EOS验证与失效分析
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(micr oprobe)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。
EOS是如何发生的？它是如何导致IC失效的？
没有人喜欢IC失效，但这总是会发生。
分析失效的根本原因是需要足够的智慧的，在遇到难以重现的偶发性失效时就更是如此了。
立锚科技已经累积了大量的失效分析案例，我们发现绝大多数的问题都是发生在IC输入端的电气过应力（EOS ）上。
EOS是如何发生的呢？它又是如何导致IC失效的呢？本文将把一些答案告诉你，一些可在设计和产品中应用的解决方案也将一并奉上。
了解Buck转换器IC的输入结构右图显示了Buck转换器IC的基本电路构成和其中含有的ESD保护单元，它们通常位于各个输入端子上。
电源输入端的ESD单元特别大，可对内部稳压器和MOSFET带来安全保护，防范高压ESD带来的伤害。
ESD保护单高电压有关的。
元的动作电压是与IC端子的绝对最高工作电压和IC的制程能够容许的最没有人喜欢IC失效，但这总是会发生。
分析失效的根本原因是需要足够的智慧的，在遇到难以重现的偶发性失效时就更是如此了。
立锚科技已经累积了大量的失效分析案例，我们发现绝大多数的问题都是发生在IC输入端的电气过应力（EOS ）上。
EOS是如何发生的呢？它又是如何导致IC失效的呢？本文将把一些答案告诉你，一些可在设计和产品中应用的解决方案也将一并奉上。
了解Buck转换器IC的输入结构右图显示了Buck转换器IC的基本电路构成和其中含有的ESD保护单元，它们通常位于各个输入端子上。
电源输入端的ESD单元特别大，可对内部高电压有关的。
稳压器和MOSFET带来安全保护，防范高压ESD带来的伤害。
ESD保护单元的动作电压是与IC端子的绝对最高工作电压和IC的制程能够容许的最高电压有关的。
为了找到IC失效发生的点位，可以对ESD单元的击穿电压进行测量，曲线测试仪可以用于这一目的，使用电流脉冲对受试元件进行加载测量也是可以的，通常还可得到更准确的点位数据。
借助测量数据，ESD单元能够承受的最大冲击能量可以被计算出来。
文章给出了不同条件下的一些测量结果，还有开盖分析的失效样例可供参考。
EOS的了解
以达到最大化产率。
In addition, board/system design should include proper ESD protection to protect the system when it is being used by the end customer. 此外，针对终端用户系统，电路板/系统设计
TI Information TI信息 – Selective Disclosure 选择性披露
4
Introduction 引言
EOS Example (not caused by discharge) EOS实例 (非静电触发)
The level of damage indicates a high energy event. 损坏程度表明高能效应。 A large hole in silicon was caused by excessive heating in local area. 由于局部过热而发生大面积融硅。
Several industry standards have defined ESD control programs for handling, assembling, testing or storing electronic components: 一些行业标准已经规定了电子元件的转运、装配、测试 或存储的ESD控制流程：
EOS（非ESD触发）- 当运行某指标时，超过其最大额定电流或电压。通常，它是一种过压应力，伴随 低电压(5-10 V)、长时间(1 ms -10 ms)和适中电流(100 mA – 超过 1Amp)，其能量会比ESD高一个量 级，可能大范围破坏氧化层、金属和（或）硅。
EOS的原理以及和ESD的区别
EOS的原理以及和ESD的区别1、今天看了一下IPM模块的RDA分析报告，里面有讲到EOS导致IGBT短路。
本来一直以为是静电放电引起，也就是常说的ESD。
所以上网找了一些EOS与ESD的资料，总结如下：EOS：Electrical Over Stress-指所有的过度电性应力。
超过其最大指定极限后，器件功能会减弱或损坏。
ESD：Electrical Static Discharge-静电放电。
电荷从一个物体转移到另一个物体。
2、区别：EOS通常产生于：–电源–测试装置*其过程持续时间可能是几微秒到几秒（也可能是几纳秒）*很短的EOS 脉冲导致的损坏与ESD 损坏相似。
*损坏表征–金属线会膨胀–通常会发热–功率升高–会出现闭锁情况ESD属于EOS的特例–能量有限–由于静态电荷引起*其过程持续时间为几皮秒到几纳秒*其可见性不强*通常导致晶体管级别的损坏。
3、导致EOS的原因：*由于测试程序切换（热切换）导致的瞬变电流/峰值/低频干扰*电源(AC/DC) 干扰和过电压。
*测试设计欠佳，例如，在器件尚未加电或已超过其操作上限的情况下给器件发送测试信号。
*从其他装置发送的脉冲。
*工作流程不甚合理*接地反弹（由于接地点不够，快速电流切换导致电压升高）4、EOS的避免*电源–确保交流电源配备了瞬态电流抑制器（滤波器）–电源过压保护–交流电源稳压器（可选）。
–电源时序控制器，可调整时序–不共用滤波器和稳压器*工作流程–将正确流程存档。
–确保针对以下内容进行培训并给出警示标志：%电源开/关顺序%不可“热插拔”%正确的插入方向–定期检查以确保遵守相关规定*维护–定期进行预防性维护。
–确保接头良好紧固，以防止其带来间歇性故障。
*培训–确保对所有人员进行培训并及时复习相关内容。
*电路板或元件测试–确保不进行热切换。
进行测试时使用存储范围捕获信号或电源的瞬态电流。
–确保不出现峰值/低频干扰。
–确保正确设置测试参数（不会过压）。
eos电气过应力电路处理方法
eos电气过应力电路处理方法EOS（Electrical Over Stress）是指电路中的电子元器件受到过高的电压、电流或功率而产生的损坏。
EOS可能导致电路性能下降、设备损坏或系统崩溃。
因此，采取有效的EOS电气过应力电路处理方法至关重要。
一、EOS原因分析1. 过电压：当电源电压超过正常范围时，可能会导致元器件损坏。
这是因为过高的电压可能会使元器件承受过大的电应力，从而导致其性能下降或损坏。
2. 过电流：当电流超过元器件的额定值时，也可能会导致元器件损坏。
过大的电流可能会使元器件过热，从而损坏其内部结构或性能。
3. 功率过载：当功率超过元器件的额定值时，可能会导致元器件损坏。
功率过载可能会导致元器件过热，从而损坏其内部结构或性能。
4. 静电放电：静电放电是一种常见的电磁干扰源，它可能会导致元器件损坏。
静电放电可能会产生高电压和电流，从而对元器件造成损坏。
5. 电磁干扰：电磁干扰可能会对电路性能产生负面影响，导致信号失真、误码等问题。
电磁干扰可能来自于各种来源，如电源线、无线电信号等。
二、EOS电气过应力电路处理方法1.电源管理：电源管理在电子设备中起着至关重要的作用。
采用合适的电源管理方案，可以确保电源电压在正常范围内稳定波动，避免电压过高或过低对设备造成损害。
在遇到过电压情况时，可以采取稳压电源或电压保护措施，以防止设备受损。
稳压电源能够稳定输出电压，保证设备在电压波动的情况下仍能正常工作。
电压保护措施则能在电压超出正常范围时，及时切断电源，保护设备免受损害。
2.电流限制：电流限制是电子设备安全运行的关键。
在电路中设置合适的电流限制，能够避免因过电流导致的元器件损坏。
过电流保护电路会在电流超出设备承受范围时，自动切断电源，防止元器件过热、烧毁等现象发生。
此外，合理设置电流限制还能降低设备功耗，延长电池续航时间。
3.功率管理：功率管理对电子设备的稳定运行同样重要。
采用合适的功率管理方案，可以确保设备在功率过载的情况下仍能正常运行。
EOS故障处理指南
PRIMETON TECHNOLOGIES, LTD.上海普元信息技术有限责任公司EOS故障处理指南No part of this document may be reproduced, stored in any electronic retrieval system, or transmitted in any form or by any means, mechanical, photocopying, recording, otherwise, without the written permission of the copyright owner.COPYRIGHT 2003 by Primeton Technologies, Ltd. ALL RIGHTS RESERVED.文档修订记录目录第1章发现故障如何处理........................................................................................................ 1-11.1 故障处理总体思路 ............................................................................................................. 1-11.2 故障现象............................................................................................................................ 1-21.2.1 页面提示异常.......................................................................................................... 1-31.2.2 控制台异常.............................................................................................................. 1-31.2.3 业务异常 ................................................................................................................. 1-41.3 常用问题定位方法 ............................................................................................................. 1-4第2章EOS Server类故障处理指导....................................................................................... 2-12.1 概述................................................................................................................................... 2-12.2 配置类故障处理流程.......................................................................................................... 2-12.3 集成类故障处理流程.......................................................................................................... 2-82.4 功能类故障处理流程.......................................................................................................... 2-9第3章EOS Studio类故障处理指导 ....................................................................................... 3-13.1 概述................................................................................................................................... 3-13.2 应用开发类故障处理流程 .................................................................................................. 3-13.3 调试类故障处理流程.......................................................................................................... 3-8第4章EOS Workflow类故障处理指导................................................................................... 4-14.1 概述................................................................................................................................... 4-14.2 开发类故障处理流程.......................................................................................................... 4-14.3 部署类故障处理流程.......................................................................................................... 4-3第5章EOS构件库类故障处理指导........................................................................................ 5-15.1 概述................................................................................................................................... 5-15.2 故障处理流程..................................................................................................................... 5-1第6章系统故障处理指导........................................................................................................ 6-16.1 概述................................................................................................................................... 6-16.2 故障处理流程..................................................................................................................... 6-1第7章故障信息收集 ............................................................................................................... 7-1第8章故障信息反馈 ............................................................................................................... 8-1第9章附录1 异常码.............................................................................................................. 9-2第10章附录2 FAQ .............................................................................................................. 10-5第11章附录3 术语.............................................................................................................. 11-8第1章发现故障如何处理本章指导维护人员在发现故障后如何处理故障。
失效分析技术分享
分析技術分享張鑫2010/07样品制备主要步骤：1、打开封装2、去钝化层3、去除金属化层4、剖切面5、染色打开封装机械开封（磨，撬，加热等方法）主要针对金属封装的器件。
化学开封（磨，钻，发烟硝酸、发烟硫酸腐蚀法等）主要针对塑料封装的器件。
去除塑料封装机器(decapsulator)去钝化层技术1为什么要去除钝化层？2去除钝化层的方法：化学腐蚀（各向同性）等离子腐蚀PIE （各向同性）反应离子刻蚀RIE（各向异性）各向同性腐蚀和各向异性腐蚀金属介质去除金属化层技术用途：观察CMOS电路的氧化层针孔和Al－Si互溶引起的PN结穿钉现象，以及确定存储器的字线和位线对地短路或开路的失效定位配方：30％的硫酸或盐酸溶液，30～50℃，该配方不腐蚀氧化层和硅。
机械剖切面技术一般步骤：固定器件（石蜡、松香和环氧树脂Epoxy） 研磨（毛玻璃、粗砂纸）粗抛光（金相砂纸）细抛光（抛光垫加抛光膏）染色金相观察测量结深的抛光染色图片显微形貌像技术仪仪仪仪真真真真样样样样理理真理分分分最最最最大大景景光光光光镜无开开360nm1200小扫扫扫扫光光镜高真真开开、去钝钝钝5nm50万最光学显微镜和扫描电子显微镜的比较光学照片与SEM照片对比基于测量电压效应的失效定位技术扫描电子显微镜的电压衬度像工作原理：电子束在处于工作状态下的被测芯片表面扫描，仪器的二次电子探头接收到的电子数量与芯片表面的电位分布有关。
从而得到包含器件中电极的电势信息的SEM图象（IFA Image－based Failure Analysis）。
判定内容：芯片的金属化层开路或短路失效。
•1、某芯片的电压衬度像•2、应用电压衬度像做失效分析实例现象描述：4096位MOS存储器在电测试时发现，从一条字线可以存取的64个存储单元出现故障，现只能存储“0”信号。
初步推断：译码电路失效，译码器与字线之间开路，0V或12V的电源线短路。
电压衬度像分析：照片中发现一处异常暗线，说明其电压为12V，而有关的译码器没有异常，说明字线与12V电源之间存在短路。
ESD EOS资料
ESD EOS 资料EOS和ESD比较一、什么是EOS？EOS为Electrical Over Stress的缩写，指所有的过度电性应力。
当外界电流或电压超过器件的最大规范条件时，器件性能会减弱甚至损坏。
EOS通常产生于：1.电源(AC/DC) 干扰、电源噪声和过电压。
2.由于测试程序切换（热切换）导致的瞬变电流/峰值/低频干扰。
其过程持续时间可能是几微秒到几秒（也可能是几纳秒），很短的EOS 脉冲导致的损坏与ESD损坏相似。
3.闪电。
4.测试程序开关引起的瞬态/毛刺/短时脉冲波形干扰。
5.测试设计欠佳，例如，在器件尚未加电或已超过其操作上限的情况下给器件发送测试信号。
再比如在对器件供电之前加入测试信号，或超过最大操作条件。
6.来自其他设备的脉冲信号干扰，即从其他装置发送的脉冲。
7.不恰当的工作步骤，工作流程不甚合理8.接地点反跳（由于接地点不够导致电流快速转换引起高电压）二、什么是ESD？ESD是英文Electrical Static Discharge的缩小，中文释为静电放电。
电荷从一个物体转移到另一个物体。
静电是一种客观的自然现象，产生的方式多种，如接触、摩擦等。
静电的特点是高电压、低电量、小电流和作用时间短的特点。
人体自身的动作或与其他物体的接触，分离，摩擦或感应等因素，可以产生几千伏甚至上万伏的静电。
静电在多个领域造成严重危害。
摩擦起电和人体静电是电子工业中的两大危害。
生产过程中静电防护的主要措施为静电泄露、耗散、中和、增湿，屏蔽与接地。
人体静电防护系统主要有防静电手腕带，脚腕带，工作服、鞋袜、帽、手套或指套等组成，具有静电泄露，中和与屏蔽等功能。
静电防护工作是一项长期的系统工程，任何环节的失误或疏漏，都将导致静电防护工作的失败。
三、对比区别EOS由电源和测试设备产生，事件持续时间在微秒-秒级（一般超过100uS甚至10mS）。
损坏的现象包括金属线熔化、发热、高功率、闩锁效应，短的EOS脉冲损坏看起来像ESD 损坏。
电子元器件电应力失效分析
电子元器件电应力失效分析【摘要】为了对电应力失效现象进行深层次的认识和理解,本文对电应力失效的现象特征、失效机理、检测方法和分析结论进行了总结,总结出了电应力的失效分析结论共有三类5种情况。
通过详细的分析对比,可以分析出电子器件电应力失效的根本原因及形成过程。
【关键词】静电损伤过电应力电迁移失效机理失效分析随着现代社会科技化程度的不断提高,电子器件的使用范围不断扩大,电子器件在我们的生活和工作中随处可见。
由于电子器件应用范围的广泛,电子器件的失效现象也是多种多样,随处可见。
电应力失效作为电子器件失效的重要方面,电气器件电应力失效的分析与研究,对电子器件的生产、使用和研发等具有深远的意义。
1 电应力的失效现象特征(1)电应力失效是指由于使用了超出或违背了器件规范规定的电压和电流的电应力,造成封装器件的失效。
电应力失效的主要表现形式有:ESD静电损伤、EOS 过电损伤、电迁移。
(2)静电(ESD)损伤的主要特征有:晶格熔化或金属与硅共熔,使P-N结受损短路;氧化层汽化产生空洞使器件短路、开路;金属联线挥发造成器件之间短路、开路。
过电应力(EOS)失效的主要特征:在失效分析的实践中,过电应力损伤还经常指有明显可见熔蚀痕迹的损伤,特别是封装材料有碳化现象:一般表现为键合丝熔断,造成开路;芯片表面金属布线熔融蒸发,造成开路、短路或漏电;硅材料熔融蒸发键合丝的熔断可以发生在任何管脚上。
(3)电迁移主要失效特征:银离子爬升呈树枝状晶或絮状晶,造成晶圆短路或漏电;当元器件工作时,金属互联线的铝条内有一定强度的电流通过,在电流的作用下,金属离子沿导体移动,产生质量的传输,导致到体内某些部位产生空洞或晶须(小丘),造成开路或漏电。
2 失效机理特征2.1 ESD(1)ESD产生的模式:1)人体模式:静电放电的人体模式(Human Body Model),简称HBM。
主要是人体静电放电对敏感电子器件产生的作用,导致封装器件的失效;2)机器模式:机器模式(Machine Model),简称MM。
失效分析案例
失效分析案例1：电浪涌导致器件失效
某产品在用户现场频频出现损坏，经过对返修单板进行分析，发现大部分返修单板均是某接口器件失效，对器件进行解剖后，在金相显微镜下观察，发现器件是由于EOS导致内部铝线融化，导致器件失效，该EOS能量较大。
进一步分析和该铝条相连的管脚电路应用，发现电路设计应用不当，没有采用保护电路，在用户现场带电插拔产生的电浪涌导致该器件失效。
通过模拟试验再现了失效现象。
解决方法：在用户手册中强调该产品不支持带电插拔。
预防措施：在今后的设计中，考虑用户的使用习惯，增加防护电路设计，对产品进行热插拔设计。
案例1
案例2：MSD控制不当导致产品在用户现场大量失效
某产品在用户现场使用半年以后，返修率惊人，达到30％，对产品进行分析，对主要失效器件进行失效分析，在扫描电镜下发现金属丝疲劳断裂导致器件失效。
进一步的原因分析，发现是该产品的生产加工控制出现了问题，对潮湿敏感器件的管理没有按照J-STD-033A 标准进行，导致受潮器件没有按照规定时间进行高温烘烤，在过回流焊时出现“爆米花”效应，对器件造成了损伤，降低了可靠性，导致在用户现场器件失效。
解决措施：对用户现场的所有有问题的批次产品进行召回。
预防措施：在生产加工过程中严格进行MSD的管理和控制。
案例2
案例3：电迁移
某产品在用户现场使用3年以后，返修率开始出现明显异常，进行失效分析发现，主要是某功率器件内部电迁移引起。
该问题属于器件厂家的设计和制造缺陷。
解决措施：和厂家联系，确定有问题的批次，更换有问题批次的器件。
预防措施：对器件可靠性认证体系重新进行设计，减少厂家批次性问题的发生。
案例3。
eos测试标准
eos测试标准一、可靠性测试可靠性测试是评估EOS设备在各种环境和工作条件下的稳定性和可靠性的重要环节。
通过以下测试项目，可以确定EOS设备的可靠性水平：1.平均故障间隔时间（MTBF）测试：测试EOS设备的平均无故障运行时间，评估其在正常使用条件下的可靠性。
2.疲劳测试：模拟EOS设备在实际使用中承受的循环载荷，检测设备在长时间使用后的性能衰减和疲劳损伤。
3.耐久性测试：通过长时间运行EOS设备，检测其在连续工作条件下的性能表现和故障率，评估其耐久性和持久性。
4.极限条件测试：在超出正常工作范围的极端条件下测试EOS设备，评估其在异常情况下的稳定性和可靠性。
二、性能测试性能测试是评估EOS设备各项性能指标的重要环节，主要包括以下几个方面：1.精度测试：测试EOS设备的测量精度和重复精度，确保其测量结果准确可靠。
2.分辨率测试：检测EOS设备的最小分辨力和识别能力，评估其对微小变化的敏感度和精度。
3.动态性能测试：测试EOS设备在动态变化过程中的响应速度和跟踪性能，确保其满足实时性和快速响应的需求。
4.干扰抵抗能力测试：通过引入各种干扰信号，测试EOS设备的抗干扰能力和噪声抑制能力。
三、环境测试环境测试是评估EOS设备在不同环境条件下的适应性和稳定性的重要环节，主要包括以下几个方面：1.温度测试：在不同的温度环境下运行EOS设备，检测其对温差变化的适应性和稳定性。
2.湿度测试：在不同湿度条件下检测EOS设备的性能表现和可能受到的影响。
3.振动测试：模拟EOS设备在实际使用中可能承受的振动和冲击，检测其抗振性能和稳定性。
4.防护等级测试：检测EOS设备的防水、防尘、防摔等防护等级，确保其在复杂环境下仍能正常工作。
四、符合性测试符合性测试是确保EOS设备符合相关标准和规范的重要环节，主要包括以下几个方面：1.标准符合性测试：按照相关国际标准、国家标准或行业标准对EOS设备进行测试，确保其符合标准要求。
芯片过电应力失效分析
芯片过电应力失效分析芯片过电应力失效(ElectricalOverstress,EOS)是电子产品中常见的故障原因，不仅会影响产品的可靠性，而且还会给生产商带来巨大的经济损失。
因此，对芯片过电应力失效的分析是非常重要的，可以使产品有更高的可靠性。
芯片过电应力失效是由于过电压和/或过电流超过芯片设计规定的额定电压范围或者额定电流范围而导致的，也可能是由于由于不当的电源供应等其他原因引起的瞬时间大电流入口。
芯片过电应力失效会引起严重的烧毁，或者造成电性能损坏，导致短路等问题。
芯片过电应力失效分析的第一步是进行物理和化学分析，用来分析芯片的烧毁特征。
物理分析可以用光学显微镜等手段，以确定烧毁的位置，以及烧毁的程度，并用放大器观察烧毁的表面特征。
而化学分析则要求对烧毁的芯片更深入的研究，可以使用X射线衍射、微波二极管分析、显微X射线荧光成像等技术，来探究烧毁样品的化学特性。
接着，要对芯片进行故障分析。
可以通过电源回路模拟器，来模拟芯片过电应力失效的过程。
可以对芯片进行负载测试，以确定过电应力是否会导致烧毁。
此外，还可以使用功耗测量技术，测量芯片功耗变化情况，以及使用扫描电子显微镜等先进技术，观察电路板的微观结构及线路的烧毁情况。
最后，根据前面的研究结果，可以提出有效的改进措施，使芯片免受过电应力失效的危害。
对于电子产品设计，可将芯片电源控制在额定限制以内，实施电气特性设计，以及采用相应的放电和充电技术，保护芯片免受高温和高电压的破坏。
以上就是芯片过电应力失效分析的全部内容，从物理及化学分析到故障分析，再到芯片改进措施的提出，旨在帮助大家更好的理解芯片过电应力失效的原因及有效的改进策略，以便在芯片设计中有效的预防芯片过电应力失效，使芯片具有更高的可靠性。
E-C失效机理分析步骤
E-C失效机理分析步骤1.背景资料的收集和分析样品的选择2.失效零件的初步检查(肉民检查及记承)3.无损检测4.机械性能检测5.所有试样的选择、鉴定、保存以及消洗6.宏观检验和分析(1断裂表面、二次裂纹以及其他的表面现象)7.微观检验和分析8.金相剖面的选择和准备9.金相剖面的检验和分析10.失效机理的判定11.化学分析(大面积、局部、表面腐蚀产物、沉积物或涂层以及微量样品的分析)12.断裂机理的分析13.模拟试验(特殊试验)14.分析全部事实,提出结论,书写报告(包括建议在内)失效分析报告的主要部分1.对坏零件的说明2.破坏时的工作条件3.以前的工作历史4.零件的制造和加工工艺5.失效的力学和冶金研究6.质量的冶金评价7.失效机理的总结8.预防类似事故的措施失效分析时要回答的问题断裂的先后次序确定了吗?如果失效涉及开裂或断裂,那么起点确定了吗?裂纹起源于表面还是表面以下?开裂是否于应力集中源有关?出现的裂纹有多长?载荷有多大?加载类型:静态。
循环或问断?断裂机理是什么?断裂时的大概工作温度是多少?是温度造，成的吗?是磨损造成的?是腐蚀组成的吗?是那种类型的腐蚀?使用了合适的材料吗?材料质量符合标准吗?材料的机械性能符合标准吗?坏零件是否经过适当的热处理?坏零件是否制造正确?零件的安装正确吗?零件在使用过程中经过修理吗?修理是否正确?零件是否经过适当的胞合?能修改零件设计以防止类似的事故吗?目前正在使用的同样零件也可能出现事故吗?如何才能防止呢?注意:婴把根据事实得到的结果和根据推测得到的结论区别开来。
EOS业务现场故障处理指导
EOS业务故障处理指导目录1、EOS故障处理思路 (2)1.1、EOS业务典型网络排障经常用到的信息 (2)1.2、故障处理流程图 (3)1.3、流程说明 (4)1.3.1 详细了解现场情况，确定故障严重程度 (4)1.3.2 检测设备工作状态和各接口连接情况 (4)1.3.3 判定故障是数据层面还是传输层面 (4)1.3.4 通过各种方法，缩小故障范围，定位故障原因 (5)2、EOP故障排查常用命令 (8)2.1查看槽位运行状态 (8)2.2查看系统当前告警 (9)2.3查看SDH接口告警 (10)2.4查看SDH接口开销设置及状态 (10)2.5交换盘和汇聚盘的MAC地址表信息 (12)2.6交换盘交换端口的统计信息 (14)2.7以太接口的统计信息 (15)2.8 EOS接口的统计信息 (15)2.9交换盘环回检测状态 (17)3、故障信息反馈................................................................................................. 错误！未定义书签。
1、EOS故障处理思路注意：在处理业务中断或其它紧急问题时，需要注意以下几点：1）、以尽快恢复业务为原则。
2）、应先分析故障现象，定位原因后再进行处理。
在原因不明的情况下应避免盲目操作, 导致问题扩大化。
3）、处理过程中一定要作好故障记录，保存好故障的原始数据，如果当时不能处理，为后续研发进行分析提供原始资料。
1.1、EOS业务典型网络排障经常用到的信息图：EOS业务典型网络排查故障经常用到的信息板卡当前的状态和告警。
MSAP的板卡前面板的指示灯，包含板卡系统灯、电源指示灯、总告警指示灯，还有接口的状态指示灯，这些指示灯状态需要特别的关注和确认。
还有，系统的当前告警和状态也需要检查。
如果有了上述信息，可以通过告警分析法，按照先高级、后低级，先高阶、再地阶的原则进行处理。
EOS和ESD失效判定
EOS因为是过电应力的损坏，所以一般都有比较明显的损坏痕迹，例如wire烧毁，芯片明显的burn mark，fused compound，fused silicon等等，因为过电应力的能量很大，而且时间相对ESD来说比较长，所以烧毁痕迹很容易观察到，明显有变色，拉弧，烧熔等痕迹。
但是ESD的损坏痕迹就不明显，一般都是开封后内部结构基本很完整，只有通过失效定位找到ESD的损坏点，然后进一步查找ESD击穿点，通常都是氧化层的针孔击穿等很小的放电痕迹。
EOS故障处理指南
EOS故障处理指南EOS（Enterprise Operation System）是一种开源的分布式操作系统，被广泛应用于企业级应用的开发和实施中。
尽管EOS被设计为高可用和稳定的系统，但偶尔仍然可能会遇到故障。
本文将为您提供一个EOS故障处理指南，以帮助您快速定位和解决问题。
1.确定故障类型：在处理EOS故障之前，首先要确认故障的类型。
常见的故障类型包括网络故障、节点故障、系统崩溃等。
根据故障类型的不同，可以采用不同的解决方法。
3.分析故障原因：根据故障信息，分析故障的原因。
可能的原因包括硬件故障、软件错误、配置错误等。
通过分析故障原因，可以确定解决问题的关键点。
4.执行故障排查：根据故障原因，执行故障排查。
故障排查的步骤包括检查网络连接、检查节点状态、检查系统配置等。
通过逐步排查，可以缩小问题的范围和定位故障的具体位置。
5.修复故障：根据故障排查的结果，采取相应的修复措施。
可能的修复措施包括重新启动节点、更新软件补丁、更改配置等。
确保在执行修复操作之前备份系统数据，以免数据丢失。
6.测试和验证：在修复故障之后，进行测试和验证。
确认故障已经被修复，并且系统正常工作。
可以使用一些测试工具和脚本，以确保修复后的系统没有其他隐藏的问题。
7.故障分析与预防：在处理故障之后，进行故障分析和预防。
分析故障的原因和影响，并采取相应的措施进行预防。
例如，加强系统监控，定期检查硬件设备，提高系统容错性等。
8.文档记录：在故障处理的过程中，记录各个步骤和结果。
这样可以为以后的故障处理提供参考，并方便团队之间的知识共享。
芯片的EOS失效分析及焊接工艺优化
ＰＡＣＣ ： ７８ ０Ｇ ； ７ ５Ｃ ５ ２１
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ６ Ｎ ０
文 献标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：０ ５ － １ ７ ２ ０ ）２ ０ ８ － ６ ２ ３ ４ ７ （ ０ ８ ０ －３ １０
ｉｄ ｃｉｅｌａ ｉｇ 测 试 比较 了 优 化 前 、 器 件 抗 Ｅ ｎ ｕ ｔ ｏ ｄｎ ） ｖ 后 ＯＳ 的能力 ， 并进 行 了分 析 ．
２ 实 验 结 果 与 讨 论
２ １ 焊 料 空 洞 （ ｌｅ ｏｄ 导 致 Ｅ Ｓ ． ｓ ｄｒｖ ｉ ） ｏ Ｏ
功率 ＭＯＳ Ｅ Ｆ Ｔ的封 装结 构 如 图 １所示 ． 已有文 献报 道 ， 焊料 空洞 对 器 件 的热 耗散 有 显著 影 响， 并分 析 了不 同空 洞 尺 寸 对 器 件散 热 的 影 响 本 文 引． 在此 基础 上 ， 进一 步 分析 研究 焊料 空 洞 对器 件 芯 片热 应 力及 可靠 性 的影 响 ． １为组 成器 件 材料 的导 热 系数 表
（） ｂ
（ ） Ｃｒ ｓ－ ｅ ｔ ｎ （ ） Ｏｕ ｌ ｅ ４ ｏ ｓｓ ｃ ｉ ｏ ｂ ｔｎ ｉ
十通 信 作 者 ． ｍａｌｈ ｙ ＠ ｆｄ ｎ．ｄ ｃ Ｅ ｉ；ｋ ｕ ｕ ａ ｅｕ．ｎ ２ ０ ．７２ ０ ７０ ．３收 到 ，０ ７０． 稿 ２ ０ ．９１ １定 ＠ ２ ０ 中 国 电子 学 会 ０８
片 焊接 温 度一 间 曲线 ， 用 开 式 感 应 负 载 （ ｎ ｌｍｐ ｄ 时 利 ｕ ｃａ ｅ
１ 引 言
近１ ０年来 ， 随着 集 成 电路 的快 速 发 展 和 自然 资源 的 日渐 匮乏 ， 功率 器 件 需 求 不 断 增 大 ， 率 器 件 在 呈 现 功 快速 发展趋 势 ． 功率 器 件 是 指 可 以控 制 高 达 １ ０ 的 电 ０Ａ 流或 是 １ ０ Ｖ 的 电压 而不 发 生损 伤 和 毁坏 的半 导体 器 ２０ 件， 同时还 在 向着 大 电流 和 高 电压 趋 势发 展 ［ ． 作 在 １工 ３ 大 电流或 高 电压 下 的功 率 器 件 更 加 易 于 发 生 电 过 应 力 （ｌｃｒｃ ｌ ｖ ｒｔｅｓ 损 伤 而 造 成失 效 ． ｏｓ是 指所 有 ｅｅ ｔｉ ｅ ｓ ｓ） ａｏ ｒ Ｅ 的过 度 电性 应 力 ． 电应力 超 过 芯 片 最 大 极 限 后 ， 件 当 器 功能将 会减 弱或 损坏 ． 如何 更 好地 提 高 功率 器 件 可靠 性 与抗 Ｅ ｏＳ能力 ， 已经成 为非 常重要 的问题 ＿ ］ ２ ． 。 Ｅ ＯＳ都 是 由芯 片过 热 造 成 的 ， 于热 应 力 失 效 ． 属 造 成 芯 片过热 的 因素 可 形 成 于 晶 圆 减 薄 、 片 、 片 和 器 划 贴 件封装 、 测试 等 工 序 及 客 户 的不 当使 用 ［ ． 确 定 芯 片 ４ 为 ］ 过热 主要 由哪些 因素 造成 ， 而优 化 这些 参 数使 器 件 抗 进 Ｅ ＯＳ能力 有所 提高 ， 这是 对 芯 片乃至 整个 器件 或 模块 都 非 常重 要 的问题 ， 而迄 今 还 缺 乏 详 细 的分 析 研 究 资料 ． 本 文利 用 目前 被 广 泛 应 用 的功 率 ＭＯＳ Ｅ Ｆ Ｔ为 例 ， 分 先 析 了造 成功率 ＭＯＳ ＥＴ发 生 Ｅ Ｆ ｏｓ的 因 素 ， 后 优 化 芯 然
入门篇-失效分析第二讲-EOS问题-V1
如何事先察知燈片EOS問題
以 1~10mA 恆流源加入LED燈片中，正常燈片將會 微亮；(基本上每一串加入此電流測試) 。 如果完全不亮表示燈片已有所損傷了(EOS/ESD造成)。 一旦燈片有所損傷，在燒機測試或產品上市後，都 有可能不定期發生LED燈片故障不亮情況出現， 對
EOS 和 ESD 差異比較
EOS 典型地由電源和測試設備產 生 事件持續時間在微秒~秒級. (也可能是毫微秒) ESD ESD屬於EOS的特例，有限 的能量，由靜電荷引起 事件持續時間在微微秒~毫 微秒級
損壞的現象包括金屬線熔化、 其可見性不強，損壞位置不 發熱、高功率、閂鎖效應 易發現 短的EOS脈衝損壞看起來像 ESD損壞 通常導致電晶體級別的損壞。
雖有電流流經LED，但是卻無光輸出
異常 LED 正常 LED
正常LED
光 通 量
電流已經是150mA , 還是不亮 (沒有光輸出) 過了150mA 才開始有光輸出
現象解釋: 雖然有電洞載流子注入LED 中，這些電洞載流子被LED中 的雜質和結構缺陷所俘獲，或 者發生無輻射復合，因此沒有 光輸出。LED的漏電流過大造 成PN接面失效，使LED燈點 不亮 直到注入電流足夠大，注入 載流子填充了所有的缺陷，剩 下的載流子部分發生輻射復合 ，並伴隨著光輸出。
EOS 產生原因
光通平台
uts2539@
什麼是EOS？
EOS(Electrical Over Stress) 指所有的過度電性應力。當外界電流或電壓超過 器件的最大規範條件時，器件性能會減弱甚至損 壞。
光通平台
EOS 產生原因
EOS通常產生於 1.電源(AC/DC) 干擾、電源雜訊、突波和過電壓。 2.由於電源驅動切換（熱切換）導致的瞬變電流/峰值/低頻 干擾。其過程持續時間可能是幾微秒到幾秒（也可能是幾 奈秒），很短的EOS 脈衝導致的損壞與ESD損壞相似。 3.閃電雷擊。 4.電源開關引起的瞬態/毛刺/短時脈衝波形干擾。 5.電源驅動設計欠佳，例如在器件尚未加電或已超過其操作 上限的情況下給器件。 6.接地處理（由於接地處理不佳，導致電流快速轉換引起高 電壓） 。
EOS验证与失效分析报告
EOS驗證與失效分析賴國印失效分析與終端品質管理全球製造摘要FAE遇到元件失效時，若因無元件失效分析之能力，將失效元件送回廠商分析，但元件廠商的回覆報告有極大部分的失效原因為EOS 所導致，造成時間和成本的浪費。
本文探討EOS之成因且對元件之失效分析應執行的驗證及處理流程，透過案例研討，期有效幫助工程師判斷電子元件失效的原因是否為EOS所造成，進而找到根本原因(Root Cause)。
避免因EOS造成之失效元件送廠商分析所產生的時間和成本的浪費。
一. 前言EOS 是"Electrical Overstress"的簡稱，其造成電子元件失效之原理如同過電流流過保險絲產生熱能保險絲燒斷為相同的道理。
在大多數的失效案例中電子元件內部電路與地(GND) 或不同電位點之間形成短路，產生過電流而造成元件損壞為大多數電子元件失效的主要因素。
此外有人會對EOS與ESD產生混淆，簡言之， ESD也是EOS的一種，但因ESD對電子元件的損害，其嚴重程度與能量大小有關。
如果能量較小，可能只導致電子元件輕微的損壞影響其可靠度，並未造成立即的功能不良，如果能量較大，可導致電子元件被擊穿或形成過電流對元件形成永久性損壞甚至燒毀，就是EOS。
如下圖，為利用光學顯微鏡(圖A，B)及SEM(圖B，C)看到EOS的不良現象圖 C 圖D(圖片來源: VOLTERRA Silicon Power Solutions –ESD/EOS Differences)二. 為何要做EOS驗證根據電子元件業界常見的失效原因分析中，EOS佔了約47 %，如圖一所示。
由此可知EOS 對製造業產生品質成本的影響相當嚴重是所有電子元件失效原因之首。
三. 驗證流程及方法為因應EOS的問題，本單位發展出一套系統化的分析驗證及處理流程能讓失效分析工程師在第一時間澄清失效之電子元件是否EOS所造成，及時正確判斷不必將有EOS問題的電子元件送廠商分析而喪失尋找問題根本原因及解決問題之黃金時間。
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EOS验证与失效分析
赖国印失效分析与终端质量管理全球制造
摘要
FAE遇到组件失效时，若因无组件失效分析之能力，将失效组件送回厂商分析，但组件厂商的回复报告有极大部分的失效原因为EOS 所导致，造成时间和成本的浪费。
本文探讨EOS之成因且对组件之失效分析应执行的验证及处理流程，透过案例研讨，期有效帮助工程师判断电子组件失效的原因是否为EOS所造成，进而找到根本原因(Root Cause)。
避免因EOS造成之失效组件送厂商分析所产生的时间和成本的浪费。
一. 前言
EOS 是"Electrical Overstress"的简称，其造成电子组件失效之原理如同过电流流过保险丝产生热能保险丝烧断为相同的道理。
在大多数的失效案例中电子组件内部电路与地(GND) 或不同电位点之间形成短路，产生过电流而造成组件损坏为大多数电子组件失效的主要因素。
此外有人会对EOS与ESD产生混淆，简言之，ESD也是EOS的一种，但因ESD对电子组件的损害，其严重程度与能量大小有关。
如果能量较小，可能只导致电子组件轻微的损坏影响其可靠度，并未造成立即的功能不良，如果能量较大，可导致电子组件被击穿或形成过电流对组件形成永久性损坏甚至烧毁，就是EOS。
如下图，为利用光学显微镜(图A，B)及SEM(图B，C)看到EOS的不良现象
图 C 图D
(图片来源: VOLTERRA Silicon Power Solutions –ESD/EOS Differences)
二. 为何要做EOS验证
根据电子组件业界常见的失效原因分析中，EOS占了约47 %，如图一所示。
由此可知EOS 对制造业产生质量成本的影响相当严重是所有电子组件失效原因之首。
三. 验证流程及方法
为因应EOS的问题，本单位发展出一套系统化的分析验证及处理流程能让失效分析工程师在第一时间澄清失效之电子组件是否EOS所造成，及时正确判断不必将有EOS问题的电子组件送厂商分析而丧失寻找问题根本原因及解决问题之黄金时间。
EOS验证流程：
验证方法：
1.可使用Curve Tracer 曲线追踪仪(如图2) 来量测组件之DC 特性，如果经由Curve Tracer 检查该组件之特性不符合原先的组件之规格，则可初步判断可能为EOS 。
2.利用Special ATE /Flying Probe 来验证
a.可依照组件规格制作ATE测试治具(图3)及测试程序(测试内容包含Open，Short，IC Diode &VCC ，Boundary Scan or XOR Tree 之量测)如同使用Curve Tracer判断是否为EOS之相同原理，取得该组件之DC 特性参数藉以进行判断是否为EOS。
图 3 ATE 治具
b. Flying Probe (图4)
可依照组件规格制作Flying Probe测试夹边治具，另取一片好的组件当样品制作Flying Probe 测试程序，(测试内容包含Open，Short，IC Diode 对VCC 量测) 如同使用Curve Tracer判断是否为EOS之相同原理，取得该组件之DC 特性参数藉以进行判断是否为EOS。
3.考虑前各厂之设备并无Curve Tracer or Special ATE /Flying Probe时，可以利用示波器来量测组件之保护二极管特性曲线，此方法如同Curve Tracer判断是否为EOS之相同原理，取得该组件之DC 特性参数藉以进行判断是否为EOS
接线示意图如下所示
利用讯号产生器输出正弦波，此时依据电子组件之规格找到需要量测之保护二极管后，依续将示波器的Ch1 当做X轴(二极管的偏压)，Ch2当作Y轴(二极管的电流)，按照是意图之讯号线接好后即可开始调整讯号产生器的DC offset，则可将二极管曲线呈现在示波器上。
如果示波器上显示的二极管曲线为横线或纵线时，则可能此二极管已经形成开路或短路，该组件之特性已不符合原先的组件之规格，则可初步判断可能为EOS 。
上述方法对电子组件较不易损坏也较准确，但碍于设备缺乏时或遇到非常紧急的事件时，也可利用电表做初步验证动作，但须注意电表会有较不稳的电压或产生瞬间电压，容易破坏组件内部之电性特性，所以使用时需在电表与组件之间加上50 ~100 ohm 的电阻来滤波使得降低电表对组件的伤害。
如下针对电表的量测方法加以说明：
首先，针对组件使用电表之Ohm 档来量测各内部电路对地(GND) or对电源(VCC)之间的阻抗是否正常(依据组件规格找出IC的Pin assignment用电表来量测组件本体之二极管值，再与功能不良IC 的二极管量测值作比较。
)
另外也可利用电表之二极管档来量测VCC & GND 之间的保护二极管是否短路或开路(正确的二极管值在0.7mv左右，当然也要与好的组件做比较) 图四。
如果其保护二极管不良，则较有可能是高电压/电流击穿保护二极管。
原因为当逆向电压增加到一定程度时，P-N二极管会变成导体，如再增加逆向电压会使二极管烧毁，如果不良Sample较少时仍然需使用Curve Tracer or 来检测，防止因本身分析的问题导致组件被坏而找不到真正原因，如下图为二极管之符号及电表量测方法。
二极管符号
电表量测二极管的示意图
如下为组件规格所列之保护二极管做为参考
Vcc Gnd
0.7V
+ -
四. 案例研讨
案例无法开机(No Power)
于中山厂测试VOIP 时发现无法开机(No Power)的情形，经失效分析工程师针对无法开机的现象去量测Super I/O讯号，其中发现Pin72 输出电压错误(NG为0.76V (Power on source) ，OK 输出电压为3V )，和pin67 输出电压为0V(Vcch)，但正确为5V) 。
经FAE验证该组件后判定为组件本体不良所致，因此将组件送厂商分析，经过了一个月左右厂商的回复报告是”EOS”所造成组件损坏。
(如图6所示)
图 6 厂商分析结果为EOS
此问题持续的发生(二至三个月)，经GFA 协同Site FAE到生产区分析产线测试情况，其中发现功能测试站使用的测试治具为”Function BOX”.然而Function Box 内部有一片Power Board 却未做绝缘的防护(容易形成短路)，同时发现Power Board 旁有可移动的锡渣。
(如图7所示)
锡渣
Power Board 未绝缘保护
Power Board 有绝缘
图7 Power Board 未绝缘防护与锡渣
因此分析是锡渣短路到Power board而形成开启电源时产生瞬间异常电压将电子组件(Super I/O) 的电路击穿导致组件内部短路，(如下图所示)经模拟验证(将锡球短路Power Board，即可复制相同的不良现象) 。
由此案例可见，失效分析工程师并没有及时分析EOS导致组件失效，厂商分析的时间过于拢长
错过了在第一时间找到根本原因，经过此经验来告诉我们失效分析工程师必须了解在第一时间澄清失效之电子组件是否EOS所造成的重要性，及时正确判断不必将有EOS问题的电子组件送厂商分析而丧失寻找问题根本原因及解决问题之黄金时间。
五. 结论
EOS可视为电子组件失效之头号杀手，因此本文所介绍之EOS验证流程是本公司失效分析工程师必须严格遵守的工作纪律。
而本单位在过去的一年中，也针对各厂区/工厂失效分析工程师实施过相关之教育训练，但除了失效分析工程师的确实执行外，其主管之督导与要求实为成功的关键因素。
此外由于新技术的进步与发展，本单位将不断的更新相关之训练教材同时期盼所有失效分析工程师亦能回馈意见或方法，使本公司之失效分析工作能越做越好，进而提升公司整体竞争力！。