震撼揭秘！EOS災難性燒毀竟導致這種后果

隨著半導體制程技術越來越先進、操作電壓越來越低以及系統功能越來越復雜，導致EOS更容易竄到系統內部，使得損壞面積加大。多年來，EOS一直是科技產業產品故障率最高的原因之一。

本篇美信檢測將通過專業的檢測與分析判斷該案例失效現象并尋找出其失效的根本原因，并提出有效的解決方案，提高產品的長期可靠性。通過檢測分析發現竟與EOS燒毀有著極大的關系！

背景

某IC在使用一段時間后失效，主要表現為VCC對PGND ，SW對PGND之間電壓不達標。現對4pcs PCBA(OK)、1pc開封后的NG單體芯片，4pcs PCBA（OK）進行分析，查找NG原因。

測試分析

1 外觀檢查

對NG PCBA上的芯片、NG單體芯片及功能正常PCBA上芯片進行外觀檢查，結果顯示：NG PCBA上芯片表面絲印清晰，未發現有明顯碰撞痕跡、裂紋等異常，基本排除芯片遭受外力撞擊導致失效。

2 X-ray檢查

用X-ray對PCBA上的芯片內部結構進行檢查，檢查發現：NG PCBA上芯片內部結構與OK PCBA上芯片內部結構基本一致，未發現明顯的異常現象。

3 超聲掃描

取下NG PCBA上芯片進行超聲掃描，檢查結果顯示：NG芯片內部界面未發現明顯的分層現象。

4 半導體特性測試

為確認4ps PCBA（NG）上芯片是否存在異常，對PCBA-1(NG)、PCBA-2(NG)上取下后的芯片進行半導體特性測試，對PCBA-3(NG)、PCBA-4(NG)上芯片進行在板半導體特性測試。

測試結果顯示：

（1）PCBA-1(NG)上芯片SW-PGND之間存在輕微漏電現象；

（2）PCBA-2(NG)上芯片SW-PGND、VCC-PGND之間存在輕微漏電現象；

（3）PCBA-3(NG)上芯片在板SW-PGND、VCC-PGND、Vin-PGND、FB-PGND之間存在明顯漏電；

（4）PCBA-4(NG)上芯片在板SW-PGND、VCC-PGND、FB-PGND之間存在明顯漏電。

（紅線為NG半導體特性曲線，藍線為功能OK半導體特性曲線）

5 定位分析

為確認失效PCBA上芯片具體的NG位置，對PCBA-3(NG)上芯片、PCBA-4(NG)上芯片進行在板定位。

定位結果顯示：（1）PCBA-3(NG)上芯片、PCBA-4(NG)上芯片內部都發現異常點，如圖9為PCBA-4（NG）定位形貌圖；（2）2pcs NG芯片異常位置為同一個位置，說明都為同一種失效模式的失效；（3）OK芯片該位置未發現異常點。

6 開封觀察

為確認NG表面是否存在明顯燒毀現象，對PCBA-2(NG)、PCBA-3(NG)、PCBA-4(NG)、OK芯片進行開封觀察。

開封結果顯示：NG芯片表面都未發現明顯裂紋、燒毀等異常現象。

7 去層

前面分析可知： 定位發現芯片內部存在異常熱點，但芯片表面未發現明顯異常，因此使用化學方法去除2#3#4# PCBA（NG），OK PCBA表面金屬層觀察芯片襯底形貌。

去層結果顯示：

（1）2#3#4# PCBA（NG）襯底部位都發現燒毀的現象，燒毀位置比較固定應屬于同一個功能區；

（2）通過SEM放大觀察發現燒毀區域主要表現為芯片內部走線燒毀斷裂，因此判斷應屬于EOS燒毀。

結論與建議

總結：

芯片NG的原因為EOS燒毀導致的芯片漏電失效。

建議：

排查芯片EOS來源。

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