分立元器件失效原因分析

 

 

晨欣小编

2022-11-08 13:41:45

  电子产品的研发和生产的进程中,随着电子元器件的样品测试,小批量,大批量,数量不断的增加,“0缺陷”产品是不存在的,有缺陷却是一种必然。有缺陷并不可怕,大家最关心的是产品失效以后如何正确找出原因,确定失效机理,避免失效再次发生。今天和大家分享一些分立元器件的失效分析基本步骤和方法,因篇幅有限,主要讲电应力分析,希望对各位工程师朋友们有帮助。


  1.概念


  1.1:失效分析隶属于产品可靠性。


  1.2:产品可靠性分析有三种工程方法:可靠性数据;可靠性测试和失效分析


  1.3:失效分析是指失效产品的物理和化学反应进行分析,找出机理,分析本质原因。


  2.流程

  3.应力


  产品出厂时理论上是“100%”的良品,之所以失效一定是外界诱因导致,这些诱因就是各种应力,主要有电应力、热应力、机械应力、化学应力等。而最常见的一种就是电应力。怎样确定是电应力失效,是电流烧坏还是电压击穿呢?


  4.案例分析


  典型电流烧坏


  当大电流经过芯片时,因电流是瞬间,高能量的冲击,最先烧毁的往往是键合线的接触点,位置会靠近开窗处,如上图

  当元器件中产生脉冲电压时,因为电压也是瞬时的,如果在导通良好的开窗处往往可以迅速将电荷消除,而在远离窗口处更容易击穿,击穿处常常表现有“熔孔”的形状。


  在一些超薄结构的二极管中,因芯片和框架连接是焊接的方式,不使用键合方式,没有开窗口。所以单纯从位置很难判断。这是可以观察失效点形状,如上图呈现“爆米花”形状,是最常见的电流烧坏。肖特基二极管,因为采用的是金属半导体结构,内部有一层金属薄膜。电压击穿时容易发生尖端放电现象,这和金属薄膜生产时表面粗糙度有关,所以击穿位置也可能靠近开窗口上诉几种案例是常见的典型的电流,电压失效,但是失效种类千奇百怪,更多的是考验分析师的失效分析能力,个人建议从一下四点进行提升:


  思维严谨


  注重细节


  冷静分析


  知识面宽


 

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