一文详解半导体芯片失效分析，含案例分析（附资料+PPT）！

摘要：针对进口器件采购及使用过程中遇到的仿冒、翻新问题，为验证和鉴别器件的标识、材料、结构、芯片版图和制造质量是否符合原厂规定或工艺特征，通过对采购批抽取器件样本的方式，采用系列试验对器件进行检查和分析，并对识别为非原厂工艺（假冒/后期翻新/改标等）的样品批进行剔除

本篇文章分为三部分内容：半导体芯片失效分析概述、针对芯片失效的详细案例分析集成电和路芯片失效模式及分析详解，欢迎收藏学习！

1. PFA （Physical Feature Analysis）物理特征分析

针对进口器件采购及使用过程中遇到的仿冒、翻新问题，为验证和鉴别器件的标识、材料、结构、芯片版图和制造质量是否符合原厂规定或工艺特征，通过对采购批抽取器件样本的方式，采用系列试验对器件进行检查和分析，并对识别为非原厂工艺（假冒/后期翻新/改标等）的样品批进行剔除。

2. 要素

样品抽样破坏性试验针对采购批原厂特征数据库

表一器件仿冒翻新的典型类别

3. 典型缺陷

图一典型缺陷

1. DPA （ Destructive Physical Analysis ）破坏性物理分析

针对元器件生产批的工艺水平及过程控制水平，以验证元器件的设计、结构、材料和制造质量是否满足有关规范的要求或预定用途为目的，通过生产批抽样的方式，采用一系列方法对元器件进行非破坏性和破坏性的检查和分析，从中获取元器件的批质量信息。

2. 要素

样品抽样破坏性试验针对工艺过程形成的缺陷不可筛选缺陷结果代表生产批质量情况

图二

图三

1. 概述

元器件的固有可靠性是由元器件的结构设计和生产控制所决定的。

如果生产控制不严，就会导致器件内部存在工艺缺陷，如果不能通过有效手段剔除，也会造成可靠性影响。——DPA剔除

如果结构设计不合理，就会导致元器件的固有可靠性不高，由此带来的问题如果发生在使用阶段，就会给型号任务造成重大影响。——结构分析剔除

2. CA （Constructional Analysis）结构分析

针对元器件结构设计的潜在隐患，从元器件的设计、工艺选择和评价等阶段先期介入，通过对元器件结构、工艺、材料的综合评价，分析是否存在对于预定使用环境（如宇航应用）的可靠性隐患和潜在失效机理，最终给出元器件设计对于预定使用环境的适用/限用/禁用结论。

3. 要素

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）

4. 流程

图五半导体器件结构分解

6. 结构要素识别

图六结构要素识别

7. 典型结构设计缺陷

图七典型结构设计缺陷

8. 典型工艺设计缺陷

图八典型工艺设计缺陷

针对产品全寿命周期过程中的失效问题，以确定失效原因为目标，通过对失效模式的综合性试验分析，定位失效部位、明确失效机理，并基于失效机理提出纠正措施，预防失效的再发生。作为贯穿型号或产品质量控制全流程的重要环节，失效分析对于追溯产品的设计（含选型）、制造、使用、质量管理等各环节的不良因素或潜在隐患都具有重要的意义。

1. 要素

样品唯一性公正（第三方）失效分析、设计、厂家共同参与试验不可逆关键过程（方案）

2. 试验方法

QJ3065.5-98元器件失效分析管理要求

GJB3233-98集成电路失效分析程序方法

GJB4157-98分立器件失效分析方法

3. 技术途径