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1、电子元器件失效分析技术与失效分析经典案例电子元器件失效分析技术与失效分析经典案例 案例案例 1 器件内部缺陷导致整机批次性失效器件内部缺陷导致整机批次性失效 失效信息： 整机是磁盘驱动器，制造过程整机的次品率正常为 300ppm，某时起发现次 品率波动，次品原因是霍尔器件极间漏电、短路。 图 1 引出电极金属化（金）边缘脱落跨接图片 析说明： 引出电极金属化边两电极之间，在 电压作用下漏电、击穿。 案例案例 电极边缘脱落，跨接两电极引起电极之间漏电短路 分 缘有残边，残边在注塑时被冲开而跨接于 这是器件的工艺缺陷，这种缺陷具有批次性的特征，该批器件在使用过程中 失效率大，寿命短。 2：静电放电
2、损伤失效：静电放电损伤失效 图 2 射频器件静电击穿照片 （金相）图 3 数字 IC 静电击穿照片 SEM） 分析说明： 静电放电击穿典型的特征是能量小、 线径小，飞狐、喷射。主要发生在射频、 能量释放时间短，其失效特征是击穿点 微波器件，场效应器件、 光电器件也常有静电放电击穿的案例。 案例案例 3：外部引入异常电压引起通讯：外部引入异常电压引起通讯 IC 输输 失效信息： 分析说明： 通讯芯片通讯端口上的传输线容易引入干扰电压（窄脉冲浪涌） ，干扰电压 多次对通讯 案例电流能力下降引起整机失效率异常增大案例电流能力下降引起整机失效率异常增大 某时起整机的市场维修率异常增大，维修增大是整机中
3、的 IGBT 功率器件失 效引起的。 另外集成电路、 出驱动失效出驱动失效 通讯芯片在现场使用时发生失效，表现为通讯端口对地短路。 图 4 通讯 IC 输出管形貌（SEM）图 5 输出管电压击穿形貌（SEM） IC 的通讯端内部电路起损伤作用，最终形成击穿通道。 4：功率器件：功率器件 失效信息： 图 6 IGBT 芯片呈现过电流失效特征 图 7 原来 IGBT 的内部结构 析说明： 效样品表现为过电流失效。 整机维修率异常增大发生时更改 IGBT 的型号。 IBGT制造厂家给出新330W， 原来型号的IGBT 的功率指标为，其它指标没有变化。 两只芯片，多了一只反向释放二极管，两个型号的 IGBT 芯片的面积一样大，显 然， 下降，因此，新型号的 IGBT 的电 流能 分 失 型号的IGBT的功率指标比为 175W 但新型号的 IGBT 内部结构（图 6）仅有一只芯片，而原来型号的 IGBT 有 新型号的 IGBT 的芯片要有部分面积来完成反向释放二极管的作用，由于 IGBT 芯片有效面积的减小，导致其电流能力 力不如原来型号的 IGBT，整机中 IGBT 的工作电流比较临界，因此，使用 过程中由于电流问题的发生大量失效。