主要失效分析仪器和主要参数
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数字集成电路测试系统
特点和性能：最大管脚数： 64pin； 可以提供功能测试、交流参数 测试和直流参数测试；定时精 度10ns；最高测试速度5MHz； 主要测试方式包括合格/不合格 方式（Pass/Fail）、数字记录 方式（Data Log）。 用途：对各类（TTL、NMOS、 CMOS）大、中、小规模数字集 成电路进行动态功能、直流参 数以及交流参数的测试。
封、去钝化层、环 各种环境试验箱。
境试验等）
3
光学显微镜
体视显微镜（反射式和透射式）
特点：放大倍数较低；景深大，立体感强。 用途：器件的外观及失效部位的表面形状、尺 寸、组织、结构和缺陷等观察；有时候用于 微探针的测试。 放大倍数（目镜＋物镜）：6.3~80倍
金相显微镜
特点：放大倍数较高；景深小，空间分辨率 低，微米以下观察困难；放大倍数不连续。 用途：器件外观局部位置显微检查（体视显微 镜基础上）；器件失效点（形貌）的放大检 查。放大倍数（目镜＋物镜） ：50～2000倍
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晶体管图示仪
➢用于检测样品端口静态特性。 可测试的半导体器件包括二极 管、晶阀管、MOSFET、双极晶 体管、光电器件和JFET等。 ➢可加、晶至1500V 电压，电流 1nA/DIV-200mA/DIV ；中功率 的测试范围（最大20A/2KV）。
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半导体参数测试分析仪器（4155）
➢·三种基本的半导体测量：I，I-V，和 准静态的C-V； ➢·可编程电压源：±100V可编程源/函 数发生器，±100V可编程直流电压源 ➢·基本精度：0.5% ·高分辨率：1fA ·准静态C-V：0.1~1999pF,dc电压斜率 1mV/s~1V/s，增量为1mV/s
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扫描电子显微镜
特点：对样品的任何细微结构及其它表面特性放大进行观察和分析。缺点是 样品处于真空环境下，在高电压下还需解决样品表面钝化层的荷电问题。 性能：分辨率高，可以达到1.5nm或更高；放大倍数从几倍到几十万倍，连 续可调；便于跟踪寻找缺陷并建立微观形貌与宏观形貌之间的关系；景深大， 有较强的立体感，适合观察断口等类型的粗糙表面。 用途：用于失效定位和缺陷分析；如观察芯片表面的缺陷、结构。配合X射 线能谱仪，可同时进行成分分析。
元器件失效分析
失效分析用主要设备 的作用和参数
相关参数用什么仪器、设备来测试
仪器、设备的极限能力
形貌（显微形貌）观察设备 ?
电参数测试设备 （包括一些电参数测试的辅助性设备）
化学成分和组成分析设备 其它专项检测设备 其它辅助性设备
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分类
仪器名称
形貌观察设备
光学显微镜（体视显微镜、金相显微镜）、扫描电子显微镜、 X射线透视系统、扫描声学显微镜。
化学成分和组成分析 X射线能谱仪、显微红外光谱分析仪、离子色谱分析仪。 设备
其它专项检测设备
粒子碰撞噪声检测仪 、密封性检测设备（氦气氟油加压检 漏装置、氦质谱检漏仪）、内部气氛分析仪、全自动抗静电 及抗闩锁测试系统、红外热象仪、拉力剪切仪。
其它辅助性设备（开 塑封器件喷射腐蚀开封机、反应离子刻蚀机，抛光研磨机、
0～360 ➢ 被测物最大重量：5kg 用途：
样品内部结构、多余物；PCBA板 焊点（焊接空洞、间距的测量）等 的检查。
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常规电参数测试设备
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LCR参数分析仪
特点和性能： 工作频率：1～10MHz；可以 设定的直流偏压：0～200V （外置）；交流电压0～1Vrms； 电阻、电容和电感测试精度 0.05％；损耗精度为0.0005。 用途：主要用于测试阻、容和 感的容量、损耗、阻抗、电感、 电阻、品质因素和导纳等。
6
聚焦离子束系统（FIB）
用途：在失效分析中主要用作 线路修补和局部验证；主要有 三个作用：1)剖面制作 2)电路 连线 3)底层的探测通孔制作。 聚焦离子束的分辨率可以达到 5nm，最小线宽度0.13um，能 进行150mm以上圆片加工与分 析；加速电压范围一般5～ 30KV。
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X-Ray透视系统（FEINFOUS FXS160.40）
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声学显微镜(C－Mode Scanning
Acoustic Microscope)
特点：C-SAM是一种反射式扫描声学 显微镜，利用超声脉冲探测样品内部 微观状态（无损检测）在C-SAM的图 像中，与背景相比的衬度变化构成了 重要的信息，在有空洞、裂缝、不良 粘接和分层剥离的位置产生高的衬度， 因而容易从背景中区分出来。 性能： 扫描声学显微镜频率范围为 1～500MHz，空间分辨率可达0.1um， 能完成超声波传输时间测量、纵向截 面成象，X/Y二维成象和三维扫描与 成象。 用途：电子元器件、材料及PCB/PCBA 内部各种缺陷（如裂纹、分层、夹杂 物和空洞等）。
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漏电流测试仪
特点：施加一定的电压， 测试（或监测）样品的 漏电流状态。 性能：电压范围：0～ 650V；电流范围1uA～ 30mA；可以调整的时间 1～99s。 用途：用于测试电容器 （如电解电容器）的漏 电wk.baidu.com。
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耐压测试仪
特点和性能：电压范围：0～ 10KV；可设定限流模式。可 设定时间范围0～99s；漏电 流最大设定值100mA。 用途：主要用于对样品（电 容器、塑料）介质层耐压强 度测试；整机的电绝缘性能 测试。
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全集成数字多路跟踪曲线分析仪 （A2R4-324）
性能和特点：控制开关矩阵进 行正确的连接，再加电源激励， 通过测量单元对响应信号进行 测量。电压范围：－ 15V~+15V；最大电流为1A； 最大测量管脚数为324个； 用途：用于对集成电路的电参 数测试；可以测试器件的端口 特性、静态参数、闩锁测试和 IDD。注意：需要夹具支持。
常规电参数测试设 高阻仪、LCR参数测试仪、漏电流测试仪、耐压测试仪、晶 备（包括一些辅 体管图示仪、网络分析仪、频谱分析仪、模拟信号源、全集 助性的测试设备） 成数字多路跟踪曲线分析仪、半导体参数测试仪、集成电路
参数测试仪，其它常用电参数辅助性测试设备有频率计、功
率计、微安计、直流电源、微欧计、示波器等。
特点和性能： ➢ 被测物体最大尺寸：
610mm×460mm ➢ 扫面区域： 610mm×460mm ➢ 图像解析度：1um ➢ X-Ray管高压：0～160KV ➢ X-Ray管电流：0～1mA ➢ 最大几何放大倍率：636倍 ➢ 观测方向与垂直方向倾斜角度：
0～60 ➢ 图像感应器水平面可旋转角度：
数字集成电路测试系统
特点和性能：最大管脚数： 64pin； 可以提供功能测试、交流参数 测试和直流参数测试；定时精 度10ns；最高测试速度5MHz； 主要测试方式包括合格/不合格 方式（Pass/Fail）、数字记录 方式（Data Log）。 用途：对各类（TTL、NMOS、 CMOS）大、中、小规模数字集 成电路进行动态功能、直流参 数以及交流参数的测试。
封、去钝化层、环 各种环境试验箱。
境试验等）
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光学显微镜
体视显微镜（反射式和透射式）
特点：放大倍数较低；景深大，立体感强。 用途：器件的外观及失效部位的表面形状、尺 寸、组织、结构和缺陷等观察；有时候用于 微探针的测试。 放大倍数（目镜＋物镜）：6.3~80倍
金相显微镜
特点：放大倍数较高；景深小，空间分辨率 低，微米以下观察困难；放大倍数不连续。 用途：器件外观局部位置显微检查（体视显微 镜基础上）；器件失效点（形貌）的放大检 查。放大倍数（目镜＋物镜） ：50～2000倍
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晶体管图示仪
➢用于检测样品端口静态特性。 可测试的半导体器件包括二极 管、晶阀管、MOSFET、双极晶 体管、光电器件和JFET等。 ➢可加、晶至1500V 电压，电流 1nA/DIV-200mA/DIV ；中功率 的测试范围（最大20A/2KV）。
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半导体参数测试分析仪器（4155）
➢·三种基本的半导体测量：I，I-V，和 准静态的C-V； ➢·可编程电压源：±100V可编程源/函 数发生器，±100V可编程直流电压源 ➢·基本精度：0.5% ·高分辨率：1fA ·准静态C-V：0.1~1999pF,dc电压斜率 1mV/s~1V/s，增量为1mV/s
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扫描电子显微镜
特点：对样品的任何细微结构及其它表面特性放大进行观察和分析。缺点是 样品处于真空环境下，在高电压下还需解决样品表面钝化层的荷电问题。 性能：分辨率高，可以达到1.5nm或更高；放大倍数从几倍到几十万倍，连 续可调；便于跟踪寻找缺陷并建立微观形貌与宏观形貌之间的关系；景深大， 有较强的立体感，适合观察断口等类型的粗糙表面。 用途：用于失效定位和缺陷分析；如观察芯片表面的缺陷、结构。配合X射 线能谱仪，可同时进行成分分析。
元器件失效分析
失效分析用主要设备 的作用和参数
相关参数用什么仪器、设备来测试
仪器、设备的极限能力
形貌（显微形貌）观察设备 ?
电参数测试设备 （包括一些电参数测试的辅助性设备）
化学成分和组成分析设备 其它专项检测设备 其它辅助性设备
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分类
仪器名称
形貌观察设备
光学显微镜（体视显微镜、金相显微镜）、扫描电子显微镜、 X射线透视系统、扫描声学显微镜。
化学成分和组成分析 X射线能谱仪、显微红外光谱分析仪、离子色谱分析仪。 设备
其它专项检测设备
粒子碰撞噪声检测仪 、密封性检测设备（氦气氟油加压检 漏装置、氦质谱检漏仪）、内部气氛分析仪、全自动抗静电 及抗闩锁测试系统、红外热象仪、拉力剪切仪。
其它辅助性设备（开 塑封器件喷射腐蚀开封机、反应离子刻蚀机，抛光研磨机、
0～360 ➢ 被测物最大重量：5kg 用途：
样品内部结构、多余物；PCBA板 焊点（焊接空洞、间距的测量）等 的检查。
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常规电参数测试设备
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LCR参数分析仪
特点和性能： 工作频率：1～10MHz；可以 设定的直流偏压：0～200V （外置）；交流电压0～1Vrms； 电阻、电容和电感测试精度 0.05％；损耗精度为0.0005。 用途：主要用于测试阻、容和 感的容量、损耗、阻抗、电感、 电阻、品质因素和导纳等。
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聚焦离子束系统（FIB）
用途：在失效分析中主要用作 线路修补和局部验证；主要有 三个作用：1)剖面制作 2)电路 连线 3)底层的探测通孔制作。 聚焦离子束的分辨率可以达到 5nm，最小线宽度0.13um，能 进行150mm以上圆片加工与分 析；加速电压范围一般5～ 30KV。
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X-Ray透视系统（FEINFOUS FXS160.40）
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声学显微镜(C－Mode Scanning
Acoustic Microscope)
特点：C-SAM是一种反射式扫描声学 显微镜，利用超声脉冲探测样品内部 微观状态（无损检测）在C-SAM的图 像中，与背景相比的衬度变化构成了 重要的信息，在有空洞、裂缝、不良 粘接和分层剥离的位置产生高的衬度， 因而容易从背景中区分出来。 性能： 扫描声学显微镜频率范围为 1～500MHz，空间分辨率可达0.1um， 能完成超声波传输时间测量、纵向截 面成象，X/Y二维成象和三维扫描与 成象。 用途：电子元器件、材料及PCB/PCBA 内部各种缺陷（如裂纹、分层、夹杂 物和空洞等）。
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漏电流测试仪
特点：施加一定的电压， 测试（或监测）样品的 漏电流状态。 性能：电压范围：0～ 650V；电流范围1uA～ 30mA；可以调整的时间 1～99s。 用途：用于测试电容器 （如电解电容器）的漏 电wk.baidu.com。
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耐压测试仪
特点和性能：电压范围：0～ 10KV；可设定限流模式。可 设定时间范围0～99s；漏电 流最大设定值100mA。 用途：主要用于对样品（电 容器、塑料）介质层耐压强 度测试；整机的电绝缘性能 测试。
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全集成数字多路跟踪曲线分析仪 （A2R4-324）
性能和特点：控制开关矩阵进 行正确的连接，再加电源激励， 通过测量单元对响应信号进行 测量。电压范围：－ 15V~+15V；最大电流为1A； 最大测量管脚数为324个； 用途：用于对集成电路的电参 数测试；可以测试器件的端口 特性、静态参数、闩锁测试和 IDD。注意：需要夹具支持。
常规电参数测试设 高阻仪、LCR参数测试仪、漏电流测试仪、耐压测试仪、晶 备（包括一些辅 体管图示仪、网络分析仪、频谱分析仪、模拟信号源、全集 助性的测试设备） 成数字多路跟踪曲线分析仪、半导体参数测试仪、集成电路
参数测试仪，其它常用电参数辅助性测试设备有频率计、功
率计、微安计、直流电源、微欧计、示波器等。
特点和性能： ➢ 被测物体最大尺寸：
610mm×460mm ➢ 扫面区域： 610mm×460mm ➢ 图像解析度：1um ➢ X-Ray管高压：0～160KV ➢ X-Ray管电流：0～1mA ➢ 最大几何放大倍率：636倍 ➢ 观测方向与垂直方向倾斜角度：
0～60 ➢ 图像感应器水平面可旋转角度：