破坏性物理分析(DPA)技术对国产电子元器件质量保障的作用

由于中美贸易争端和技术限制,以及台海危机等引发的供应风险,迫使电子元器件供应链转向国内,电子元器件国产化发展已成必然趋势。但是国产元器件与国外进口元器件之间的各方面差异,无法用常规的鉴定方法进行有效区分,所以在国产化替代时,出现了替代难、不敢替代等情况。破坏性物理分析(DPA)作为一项重要的技术手段,以预防失效为目的,分析评估国产化元器件是否存在工艺、材料或制程等各环节的缺陷。主要介绍了DPA技术的作用,以及在前期元器件导入阶段对某电感和某保险丝的DPA分析案例。

基于DPA的元器件假冒伪劣判据研究

针对现今市场元器件假冒伪劣手段众多且难以鉴别。在此通过国内外标准的对比分析介绍了假冒伪劣元器件的定义和种类,通过在实际检验工作中提出了将破坏性物理分析(DPA)中内部目检、X射线检查、外部目检和芯片剪切强度等试验方法应用于元器件的假冒伪劣检验,得出了基于DPA的假冒伪劣元器件检验流程,通过多项案例分析得到缺陷判据,最后提出了验证措施。结果表明,该方法应用于元器件假冒伪劣检验切实有效。

破坏性物理分析(DPA)在评价元器件质量水平方面的作用

破坏性物理分析(DPA)技术是保证电子元器件质量的关键技术,在电子元器件的生产过程中以及上机前,在保证电子元器件质量一致性、可靠性等方面有着广泛且重要的应用优势。但目前国内没有充分应用此技术,严重的限制了国内电子元器件质量的提高,尤其是民用电子元器件普遍存在或多或少的隐蔽的质量缺陷。

混合集成电路DPA分析过程中的要点探讨

结合了混合集成电路(HIC)破坏性物理分析(DPA)的全过程,通过对DPA各项试验的特点进行分析,从而对DPA标准中规定的一些要求和难点问题进行了补充说明,尤其对一些试验如X射线检查、多余物检测、键合强度和扫描电子显微镜检查等的具体实施方法提出了独特的见解。

集成电路外部目检方法与典型缺陷案例

集成电路封装是伴随集成电路的发展而前进的。随着宇航、航空、机械、轻工和化工等各个行业的不断发展,整机也向着多功能、小型化方向变化。除高可靠性的气密封装应用外,塑封封装和球栅阵列封装等也在广泛使用。而GJB 548C-2021方法 2009.2主要是检验气密性封装器件的工艺质量,针对塑封封装器件的条款存在缺失,需要结合GJB 4027B-2021工作项目1103对塑封集成电路的质量进行检验。通过对标准进行解读,对塑封集成电路和密封集成电路的外部目检适用的条款进行了分析与总结,对常见的典型缺陷案例进行了展示,并说明了其对可靠性的影响。

塑封微电路筛选鉴定和DPA技术的研究

由于塑封器件结构和材料等因素,存在非气密性、易受温度形变等特有潜在缺陷。有效的筛选和鉴定已经成为检验塑封微电路(PEMs)质量和提高应用可靠性的关键。DPA作为产品质量检验与可靠性评价技术,能提供PEM生产与设计、工艺和制造缺陷的信息。介绍了一套筛选、鉴定和DPA技术相结合的PEMs产品保证方法,可以作为向高可靠性要求用户提供高质量PEMs的主要评价手段。

塑封倒装焊器件DPA试验流程研究

倒装焊器件与常规的引线键合结构不同,现行的DPA标准不能完全适用于倒装焊结构。结合现有标准和倒装焊器件结构特点,以某塑封倒装焊集成电路器件为例,提出一套经过试验验证的、实用性强的倒装焊器件DPA试验流程。在原来标准的基础上提出了对BGA焊球材料成分分析、底充胶检查的超声扫描要求、芯片凸点结构检查等一些新的DPA要求。BGA焊球材料成分分析是使用能谱分析实现的,而芯片凸点结构检查则是通过对器件进行研磨开封实现的。经过试验验证,该流程方案可用于倒装焊集成电路器件的实际DPA工作。

破坏性物理分析(DPA)在高可靠半导体器件质量验证中的作用

文章介绍了破坏性物理分析(DPA)内容,以及它在高可靠性半导体器件质量验证中的作用。通过大量的数据表明,DPA 能有效地评价半导体器件的批质量.

“集成电路可靠性分析技术”课程教改探索

根据“集成电路可靠性分析技术”课程教学模式的现状和存在的问题,明确思政育人目标,通过四条主线融入思政元素,形成“微思政”的实施策略。在“传统+讨论式”教学、“对分课堂”教学和项目驱动式教学的基础上,构建了三七分课堂混合式教学模式,实现教学转变。以破坏性物理分析为例进行实践,结果显示:该教学方式可优化课堂教学,并有效提升学生的综合能力。

密封电磁继电器失效机理一致性判别方法研究

航空航天用密封电磁继电器对长期带载可靠性要求较高,通常使用加速退化试验预测其可靠寿命。多应力的加速退化试验中,要求密封电磁继电器失效机理一致,否则得出的寿命预测将有较大偏差。因此加速退化试验失效机理一致性研究,对提高密封电磁继电器可靠寿命预测的准确性具有重要意义。首先基于似然比检测原理,提出一致性判别准则;进而对某典型密封电磁继电器设计加速退化试验,分析试验数据,运用所提准则对其进行一致性检验;得出一致性结论后,实施破坏性物理试验分析永磁体和簧片的退化,对结论进行验证,得到所提一致性判别准则的有效性。

物理可观测下DES的安全性研究

利用物理观测效应进行的旁路攻击,是通过对密码设备工作时泄漏的时间、功耗等信息的分析,获取密码系统的密钥或相关秘密信息.已有大量防护对策但并没有从根本上阻止攻击.本文在AT89C52上加载了DES算法,并在该平台上对差分功耗旁路攻击与防护方法进行了实验和验证.根据Micali和Reyzin建立的物理观测密码术理论模型,将该模型具体化,对可以抵抗黑盒攻击的密码要素进行修正以抵抗基于物理泄漏的旁路攻击,将RO(random ora-cle)模型用于物理观测现实世界的安全性证明,给出了对称加密方案物理可观测下安全性定义,并对DES定义了在DPA攻击下的安全性.

环扫电镜表征影响因素及芯片失效分析应用

对环境扫描电镜(ESEM)表征影响因素进行试验研究,根据半导体芯片的结构,进行成像参数优化,试验结果表明较为适合的优化参数为:腔室气压40Pa^80Pa,加速电压10k V^20k V。研究了裙散效应对能谱分析的影响,结果表明非分析区域元素含量与离能谱分析点的距离呈幂函数衰减,应证了文献报道的理论计算,对于能谱分析排除干扰元素有一定的参考意义。针对破坏性物理分析(DPA)试验中发现的塑封器件腐蚀缺陷,利用ESEM在优化参数下进行机理分析,结果表明玻璃钝化层裂纹是导致铝金属条被腐蚀的原因,而玻璃钝化层裂纹是由于器件材料性质不匹配,在热载荷条件下产生热应力而引起。这种表层缺陷极有可能因为镀膜而被掩盖,因此,利用ESEM检测半导体器件具有一定的必要性。

大规模集成电路抗辐射性能无损筛选方法

空间辐射环境会对电子器件产生辐射损伤。由于商用器件性能普遍优于抗辐射加固器件,所以从商用器件中筛选出抗辐射性能优异的器件将在一定程度上提高空间电子系统的可靠性。结合数学回归分析与物理应力实验的方法,研究了集成电路抗辐射性能无损筛选技术。通过不同的外界能量注入及总剂量辐照实验,探究电路典型参数的应变情况与电路耐辐射性能的关系,并确定其辐射敏感参数;建立预测电路抗辐射性能的多元线性回归方程,并对应力条件下的回归方程进行辐照实验验证。结果显示,物理应力实验与数学回归分析结合的筛选方法减小了实验值与预测值的偏差,提高了预估方程的拟合优度和显著程度,使预估方程处于置信区间。

电子元器件破坏性物理分析中几个问题的探讨

通过对电子元器件破坏性物理分析(DPA)试验中发现的混合电路中塑封器件检查、X射线检查密封宽度判据、剪切强度判据和半导体二极管芯片目检等问题进行分析、探讨,加强对DPA试验评价电子元器件固有可靠性机理的认识,以实现恰当、灵活运用标准开展DPA工作。

大规模集成电路抗辐射性能无损筛选方法研究

结合数学回归分析与物理应力实验的方法,研究了集成电路抗辐射性能无损筛选技术。通过一定的外界能量注入及总剂量辐照实验,探究电路典型参数的应变情况与电路耐辐射性能的关系,并确定其辐射敏感参数;建立预测集成电路抗辐射性能的多元线性回归方程,并对应力条件下的回归方程进行辐照实验验证。结果显示,数学回归分析与物理应力实验结合的方法提高了无损筛选的可靠性。

半导体器件扫描电镜低电压成像技术应用

针对使用扫描电镜(SEM)进行半导体器件破坏性物理分析(DPA)和失效分析(FA)时,芯片表面不作喷镀处理的问题,提出了减小或消除电荷累积的试验方法。试验结果表明,正确应用SEM低电压技术,选择加速电压1.0 kV-2.0 kV、电子束斑2.0,结合积分技术,可在芯片表面不作喷镀处理,并满足国军标要求下,得到分辨率和性噪比均很好的图片。

塑封半导体器件的可靠性保证措施

为了降低塑封半导体器应用于高可靠性产品领域中的质量风险,采用质量细化分析方法,针对塑封半导体器件本身在材料、结构等方面的特点,做了塑封半导体器件失效模式与机理的原理探讨。得出器件应用于产品前,应该进行温度适应性评估、二次筛选以及破坏性物理分析等先期工作。

电子元器件的破坏性物理分析

电子元器件在设备运行过程中极易发生破坏,因此关于电子元器件的破坏性物理分析对于相关设备的运行及维护方面具有十分重要的作用,并且对于提高电子元器件的质量及使用效果也具有十分重要的积极作用,由此达到对电子元器件在相关设备中运行状态及破损情况形成充分的理解与认识。文章就电子元器件破坏性物理分析对于电子元器件品质及相关设备运行的意义作用进行了探讨,对电子元器件的破坏性物理分析作出详细阐述。

新型PoP封装存储器的破坏性物理分析方法

新型封装堆叠(PoP)封装存储器的结构与常规封装不同,导致现行破坏性物理分析方法不完全适用于新型PoP存储器。对新型PoP存储器结构分析,找出了影响新型PoP封装存储器可靠性的典型缺陷。以某型号PoP封装存储器为例,运用3D-X-ray、金相切片、叠层芯片分离、非顶层芯片内部检查等关键技术,提出了一套适用性强、效率高的综合性破坏性物理分析方案,并通过实例验证了新型PoP封装存储器可靠性评估方法的有效性,同时也为后续标准的修订及其他先进封装器件的破坏性物理分析提供依据和帮助。

基于2.5D/3D封装集成电路的破坏性物理分析(DPA)方法研究

本文通过对2.5D/3D封装集成电路DPA分析流程及方法的研究,提出了针对2.5D/3D封装的分析流程为先无损分析再进行破坏性分析,其中无损分析部分主要是通过无损成像技术进行内外部结构成像,由外观检查(3D OM),X射线成像检查(3D Xray),声学扫描显微镜检查(C-SAM)组成;破坏性分析部分主要是通过破坏性制样技术对待分析样品进行层层拆解后对各部分结构进行结构工艺及材料特性表征,由开封,取芯片,多层堆叠芯片分离,剖面制样,结构表征等组成。同时也对每个分析测试项目的实现方法作出了阐述。根据本文所述方法可以实现对2.5D/3D封装芯片进行结构解析。