电子元件失效分析及技术发展论文

电子元器件失效分析新技术的发展与应用发表时间：2018-01-29T10:09:12.037Z 来源：《基层建设》2017年第31期作者：王振静[导读] 摘要：各种航空航天产品、军用雷达及各种民用电子整机产品等是由电子元器件组成的，一旦某一个电子元器件发生故障就会引起整机产品的局部功能失效或整机功能全部丧失。

天津中环电子照明科技有限公司天津 300385 摘要：各种航空航天产品、军用雷达及各种民用电子整机产品等是由电子元器件组成的，一旦某一个电子元器件发生故障就会引起整机产品的局部功能失效或整机功能全部丧失。

此时必须对失效的电子元器件进行分析，查找失效原因和失效机理。

对电子元器件失效原因的诊断过程即为失效分析。

失效分析的目的是确定失效模式和失效机理，提出纠正措施，防止这种失效模式和失效机理的重复出现。

从而保证和提高了工程上整机电子产品的质量。

关键词：电子元器件；失效分析；应用电子元器件是电子系统的重要及关键部件，元器件种类繁多，发展迅速，尤其是以集成电路为代表的微电子器件，其设计和制造技术正以惊人的速度向着规模更大、速度更快、集成度更高的方向发展。

集成电路失效分析难度大，需要采用诸多先进的分析技术，涉及失效分析的各个环节与过程。

1 失效分析常用的技术手段失效分析常用的技术手段有：1）外部目检，对引线及镀层、各种标识等至少放大30倍的情况下进行观察，判断外观是否有异常；2）管脚电特性测试，通过管脚之间电特性测试，可以发现管脚之间是否存在有开路、短路等失效模式。

当电特性测试等发现内部可能有开路、短路时，应进行X射线分析；3）电性能测试就是对元器件功能测试、各种电参数测试，以便确定其失效模式；4）细检漏和粗检漏，检查器件的密封性，判断器件是否存在漏气现象；5）超声扫描显微镜检查，对粘片不良留有空洞的检查特别有效；6）颗粒碰撞噪声检测即PIND检测，怀疑内部有多余物时，应进行颗粒碰撞噪声检测。

以上分析可以在开帽前进行。

电子器件失效分析学习心得随着科技的不断发展，电子器件在现代生活中扮演着越来越重要的角色。

电子器件在工业、军事和消费领域中被广泛使用。

由于电子器件在不同环境下工作，如温度、湿度、电压和其他应力环境下，因此电子器件失效分析的研究变得越来越重要。

在电子器件失效分析学习过程中，我建立了以下几点心得体会：一、掌握失效分析的基本原理在学习失效分析的过程中，我明确了失效分析的基本原理，即了解出现故障的机制，并确定这些故障是与工作环境相关的，还是由于器件内部本身的结构和材料问题导致的。

了解这些原理，是进行失效分析的研究的基础，因此我需要具备这些基础知识来帮助我有效地分析出电子器件的故障问题。

二、熟练掌握失效检测方法在失效分析中，不同的故障问题需要采用不同的检测方法。

例如，有时是需要进行X射线照相检测，有时则需要使用红外成像来检测。

因此，在学习失效分析的过程中，我需要学会使用不同的检测方法来解决不同的故障问题，从而使我能够更加全面地掌握失效分析方面的技能。

三、实践操作和理论知识相结合学习理论知识固然重要，但是在失效分析的工作中，如果没有实际操作的经验，就无法应对复杂的实际问题。

因此，我们需要将理论知识与实际操作相结合，利用大量的实践操作来巩固所学内容，并使自己成为真正的实践能手。

四、注重经验积累和案例分析在失效分析方面，经验积累和案例分析是非常重要的。

因为电子器件的故障原因非常多，不可能在短时间内就学会其全部知识并应用于实际操作。

因此，需要利用平时的时间，多积累实践经验，同时也要多进行案例分析，从中总结出更加有效的解决方案，并不断改进自己的分析技能。

总之，电子器件失效分析的学习是一项非常重要的技能，需要不断地学习、实践和积累经验。

只有通过这些学习和实践，才能提高对电子器件失效分析的理解和能力，并在实践中更好地解决故障问题，从而为企业和社会做出更大的贡献。

电子元器件的失效分析随着人们对电子产品质量可靠性的要求不断增加，电子元器件的可靠性不断引起人们的关注，如何提高可靠性成为电子元器件制造的热点问题。

例如在卫星、飞机、舰船和计算机等所用电子元器件质量可靠性是卫星、飞机、舰船和计算机质量可靠性的基础。

这些都成为电子元器件可靠性又来和发展的动力，而电子元器件的实效分析成为其中很重要的部分。

一、失效分析的定义及意义可靠性工作的目的不仅是为了了解、评价电子元器件的可靠性水平，更重要的是要改进、提高电子元器件的可靠性。

所以，在从使用现场或可靠性试验中获得失效器件后，必须对它进行各种测试、分析，寻找、确定失效的原因，将分析结果反馈给设计、制造、管理等有关部门，采取针对性强的有效纠正措施，以改进、提高器件的可靠性。

这种测试分析，寻找失效原因或机理的过程，就是失效分析。

失效分析室对电子元器件失效机理、原因的诊断过程，是提高电子元器件可靠性的必由之路。

元器件由设计到生产到应用等各个环节，都有可能失效，从而失效分析贯穿于电子元器件的整个寿命周期。

因此，需要找出其失效产生原因，确定失效模式，并提出纠正措施，防止相同失效模式和失效机理在每个元器件上重复出现，提高元器件的可靠性。

归纳起来，失效分析的意义有以下5点：（1）通过失效分析得到改进设计、工艺或应用的理论和思想。

（2）通过了解引起失效的物理现象得到预测可靠性模型公式。

（3）为可靠性试验条件提供理论依据和实际分析手段。

（4）在处理工程遇到的元器件问题时，为是否要整批不用提供决策依据。

（5）通过实施失效分析的纠正措施可以提高成品率和可靠性，减小系统试验和运行工作时的故障，得到明显的经济效益。

二、失效的分类在实际使用中，可以根据需要对失效做适当的分类。

按失效模式，可以分为开路、短路、无功能、特性退化（劣化）、重测合格；按失效原因，可以分成误用失效、本质失效、早期失效、偶然失效、耗损失效、自然失效；按失效程度，可分为完全失效、部分（局部）失效；按失效时间特性程度及时间特性的组合，可以分成突然失效、渐变失效、间隙失效、稳定失效、突变失效、退化失效、可恢复性失效；按失效后果的严重性，可以分为致命失效、严重失效、轻度失效；按失效的关联性和独立性，可以分为关联失效、非关联失效、独立失效、从属失效；按失效的场合，可分为试验失效、现场失效（现场失效可以再分为调试失效、运行失效）；按失效的外部表现，可以分为明显失效、隐蔽失效。

电子元器件失效分析技术及方法戴俊夫;严明【摘要】As the rapid development of electronic technology,the integrated circuit is more and more widely used in various fields,and higher quality for the integrated circuit is required.Electronic components failure analysis is extremely important for improving the reliability of integrated circuit.With the raise of integration and shrinking of process dimensions,the difficulties faced by failure analysis are also gradually increasing.Base on the practical work,this paper researches and summarizes the failure analysis technology of electronic components.The failure analysis can be divided into failure phenomenon confirming,sample preparation and preservation,electrical analysis and physical analysis.The electrical analysis is the premise of physical analysis,the result of physical analysis is the purpose and evidence for electrical analysis,and analysis procedures should be cooperated each other.%随着电子技术的飞速发展，集成电路在各个领域的应用日益广泛，同时对集成电路提出了更高的质量要求，元器件失效分析在提高集成电路可靠性方面有着至关重要的作用。

电子元器件失效分析技术摘要：在当前市场竞争的刺激下，电子产品趋向小型化、智能化，市场对产品质量的要求越来越高。

电子产品的质量和可靠性密不可分，可靠性研究对保证和提高电子产品的质量非常重要，因此对失效分析的要求也越来越高。

产品失效分析的目的不仅仅是判断失效的性质和原因，更重要的是找到一种有效的方法来主动防止重复失效。

电子元器件的失效分析要模式准确、原因清晰、机理明确、措施有效、模拟再现、外推。

关键词;电子元器件；技术发展；失效分析;在科技时代下，电子技术得以被应用于各个领域，尤其是集成电路的应用范围更是不断扩大，集成电路能否可靠的运行，对电子产品的功能发挥有着至关重要的影响，而为了保证集成电路的运行可靠性，就必须要开展必要的电子元器件失效分析。

一、电子元器件失效分析原则与基本程序1.电子元器件失效分析原则。

电子元器件失效分析一般是基于非破坏性检查所开展的分析活动，具有逐层化特征。

对于电子元器件来说，若失效根源无法通过非破坏性检查进行确定，则需要进一步探究失效根源。

失效分析的整个过程是获得信息的关键环节，为保证电子元器件失效分析合理，降低失效原因遗漏概率，在失效分析过程中必须遵循相关原则：第一，遵循“先制订方案、后进行操作”的原则，在外检后才能进行通电检查；第二，在加电测试过程中，遵循电流“先弱后强”的原则，失效分析应先从外部开始，后进入内部，起初保持静态，之后不断转变为动态化；第三，失效分析应遵循“先宏观、后微观”的原则，要先从普遍化角度开展失效分析，之后再从特殊化角度展开分析。

另外，还要明确失效分析的主次顺序，一般先对主要问题开展失效分析，必要情况下开展破坏性检测。

2.电子元器件失效分析基本程序。

首先，要对失效现象加以确认，做好失效样品制备及保存工作；其次，在对电子元器件进行外部检查和电性分析之后，分析其内部结构并开展可靠性测试，必要时可开展电路评价，之后开封并剥层；最后，对失效点进行准确定位，通过物理分析确定电子元器件失效机理，进而针对失效机理采取有效的纠正措施。

电子元件失效分析及技术发展论文电子元件失效分析及技术发展论文电子元件失效分析及技术发展论文【1】电子元件可靠性工程的一个重要组成部分就是失效分析，它要借助各种分析方法和一次次的检测以确定电子元件失效的原因，找到使电子元件失效率降低的可行性方案。

因为失效分析的难度越来越大，有时需要使用一些先进的科学仪器设备，但这会增加很多成本，以下介绍一些简单的、低成本的分析方法和失效分析的思路以及技术发展。

【关键词】电子元件失效分析技术发展1 失效分析的常用方法1.1 拔出插入法拔出插入法是监视将组件板上的电子元件拔出又插入的过程，通过监视判断故障是否发生，确定失效的具体部位。

这种方法看似操作简单，但拔出插入法不一定有效，因为有时会存在特殊情况，例如焊接不牢和接触不良，这些因素会使技术人员产生错误的判断，影响下一步分析的实行。

1.2 感官辨别法感官判断法就是通过人体的一些感官判断是否故障。

包括眼睛观察电子元件外形是否正常，手触摸电子元件判断电子元件的温度、软硬程度等，鼻子嗅电子元件的味道是否正常，耳朵倾听电子元件的声音判断电子元件工作过程中发声是否正常。

感官辨别法的优势是操作简单，节约成本，但要求工作人员有丰富的经验，并且技术人员的判断容易受到环境和感官敏感程度的影响。

1.3 电源拉偏法电源拉偏法就是将正常电源电压升高或降低，使器件的工作处于异常状态，从而使损坏的电子元件将故障或薄弱环节暴露，以此确定故障电子元件的的位置。

但是电源拉偏法通常适用于器件工作较长时间后造成的故障或是电压波动造成的故障，而且不管是拉高电源还是拉低电源都对电子元件会产生一定的破坏性，会对器件造成一定的损伤，操作不慎就会使器件完全损坏。

1.4 换上备件法换上备件法就是将怀疑有问题的那个电子元件取下，换上一个新的、合格的备件，如果换上后，整个器件工作正常，说明换下的电子元件是有问题的，如果没有正常工工作则说明有问题的电子元件不是换下的电子元件。

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。