失效分析服务

集成电路“爆米花”失效

1. 案件背景：某功能模块经回流焊贴装后，调试阶段发现IC8422CN功能失效，第一引脚无输出，部分不良可通过按压IC暂时恢复。

2. 失效模式：功能失效。

3. 失效原因：引线内球形焊点剥离。

4. 分析结论：塑封IC受潮，过回流焊时，由于高温导致内部水汽膨胀造成IC内部粘结界面分层，分层产生的机械应力剥离球形焊点。

5. 分析过程说明：

a) 外观检查。对失效IC进行外观检查，目视下未发现明显异常，体视显微镜观察亦未发现明显异常。

b) 无损检测。为进一步确认结构失效模式及焊接质量问题，对NG样品进行X射线透视观察，未发现无明显异常。利用C-SAM对IC的内部粘结情况进行检测，发现NG样品关键区域存在分层现象，OK品粘结良好。

图一 NG品内部界面分层

c) 电参数测试。为进一步确认失效模式，并定位失效点。对IC各引脚进行I—V特性测试，对比NG样品与OK品测试结果。发现NG品1#引脚呈开路特性，而OK品呈现PN结I—V特性。

d) 开封镜检。对NG品进行开封，利用金相显微镜检查，未发现明显异常。

e) SEM检测。对开封后的IC进行SEM检测，发现球形焊点存在机械应力剥离现象。

图二 集成电路1#引脚内部球形焊点SEM图

图三 球形焊点局部放大图

6. 参考标准:

GJB 548B-2005 微电子器件失效分析程序-方法5003

GB/T 17359-2012 电子探针和扫描电镜X射线能谱定量分析通则

JEDEC020-J-STD-035 Acoustic Microscopy for Nonhermetic Encapsulated Electronic Components

IPC/JEDEC J-STF-020 塑料集成电路SMD的湿潮/回流敏感性分类。