IV曲线,发现对GND都是短路的。然后对OK4进行开封测试,检查损伤位置与原失效样品现象一致。
结论
结论:
导致PHY IC失效的主要原因是:A30引脚在电路中出现过压而引起的过流烧毁A30引脚对应晶元上的键合位置,导致B5、B23、B25对地短路。
总结:
1.做好SMT过程中的ESD防护工作。
2.板级排查过压来源,避免测试过程中异常电压的引入。
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