集成电路封装用绝缘胶漏电失效分析

在电子元器件封装领域中,塑封器件正逐步替代气密性封装器件。目前工业级塑封器件已不能满足器件的高可靠性要求,工业级塑封器件在严酷的环境应力试验中经常出现失效。研究了工业级塑封器件在可靠性筛选试验中出现失效的问题,通过X射线观察和芯片切面分析等方法,查明了造成器件失效的原因,并提出了优化改进措施。

埋地成品油管道绝缘接头漏电失效特征分析

目的分析兰成渝成品油管道某管段绝缘接头漏电失效的原因以及对阴极保护有效性产生的影响。方法通过电位测量、电阻测试、漏电率测试等方法对管道阴极保护系统中恒电位仪、绝缘接头绝缘性能等进行检测。对该管段进行阴极保护输出、绝缘接头两端电位等参数的返场调研检测,对绝缘接头失效部位管内腐蚀产物成分及形貌进行表征。结果恒电位仪在清管前后的输出电压差为7.55 V,保护侧与非保护侧电位相同漏电率达90%。绝缘接头两端管段存在大量坑蚀,深度可达3~3.5 mm。绝缘接头垫片处附着大量腐蚀产物,主要成分为Fe3O4和FeOOH等有磁性、易导电的铁氧化物。结论绝缘接头失效导致管道失去保护,原因是外防腐层破损,外部导电介质会造成管道电搭接;管道内部磁性导电腐蚀产物导致绝缘接头短接。

0.8μm高压BCD电路漏电失效改善

0.8μm高压BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)电路存在漏电失效,其失效原因是IMD(InterMetal Dielectric)平坦化不良,造成金属2残留短路。通过SOG(spin-on-glass)二次平坦化工艺,大幅改善了IMD的平坦化效果,将平坦化因子由0.35提升到0.90,杜绝了金属2残留,较好地解决了漏电问题,提高了电路成品率。

一种高压模拟开关漏电失效解决方法

高压模拟开关在现代超声领域发挥关键作用。综合考量传输速度、导通电阻、通道隔离度等性能指标,利用红外热成像技术解决了电路漏电的失效问题。该技术包括红外热成像、漏电失效分析、漏电测试、器件原理分析及漏电解决方案等措施,提出了高压模拟开关器件漏电失效问题的通用解决方法,对高压模拟开关漏电失效问题的解决具有较高的参考价值。另外,该方法通过对器件内部工艺结构的分析,发现了器件漏电失效的本质因素,对后续器件工艺结构的改进具有一定的指导意义。

UMOSFET功率器件漏电失效分析及工艺改善

针对U型沟槽MOSFET（UMOSFET）功率器件栅极和源极间发生漏电失效的问题,对失效器件进行了电学测试和缺陷检测,对失效现象和失效机理进行了分析,并进行了相关工艺模拟和工艺实验。采用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）和聚焦离子束（FIB）对失效芯片的缺陷进行分析和表征。结果表明,器件的U型沟槽底部栅氧化层存在的缺陷是产生漏电的主要原因,湿氧工艺中反应气体反式二氯乙烯（TransLC）的残留碳化造成了芯片栅氧层中的缺陷。通过工艺模拟和实验,优化了湿氧工艺条件,工艺改进后产品的成品率稳定在98%～99%,无漏电失效现象。

金属迁移致LED漏电失效实验研究

通过实验还原了失效LED产品,利用I-V曲线测试仪研究了失效LED产品的漏电规律,通过X-Ray探测仪和光学显微镜(OM)检测了失效LED产品内部形貌差异,采用扫描电子显微分析仪(SEM)和能量色谱X射线光谱仪(EDX)测试分析了失效LED产品的微观组织形貌以及组成成分,确定了LED产品失效原因。实验结果表明:在外加电压作用下,金属元素在PN结之间会发生迁移,造成LED漏电失效;PN结由于漏电发热,导致Au电极和芯片结合力变差,发生电极脱落和芯片烧伤现象。因此可对芯片表面进行纳米涂层设计,能有效地防止金属迁移。

电极结构对倒装LED芯片漏电的影响

对有漏电缺陷的倒装LED芯片样品进行失效分析,得出电极结构缺陷是导致芯片漏电的主要原因。这些缺陷包括:Ag反射层与外延片剥离、钝化层不完整、绝缘层边缘焊料爬壁以及电极/焊料界面互溶等。研究表明,在Ag反射层下增加金属粘结层、调整钝化层生长工艺参数、减缓绝缘层台阶坡度和改变电极材料结构等方法都可以有效地避免漏电现象发生。

LDO失效分析及改善

低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator,LDO)新品导入中,过强的铜线焊接会使焊球下芯片层间电介质层(Interlayer Dielectric,ILD)产生裂纹,从而导致器件测试漏电流失效或可靠性失效。通过对芯片结构的分析,指出LDO漏电流失效的原因,同时详细讨论了如何确定合理的铜线焊接参数、如何检测失效以及失效分析步骤。

装配应力对芯片可靠性的影响分析

半导体器件发生机械应力失效的直接原因是外部应力大于器件自身强度,文章以两种典型机械应力失效产品为例,采用EMMI、SEM、OBIRCH等失效分析方法,对装配后电性能失效的TR组件波控电路芯片以及温度循环、恒定加速度试验后失效的大电流低压差线性调整器产品,进行了失效原因分析,定位出两个产品的故障点,分析其失效原因。通过两个案例故障现象,结合机械应力的特点,总结出机械应力引起芯片失效的典型故障表现形式。