QJ 1906A-97 半导体器件破坏性物理分析方法和程序
元器件破坏性物理分析方法的定制开发
装在印制板上的状态 以外 ，其余需要在 Ｄ Ａ过程中 Ｐ
考虑的事项 与独立 的塑封 电路相 比 。
差 异 不 大 。 因 此 ，塑 封 电 路 的相 关
Ｄ Ａ标 准 。如 美 国 Ｎ Ｓ Ｐ Ａ Ａ的 Ｐ Ｍ— Ｅ ＩＳ ０ Ｎ Ｔ ｌ标 准 以 及 改 版 后 的 Ｇ Ｂ Ｊ ４ ２ Ａ等，所规定的 Ｄ Ａ项 目 ０７ Ｐ 均可以 作为针对这部分结构单元的试验项 目，
形 、开路 和位置异 常等缺 陷均是本项 试验 的关 注 点 ；同样地 。具体元器件 的 ｘ射线检查判 据以及
印制电路电子装联 的 ｘ射线检查ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ据均适用 于该
项试 验
检查 、剪切力和金相剖磨制样三种手段进行 ，其中
剪切力试验可 以参照 Ｇ Ｂ５８ Ｊ ４ Ｂ中关于混合 电路内 部元件的剪切力试验方法进行 ，焊接外观检查和金
部 的互 联 结构工 艺质 量 。如 图 ５所示 。
综合上述不同结构单元的关注点 、检查试验手 段 以及检查过程 中的相互顺 序关系 ．对该 器件 的 Ｄ Ａ试验 的流程综合归纳如图 ６ Ｐ 所示。
５ 结束 语
本 文结 合 Ｍ 一 Ｓ６ ９ Ｃ Ｐ４型
视 频 处 理 组 件 的 Ｄ Ａ工程 实 Ｐ
表贴 元件剪切 力测 试
犁士 器件 Ｓ 寸 ＡＭ
结构单元影响的原则 ，进行每一步的试验 ，并注意 合理分配每一个试验项 目中的检查要点 ，确保每一 个 结 构单元 的检 查要 点不 遗漏 。
参考文献
塑士 器 什 ｝ 部 目检 Ｊ ｊ ＝ Ｉ
塑 封器件 Ｓ Ｍ Ｅ
塑 上器 件键 合强度 寸
ＤＩ ＡＮＺＩＣＨＡＮＰＩ Ｋ ＡＯＸＩ Ｎ ＥＫ ＮＧ ＹＵ ＨＵＡＮ ＮＧ ＳＨＩ ＡＮ ｄｌ Ｙ
半导体器件测试原理和方法共50页52页PPT
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
失效分析
选取典型样品 破坏性试验（横向纵向解剖） 针对结构设计、材料选取、工艺实现原理 结合失效机理和失效分析数据库 结论针对使用环境给出（适用/限用/禁用）
中国航天科工二院失效分析中心
CA
应用环境 使用环境
◆ 流程
元器件结构分析初步流程
用户信息输入
厂家信息输入 结构单元分解 DPA数据库信息 失效分析/失效模 式数据库
对比
装机使用风险评估结论
中国航天科工二院失效分析中心
5A的联系与区别
PFA
介入阶 段 关注点 采购介入 原厂工艺特 征 剔除假冒产 品 符合性检查 基于 样本库/版图 库
CA
新品设计介入 设计/ 材料合理性 警示潜在隐患 提供设计指导 合理性/ 适用性分析 基于 失效物理
DPA
装机前介入 工艺过程控制
技术途径 分析/实施 结论 参与方 整机定位 外部表征的现象 整机方/设计 试验分析 直接原因 第三方 综合分析/客观情况 责任认定 第三方联合设计与厂家
失效机理
分析结论
中国航天科工二院失效分析中心
FA
◆典型案例
失效品输入
良品输入 良品输入
中国航天科工二院失效分析中心
FA
院失效分析中心
科工二院、三院、四院、六院、十院
军工行业
工业及民用 科研院所 军方研究所 司法鉴定领域
航天科技、中航工业、中船重工、兵器工业
中广核、中国电科集团、海尔集团、美的集团 北航、北理工、浙大、中科院 空5所 国威司法鉴定中心、海淀区人民法院
中国航天科工二院失效分析中心
专业能力分类
失效分析中心专业能力
5A分析
FA
疑点1 疑点1
疑点2
元器件破坏性物理分析（DPA）｜详述1
元器件破坏性物理分析（DPA）｜详述1⼀、定义破坏性物理分析（Destructive Physical Analysis，DPA）是为验证元器件的设计、结构、材料和制造质量是否满⾜预定⽤途或有关规范的要求，按元器件的⽣产批次进⾏抽样，对元器件样品进⾏解剖，以及解剖前后进⾏⼀系列检验和分析的全过程。
⼆、DPA的⽬的DPA是对合格品的分析，是采⽤与失效分析相似的技术⽅法，分析评估特性良好的元器件是否存在影响可靠性的缺陷，是⼀种对批质量的评价。
⼯⼚在最后⼀道⼯序中，对合格品进⾏分析，很容易在早期发现制造⼯艺中的异常情况，有利于改进⼯艺提⾼产品质量。
⽤户采⽤DPA 控制技术可验证和评价元器件的质量，发现可能会影响性能、可靠性的异常情况，确保装机元器件质量。
DPA是借助于失效分析的⼀些⼿段，并以预防失效为⽬的⽽发展起来的，对元器件的使⽤可靠性起着重要保障作⽤，也引起了元器件使⽤者的⼴泛关注，许多部门和⼯程单位制定了相应的DPA标准和规范。
三、DPA的意义可靠性设计⼯作必须遵循“预防为主、早期投⼊”的⽅针，将预防、发现和纠正可靠性设计及元器件、材料和⼯艺⽅法的缺陷作为⼯作重点，采⽤成熟的设计和⾏之有效的可靠性分析、试验技术，以保证和提⾼武器装备的固有可靠性。
进⾏早期投⼊可以取得事半功倍的效果，可以降低全寿命费⽤（全寿命费⽤＝研制费＋⽣产费＋使⽤维修费）。
DPA就是遵循“预防为主、早期投⼊”的⽅针，对重要的元器件在投⼊使⽤之前，按⽣产批次对元器抽样件进⾏DPA，剔除不合格的、有缺陷的批次，确保符合质量要求装机使⽤，保证系统的可靠性。
根据DPA的结果信息可以拒收在⽣产中有明显缺陷或潜在缺陷的批次，对异常的批次采取适当的处理措施，并对元器件在设计、材料或⼯艺等⽅⾯提出改进措施。
可有效地防⽌有明显或潜在缺陷的元器件装机使⽤，保证符合质量要求的元器件装机，降低了在系统试验和现场使⽤中因元器件固有缺陷所造成故障的概率。
半导体器件失效分析与检测
半导体器件失效分析与检测摘要：本文对半导体器件的失效做了详尽分析，并介绍了几种常用的失效检测方法。
1 半导体器件失效剖析经过剖析可知形成半导体器件失效的要素有很多，我们主要从几个方面进论述。
1.1 金属化与器件失效环境应力对半导体器件或集成电路牢靠性的影响很大。
金属化及其键合处就是一个不容无视的失效源。
迄今，大多数半导体器件平面工艺都采用二氧化硅作为掩膜钝化层。
为在芯片上完成互连，常常在开窗口的二氧化硅层上淀积铝膜即金属化。
从物理、化学角度剖析，金属化失效机理大致包括膜层张力、内聚力、机械疲倦、退火效应、杂质效应及电迁移等。
1.2 晶体缺陷与器件失效晶体缺陷招致器件失效的机理非常复杂，有些问题至今尚不分明。
晶体缺陷分晶体资料固有缺陷(如微缺陷)和二次缺陷两类。
后者是在器件制造过程中，由于氧化、扩散等热处置后呈现或增殖的大量缺陷。
两种缺陷或者彼此互相作用，都将招致器件性能的退化。
二次击穿就是晶体缺陷招来的严重结果。
1.2.1 位错这种缺陷有的是在晶体生长过程中构成的(原生位错)，有的是在器件工艺中引入的(诱生位错)。
位错易沿位错线加速扩散和析出，间接地促成器件劣化。
事实证明，表面杂质原子(包括施主和受主)沿位错边缘的扩散比在圆满晶体内快很多，其结果常常使P-N结的结平面不平整以至穿通。
鉴于位错具有“吸除效应”，对点缺陷如杂质原子、点阵空位、间隙原子等起到内部吸收的作用，故适量的位错反而对器件消费有利。
1.2.2 沉淀物除位错形成不平均掺杂外，外界杂质沾污也会带来严重结果，特别是重金属沾污，在半导体工艺中是经常发作的。
假如这些金属杂质存在于固溶体内，其危害相对小一些;但是，一旦在P-N结处构成堆积物，则会产生严重失效，使反向漏电增大，以至到达毁坏的水平。
堆积需求成核中心，而位错恰恰提供了这种中心。
硅中的二次孪生晶界为堆积提供了有利的成核场所，所以具有这种晶界的二极管，其特性明显变软。
1.2.3 二次缺陷。
半导体器件失效分析
半导体器件失效分析半导体器件失效分析就是通过对失效器件进行各种测试和物理、化学、金相试验，确定器件失效的形式(失效模式)，分析造成器件失效的物理和化学过程(失效机理)，寻找器件失效原因，制订纠正和改进措施。
加强半导体器件的失效分析，提高它的固有可靠性和使用可靠性，是改进电子产品质量最积极、最根本的办法，对提高整机可靠性有着十分重要的作用。
半导体器件与使用有关的失效十分突出，占全部失效器件的绝大部分。
进口器件与国产器件相比，器件固有缺陷引起器件失效的比例明显较低，说明进口器件工艺控制得较好，固有可靠性水平较高。
1. 与使用有关的失效与使用有关的失效原因主要有：过电应力损伤、静电损伤、器件选型不当、使用线路设计不当、机械过应力、操作失误等。
①过电应力损伤。
过电应力引起的烧毁失效占使用中失效器件的绝大部分，它发生在器件测试、筛选、安装、调试、运行等各个阶段，其具体原因多种多样，常见的有多余物引起的桥接短路、地线及电源系统产生的电浪涌、烙铁漏电、仪器或测试台接地不当产生的感应电浪涌等。
按电应力的类型区分，有金属桥接短路后形成的持续大电流型电应力，还有线圈反冲电动势产生的瞬间大电流型电应力以及漏电、感应等引起的高压小电流电应力；按器件的损伤机理区分，有外来过电应力直接造成的PN结、金属化烧毁失效，还有外来过电应力损伤PN结触发CMOS电路闩锁后引起电源电流增大而造成的烧毁失效。
②静电损伤。
严格来说，器件静电损伤也属于过电应力损伤，但是由于静电型过电应力的特殊性以及静电敏感器件的广泛使用，该问题日渐突出。
静电型过电应力的特点是：电压较高(几百伏至几万伏)，能量较小，瞬间电流较大，但持续时间极短。
与一般的过电应力相比，静电型损伤经常发生在器件运输、传送、安装等非加电过程中，它对器件的损伤过程是不知不觉的，危害性很大。
从静电对器件损伤后的失效模式来看，不仅有PN结劣化击穿、表面击穿等高压小电流型的失效模式，也有金属化、多晶硅烧毁等大电流失效模式。
电子元器件的破坏性物理分析方法的应用
也近十年 了。 Ｐ Ｄ Ａ不仅使用 户在使用前能够全面 了解 元器件 的质量状态 ， 保证装机使用 的元器件 具有较高的质量和可靠
性 ，同时 还使 生产 厂 能及 时发 现 元 器件 的 问题 ， 的 放 矢地 有
改进设计和生产工艺， 使元器件 的质量和可靠性得到提高。 Ｄ Ａ 已被 当作质量保证工作不可缺 少的分析重要手段 ， Ｐ 在质 量保 证 工 程 中得 到 广 泛 应 用 。 Ｄ Ａ工 作 对提 高 电子 元器 件 可 靠 性 有 重要 作 用 ， 得 它 Ｐ 使
重视 并 在 实际工 程 中得 到 大量 的应 用 。 本 文介 绍 了 Ｄ Ａ在 我 国 实 际应 用 情 况 、 Ｐ 开展 Ｄ Ａ 的元 器件 的 重 点 类 别 、 Ｐ Ｐ Ｄ Ａ标 准 及 其 执 行 情 况等 。 此 外 ， 还介 绍 了 Ｄ Ａ实验 室的 要 求 ， 列 举 了元 器件 Ｄ Ａ 的应 用 实例 。 Ｐ 并 Ｐ 【 键 词 】 器件 ； Ｐ 关 元 ＤＡ 【 中图 分 类 号 】Ｎ Ｔ６ 【 文献 标 识 码 】 Ｂ 破 坏 性 物理 分 析 （ ｅｔ ｃｉ ｈｓ ａ Ａ ａ ８ — — Ｄ Ａ） Ｄ ｓ ｕｔ ｅＰ ｙｉ ｌ ｎｌ ｉ ｒ ｖ ｃ ｙ８ Ｐ 增 的 项 目之 一 。 然 Ｇ Ｂ２４ ２ ０ 虽 Ｊ ４ Ａ一 ０ １中 的 Ｄ Ａ仅 对 宇航 级 Ｐ 电阻器，但实际只要是型号工程用 的电阻器 ， 户在验收 时 用 都 要 求 进 行 Ｄ Ａ。 Ｐ ２ 、对 Ｄ Ａ 实验 室 的 要求 及用 户如 何 委 托进 行 Ｄ Ａ 工 作 Ｐ Ｐ Ｄ Ａ 实验 室的 设 备 和 试 验 能 力 应 能 满 足 国家 标 准 、 Ｐ 国家 军 用标 准 、ＭＩ 准 和 ＩＣ标 准 的检 测 试 验 要 求 ，并 要 通 过 Ｌ标 Ｅ 权 威 机 构 的 鉴定 。 是 ， 但 实验 室 能否 承 接 Ｄ Ａ， 时也 由用 户 Ｐ 有 决 定 ， 要用 户认 可 ， 可 为 其 服 务 。 只 即 用 户委 托 Ｄ Ａ 实 验 室 对 元 器 件 进 行 Ｄ Ａ， 一般 以合 同 Ｐ Ｐ 委托 为 主 ， 委托 时 必 须 明确 执行 的 标 准和 标 准 的裁 剪 情 况 ， 明 确 进度 要 求 ， 明确 价 格 。 若分 析 项 目需 要设 备 条 件 较 高 ， 一 个 实 验 室不 完 全 具 备 试 验 设 备 条 件 可 以 和 其 它 实 验 室 合 作 ， 但 首先 要 经 过 用 户 的 同意 。 Ｐ 的价 格 与 Ｄ Ａ 的样 品 数 、 ＤＡ Ｐ 元 器 件 的 种 类 、 器件 的 复 杂 程度 、 Ｐ 的 进 度 要 求 、 元 ＤＡ 委托 Ｄ Ａ Ｐ
第01章半导体器件失效分析概论
第一章半导体器件失效分析概论1*失效分析的产生与发展随着微电子学的飞速发展，半导体器件已广泛应用于宇航/军事/工业和民用产品中。
所以对半导体器件的可靠性研究也更加重要。
半导体器件的可靠性的研究主要包括两方面：一是评价可靠性水平（如可靠性数学/可靠性试验/可靠性评估等）；二是如何提高可靠性（如失效分析/失效物理/工艺监控/可靠性设计等）。
虽然器件可靠性研究首先是从评价可靠性水平开始的，但研究重点逐渐在转向如何提高可靠性方面。
因为可靠性研究不仅是为了评价器件可靠性，更重要的是为了提高可靠性，所以失效分析的失效物理研究越来越受到广大可靠性工作者的重视。
失效分析和失效物理研究的迅速发展并不单是为了学术研究的需要，更重要的是为了满足可靠性工程迅速发展的需要。
特别是60年代以后，随着可靠性研究的发展和高可靠半导体器件及大规模集成电路的出现，可靠性研究遇到了难以克服的困难（例如失效率10-7意味着10000个器件作1000小时试验之后才能得出这一结果）。
第二，半导体器件和集成电路的品种及工艺更新速度很快，使得过去取得的可靠性数据常常变得不适用。
第三。
当代电子设备和系统的日益复杂化/综合化，并对器件提出了高可靠的要求。
为了解决以上的问题，迫切需要一种既省时间，又省费用的可靠性研究方法。
失效分析和失效物理研究就是为了达到这一目的而迅速发展起来的，发展的情况如表1-1所示。
路两项发明，开辟了利用集成电路的新时期，使集成电路的可靠性得到了很大提高，并成功地用于“民兵”洲际弹道导弹，成为美国宇航局在阿波罗计划中广泛使用集成电路的典范。
集成电路用于“民兵”导弹在可靠性方面的意义可定量说明如下：在1958年，要求微型电路的平均失效率为7*10-9。
然而，那时侯晶体管的失效率大约是1*10-5。
“民兵”计划的改进措施（主要是以失效分析为中心的元器件质量保证计划）致使集成电路的失效率降低到3*10-9。
其中失效分析对半导体器件可靠性的提高发挥了很大的推动作用。
破坏性物理分析(DPA)技术促进国产电子元器件质量提高
Ｋ ｅ ｗ ｏ ｄ ： ＤＰ ｙ ｒｓ Ａ； ｑ ａｉ ｆｃ ｍｐ ｎ ｎ ； ｃ ｎｒｌｏ ｅ ｒａ ｅ ｏ ａｌｒ ｄ ｕ ｌｙ ｏ ｏ ｏ ｅ ｔ ｔ ｏ ｔｏ ｒｄ ｃｅ ｓ ｆ ｉ ｅｍｏ ｅ ｆ ｕ
文献标 识 码 ：Ａ
Ｉ ｒ ｖ ｈ ａｉ ｆｔｅＤｏ ｓｉ ｏ ｏ ｅ ｔ ｂ ｍｐ ｏ ｅｔｅＱｕ ｌ ｙｏ ｍｅｔ Ｃ ｍｐ ｎ ｎｓ ｙ ｔ ｈ ｃ Ｄｅｔｕ ｔ ｅＰ ｙ ｉｓＡｎ ｌｓ ＤＰ ｓｒ ｃｉ ｈ ｓ ａｙ ｉ ｖ ｃ ｓ（ Ａ）
ＸＵ — ｂ ｎ， ＬＩ Ｆａ Ａｉ ｉ Ｕ
摘 要 ：简要介绍了破坏性物理分析 （ Ｐ ）技术的概况和发展，重点介绍了信息产业部电子第五研究 ＤＡ
所 Ｄ Ａ实验室应用 Ｄ Ａ技术促进 国产军用电子元器件质量提高 的几个实 际例 子。 Ｐ Ｐ
关键 词 ：破坏性物理分析；电子元器件质量 ； 缺陷模式控制或消除
中图分 类 号 ：Ｔ １ ． ８ Ｎ ６ ／ ５ Ｇ １ ５ ２ ；Ｔ １ ６
维普资讯
电 子 产 品 可 靠 性 与 环 境 试 验
破 坏 性 物 理 分 析 （ Ｐ 技 术 Ｄ Ａ）
促 进 国产 电子元器 件质量提 高
徐 爱斌 ， 刘发
（ 息 产 业 部 电 子 第 五 研 究 所 ，广 东 信 广 州 ５０ １ ） １６ ０
第 ５期 徐 爱斌 等 ：破 坏 性 物 理 分 析 （ Ｐ 技 术 促 进 国 产 电子 元 器 件 质 量 提 高 Ｄ Ａ）
关于电子元器件的破坏性物理分析
关于电子元器件的破坏性物理分析破坏性物理分析对于提升电子元器件的综合品质及使用效能具有十分重要的作用，因此有必要对其进行充分的认识。
文章首先对电子元器件破坏性物理分析的内涵与意义进行了探讨，进而从三个方面着手，分析了电子元器件破坏性物理分析的具体要项。
标签：电子元器件；破坏性物理分析；内涵；意义；要项1 电子元器件破坏性物理分析的内涵与意义所谓破坏性物理分析（Destructive Physical Analysis）简称DPA分析，是指为了检验电子元器件的设计加工、结构选择、材料使用等方面能够很好的对其所应有的功能加以满足，从而对这些电子元器件加以解剖，并在进行解剖过程中所涉及到的所有环节均进行有效的检验与分析研究。
对于DPA分析的应用起源于美国，最早是被应用于工程设计领域，我国进行DPA分析的应用研究至今也有20多年的历史。
进行DPA分析主要依托实验室开展，而实验室的装备与能力必须可以满足相应的国家标准，并需要通过权威部门的验证，这些标准包括基础的国家标准、国家军用方面的标准、IEC标准等方面的实验标准。
满足上述基础保障之后，在实验室中进行DPA分析还可以根据用户的决定而定，也即只要取得用户的相应认可，就可以提供DPA分析的服务。
DPA分析的应用能够确保使用者在对电子元器件进行应用之前就了解其所拥有的品质与可靠性，并且还可以保证生产机构及时的了解到这些电子元器件所存在的不足之处，并有针对性的加以改善，最终使得设计理念与生产工艺都相对达到较好的水平，提升电子元器件的综合品质与应用的可靠性。
目前DPA分析是保障电子元器件的品質优劣的关键，也是各项工程开展的重要基础，得到了十分广泛使用。
DPA分析对于提升电子元器件的综合品质具有重要意义，这使得其获得了深入发展。
目前我国已经建设了很多能够进行电子元器件DPA分析的实验机构，如针对军用的电子元器件的DPA分析，总装备部在电子五所建设了基础电子信息方面的实验室，在北京航空航天大学建设了针对兵种装备的基础电子信息实验室等。
电子元器件的破坏性物理分析
电子元器件的破坏性物理分析作者：余城江来源：《数码设计》2017年第09期摘要：随着我国社会经济的快速发展，电子技术发展迅猛，逐渐成为现代社会的支撑产业。
但是电子元器件在设备运行阶段经常会出现破坏，而破坏性物理分析（DPA），可用对电子元器件设计、结构、材料和质量等进行测定，并判断其是否达到设计使用标准。
其具体破坏性物理分析，可以完成对电子元器件的全面分析，并实施一系列检验，其对电子元器件应用的作用毋庸置疑。
本文对电子元器件的破坏性物理分析进行详细的阐述，以期在电子类维修工作提供一定的参考作用。
关键词：电子元器件；破坏性；物理分析中图分类号：TN607 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2017）09-135-01Abstract： with the rapid development of China's social economy， electronic technology has developed rapidly and become the supporting industry of modern so- ciety.However，electroniccomponentsareoftendestroyedduringtheoperationofequipment，anddestructivephysicalanalysis（DPA）canbeusedtodeterminethe design，structure，materialandqualityofelectroniccomponentsandtodeterminewhethertheymeetthedesignandusestandards. Thephysicalanalysisofitsspe- cificdestructivenesscancompletethecomprehensiveanalysisofelectroniccomponentsandcarryoutaserieso ftests.Inthispaper，thedestructivephysicalanalysis ofelectroniccomponentsisdescribedindetail，inordertoprovidesomereferencefor themaintenanceofelectroniccomponents.Keywords： electronic components； Destructive； Physical analysis引言随着我国社会经济的快速发展，电子技术发展迅猛，逐渐被各个领域所使用。
《破坏性物理分析》课件
实验安全与注意事项
实验安全 1. 操作过程中要佩戴实验服和护目镜等个人防护装备。
2. 注意防止混合物溅出，以免造成伤害。
实验安全与注意事项
• 加热时要小心烫伤，不要直接接触加热后的混合物。
实验安全与注意事项
01
注意事项
02 1. 在操作前要仔细阅读实验步骤和操作流 程，确保正确操作。
总结词：通过模拟地震、爆炸
等极端事件，评估结构的安全
性能和稳定性。
01
详细描述
02
选择具有代表性的结构样本， 如桥梁、建筑、核设施等。
03
进行模拟地震、爆炸等极端事
件的实验，记录结构的响应和
损伤情况。
04
分析实验数据，评估结构的强
度、刚度、稳定性等性能指标
。
05
根据评估结果，提出结构优化
和加固的建议，提高结构的安
提高产品质量
通过破坏性物理分析，企业可以了解 产品的薄弱环节和改进方向，有针对 性地优化产品设计、生产工艺和质量 控制，从而提高产品质量。
破坏性物理分析的应用领域
电子产品
对电子产品的元器件、电路 板、电池等进行破坏性物理 分析，以确保产品的电气性 能、安全性和可靠性。
医疗器械
对医疗器械的材料、结构、 性能进行破坏性物理分析， 以确保产品的安全性和有效 性。
《破坏性物理分析 》ppt课件
目 录
• 破坏性物理分析概述 • 破坏性物理分析的原理和方法 • 破坏性物理分析的实验操作 • 破坏性物理分析的案例研究 • 破坏性物理分析的结论与展望
01
破坏性物理分析概述
定义与目的
定义
破坏性物理分析是指通过破坏产品或 材料的物理结构来评估其性能和可靠 性的方法。
破坏性物理分析
2 DPA 分析技术的应用
2. 1 DP A分析技术的应用程序
产品的质量是设计、制造出来的。通 过DPA分析技术的运用, 在实际操作中可 以通过PDCA 循环 进行, 从而达到不断 改进、提高元器件生产过程控 制能力, 提 升产品质量的目的。
具体程序如下: ( 1 ) 通过 DP A 分析技术, 寻求设计和加工工艺 中存在的
随着整机电子系统的复杂程度与可靠性要求
的提高, 对元器件的可靠性要求也越来越高, 要求 元器件的可靠性水平达(10-8～10-9) / h, 而统计表 明, 电子系统的故障由于电子元器件质量原因引 起的占60% , 电子元器件的质量问题主要包括: 镀层起皮、锈蚀, 玻璃绝缘子裂纹, 键合点缺陷, 键合 点脱键, 键合尾丝太长, 键合丝受损, 铝受侵 蚀, 芯 片粘结空洞, 芯片缺陷, 芯片沾污, 钝化层缺 陷, 芯片金属化缺陷, 存在多余物, 激光调阻缺陷, 包封层裂纹, 引线虚焊, 引线受损, 焊点焊料不足 和粘润不良, 陶瓷裂纹, 导电胶电连接断路等等, 这些均能引起元器件失效, 而这些失效来自于元 器件设计、制造的缺陷, 在一定外因的作用下会 引起系统的质量问题。
金属 间化合 物[ 3] , 如: Au-Al 、Au 4-Al、Au 5-Al2 、Au 2 -Al ( 白斑)、Au -Al 2 ( 紫斑) 等, 它们不但热膨胀系数不同, 键合 点表现出较大 的内应力, 而且电导率低, 导致接触电阻变大, 因而会产生大电流工作状态下的开路现象;
第三步, DPA分析验证, 对未出现故障的 产品 进行开帽分析, 图1是产品的键合点 扫描电镜图, 发现在键合接触面出现了衍 生物质, 分析成分是 Au-Al化合物, 验证 了机理分析的结论, 图2是Au -Al 键合化 合物产生示意图, 进一步进行引线拉 力试 验,发现引线拉力仅为 0. 9 g , 已经严重偏 离 了正常的水平, 而且引线直接从键合点 脱落, 因而 可以得到结论: Au -Al 键合的
电子元器件的破坏性物理分析
３ ． １用户委托形 势下的工作 开展要 点
现 阶段 ，我 国 电子元器 件 破坏 性物 理分 析已经涉及到各个领域，对各个领域 的发展都
与电子信 息学报 ， ２ ０ １ ６ ， １ ４ （ ０ １ ） ： １ ５ ５ — １ ５ ８ ． ［ ２ ］梁倩 ．电子 元 器件 破 坏性 物 理 分析 密封
子元器件破坏性物理分析工作制定严格的规范 标准，保证 电子元器件可 以满足设备 的使用 需
求 。相关单位可 以在施工前期开展相关产 品的 破坏性物理分析工作 ，对产 品情况进行合理分
析 ，并提高分析人员 的电子元器件破坏性物理
分析质量 。
我 国电子元器件破坏 性物理分析中的不合格项
讲 解。
的破坏性物理分析后 ，经常会经分析 数据提 供 析，并严格按照检测标准进行执行 ，进一步动 给 器件 的生产厂家，然后器件生产厂家在对相 我国电子技术的快速 发展。
关器件的破坏性物理分析数据进行整 理，并对
４ 总结语
总而言之，随着我 国社会经济 的快 发展，
电子 元 器 件 的应 用 范 围逐 渐 扩 大 ， 因此 ， 相 关
子元器件进行解剖 ，对 电子元 器件 内部结构元 素进行详细分析 ，从而保证 电子元 器件的设计 合格、结构组合 一致 、材料 运用符合标准 ，进
一
３ 电子元 器件破 坏性物 理分 析的 具体 要
项
参考文献
【 １ １周 庆 波 ，王 晓敏 ．电子 元 器件 破 坏 性 物 理
步保证 电子元 器件 的使 用质量符合要求 。电
用用户委托形式下 的工作开展要 点。一般情况
下，用户委托形势下 的工作开展要 点需要从 以 下两个方面进行 ：一方面 ，相关人 员需要严格 按照国家下发的标准进行 电子元器件破坏 性物 理分析， 并在双 方合同中对裁 定标准 进行说明， 严格按照裁定标准进 行价格制 定。另一方面，
半导体器件失效分析的研究
半导体器件失效分析的研究Research on Semiconductor Device Failure Analysis中文摘要半导体失效分析在提高集成电路的可靠性方面有着至关重要的作用。
随着集成度的提高，工艺尺寸的缩小，失效分析所面临的困难也逐步增大。
因此，失效分析必须配备相应的先进、准确的设备和技术，配以具有专业半导体知识的分析人员，精确定位失效位置。
在本文当中，着重介绍多种方法运用Photoemission显微镜配合IR-OBIRCH精确定位失效位置，并辅以多项案例。
Photoemission是半导体元器件在不同状态下（二极管反向击穿、短路产生的电流、MOS管的饱和发光，等等），所产生的不同波长的光被捕获，从而在图像上产生相应的发光点。
Photoemission在失效分析中有着不可或缺的作用，通过对好坏品所产生的发光点的对比，可以为后面的电路分析打下坚实的基础，而且在某些情况下，异常的发光点就是最后我们想要找到的defect的位置。
IR-OBIRCH(Infrared Optical beam Induced Resistance Change)主要是由两部分组成：激光加热器和电阻改变侦测器。
电阻的改变是通过激光加热电流流经的路径时电流或者电压的变化来表现的，因此，在使用IR-OBIRCH时，前提是必须保证所加电压两端产生的电流路径要流过defect的位置，这样，在激光加热到defect位置时，由于电阻的改变才能产生电流的变化，从而在图像上显现出相应位置的热点。
虽然Photoemission和IR-OBIRCH可以很好的帮助我们找到defect的位置，但良好的电路分析以及微探针(microprobe)的使用在寻找失效路径方面是十分重要的，只有通过Photoemission的结果分析，加上电路分析以及微探针(mi croprobe)测量内部信号的波形以及I-V曲线，寻找出失效路径后，IR-OBIRCH 才能更好的派上用场。
破坏性物理分析
1. 2 DPA分析技术在光元件 生产过程中的作用
DPA分析技术在微电子器件 生产过程中的试验分析方法 和程序检测的主要内容和作 用如表1所示。
DPA分析技术区别于筛选试验、质 量一致性检验以及失效分析, 虽然DPA分 析技术的试验项目与之相类似, 但筛选试 验、质量一致性检验以及 失效分析是事 后检验的手段。DPA 分析技术以发现设 计与生产加工过程的缺陷为目的, 无论是 在生产加工过程中还是在评价元器件的 质量水平方面都可得到广泛的应用, 尤其 是在生产加工过程中的 应用, 用于生产过 程的监控, 特别是关键工艺质量 分析与监 控, 对提升元器件的可靠性水平具有其它 试验和检验手段无法替代的作用。
9.4氧化层缺陷
原始失效情况：运算放大器F011在某设备 上工作数分钟后，其输出信号不正常，关机后 稍待片刻再开机，电路又恢复正常工作。 对此进行失效分析： ①原始失效情况的验证。 ②功能、参数测试。 ③模拟试验。 ④电路气密性检查 ⑤管脚间特性测试 ⑥解剖分析。
分析过程如下： ①气密性检查。 ②电参数测试。 ③清洗电路外管脚根部。 ④电参数随温度变化的实验。 ⑤验证试验。 ⑥模拟对比试验。 分析结果说明水汽是引起电路XFC一78参 数漂移失效的原因。
9.3 钝化层过薄
某厂生产的三端稳压器CW7805，塑封后测 试发现功能失效比例很高，乃进行失效分析。 从对比试验可以看出，CW7805原始芯片表 面钝化层质量不好，太薄且表面有裂纹。 芯片塑封时条件比较苛刻，由于材料间的 热膨胀系数不匹配，在芯片表面产生很强的应 力，而钝化层质量又不好，导致钝化层开裂， 并引起铝条的弯曲平移。局部区域有可能出现 断裂，引起电路功能失效。
2. 2 DPA分析技术应用实例
引线键合是发光二极管最基本的工 艺环节, 随着瓦级大功率发光二极管的出 现, 使得 LED产品开始进入照明市场。 由于高功率、大电流的应用, 对引线键合 工艺的可靠性提出了更高的要求, 数据表 明有约30% 的故障是由于引线键合不良 引起的, 因 此, 实现引线键合的高可靠也 显得越来越重要, 引 线键合的质量直接决 定了大功率 LED 产品的可靠 性, 以下是 利用 DPA 分析技术在某型号的大功率 LED 产品上的应用。