主要失效分析仪器和主要参数精选ppt课件.ppt

失效分析用主要设备的作用和参数 元器件失效分析 2 形貌 显微形貌 观察设备电参数测试设备 包括一些电参数测试的辅助性设备 化学成分和组成分析设备其它专项检测设备其它辅助性设备 相关参数用什么仪器 设备来测试仪器 设备的极限能力 3 4 光学显微镜 体视显微镜 反射式和透射式 特点 放大倍数较低 景深大 立体感强 用途 器件的外观及失效部位的表面形状 尺寸 组织 结构和缺陷等观察 有时候用于微探针的测试 放大倍数 目镜 物镜 6 3 80倍金相显微镜特点 放大倍数较高 景深小 空间分辨率低 微米以下观察困难 放大倍数不连续 用途 器件外观局部位置显微检查 体视显微镜基础上 器件失效点 形貌 的放大检查 放大倍数 目镜 物镜 50 2000倍 5 声学显微镜 C ModeScanningAcousticMicroscope 特点 C SAM是一种反射式扫描声学显微镜 利用超声脉冲探测样品内部微观状态 无损检测 在C SAM的图像中 与背景相比的衬度变化构成了重要的信息 在有空洞 裂缝 不良粘接和分层剥离的位置产生高的衬度 因而容易从背景中区分出来 性能 扫描声学显微镜频率范围为1 500MHz 空间分辨率可达0 1um 能完成超声波传输时间测量 纵向截面成象 X Y二维成象和三维扫描与成象 用途 电子元器件 材料及PCB PCBA内部各种缺陷 如裂纹 分层 夹杂物和空洞等 6 扫描电子显微镜 特点 对样品的任何细微结构及其它表面特性放大进行观察和分析 缺点是样品处于真空环境下 在高电压下还需解决样品表面钝化层的荷电问题 性能 分辨率高 可以达到1 5nm或更高 放大倍数从几倍到几十万倍 连续可调 便于跟踪寻找缺陷并建立微观形貌与宏观形貌之间的关系 景深大 有较强的立体感 适合观察断口等类型的粗糙表面 用途 用于失效定位和缺陷分析 如观察芯片表面的缺陷 结构 配合X射线能谱仪 可同时进行成分分析 7 聚焦离子束系统 FIB 用途 在失效分析中主要用作线路修补和局部验证 主要有三个作用 1 剖面制作2 电路连线3 底层的探测通孔制作 聚焦离子束的分辨率可以达到5nm 最小线宽度0 13um 能进行150mm以上圆片加工与分析 加速电压范围一般5 30KV 8 X Ray透视系统 FEINFOUSFXS 160 40 特点和性能 被测物体最大尺寸 610mm 460mm扫面区域 610mm 460mm图像解析度 1umX Ray管高压 0 160KVX Ray管电流 0 1mA最大几何放大倍率 636倍观测方向与垂直方向倾斜角度 0 60图像感应器水平面可旋转角度 0 360被测物最大重量 5kg用途 样品内部结构 多余物 PCBA板焊点 焊接空洞 间距的测量 等的检查 9 常规电参数测试设备 10 LCR参数分析仪 特点和性能 工作频率 1 10MHz 可以设定的直流偏压 0 200V 外置 交流电压0 1Vrms 电阻 电容和电感测试精度0 05 损耗精度为0 0005 用途 主要用于测试阻 容和感的容量 损耗 阻抗 电感 电阻 品质因素和导纳等 11 漏电流测试仪 特点 施加一定的电压 测试 或监测 样品的漏电流状态 性能 电压范围 0 650V 电流范围1uA 30mA 可以调整的时间1 99s 用途 用于测试电容器 如电解电容器 的漏电流 12 耐压测试仪 特点和性能 电压范围 0 10KV 可设定限流模式 可设定时间范围0 99s 漏电流最大设定值100mA 用途 主要用于对样品 电容器 塑料 介质层耐压强度测试 整机的电绝缘性能测试 13 全集成数字多路跟踪曲线分析仪 A2R4 324 性能和特点 控制开关矩阵进行正确的连接 再加电源激励 通过测量单元对响应信号进行测量 电压范围 15V 15V 最大电流为1A 最大测量管脚数为324个 用途 用于对集成电路的电参数测试 可以测试器件的端口特性 静态参数 闩锁测试和IDD 注意 需要夹具支持 14 数字集成电路测试系统 特点和性能 最大管脚数 64pin 可以提供功能测试 交流参数测试和直流参数测试 定时精度10ns 最高测试速度5MHz 主要测试方式包括合格 不合格方式 Pass Fail 数字记录方式 DataLog 用途 对各类 TTL NMOS CMOS 大 中 小规模数字集成电路进行动态功能 直流参数以及交流参数的测试 15 晶体管图示仪 用于检测样品端口静态特性 可测试的半导体器件包括二极管 晶阀管 MOSFET 双极晶体管 光电器件和JFET等 可加 晶至1500V电压 电流1nA DIV 200mA DIV 中功率的测试范围 最大20A 2KV 16 4145 三种基本的半导体测量 I I V 和准静态的C V 可编程电压源 100V可编程源 函数发生器 100V可编程直流电压源 基本精度 0 5 高分辨率 1fA 准静态C V 0 1 1999pF dc电压斜率1mV s 1V s 增量为1mV s 17 微波分析设备 矢量网络分析仪 频谱分析仪 模拟信号源 矢量网络分析仪微波器件 子系统测试频率范围 30K 6GHz输出功率 85 10dBm 频谱分析仪用于测量微波振荡器 谐波发生器等器件的测试频率范围 3Hz 26 5GHz解调带宽 80MHz幅度平坦度 0 1相位平坦度 0 7 18 模拟信号源 作用 为被测件提供250kHz 20GHz频率范围的模拟信号特点频率范围 250kHz 20GHz最大输出功率 20dBm分辨率 所有扫描方式0 01Hz外部基准频率 1 2 2 5 5 10MHz 在0 2ppm以内 19 化学成分和组成分析设备 20 X射线能谱仪 特点 能谱仪除了分析速度快 可做定量计算外 还可以选择不同的方式进行分析 即可选点 线及区域进行分析 还可做不同元素的面分布图 mapping 性能 检测极限0 1 可分析的元素范围从B5 U92 在Fe55的分辨率可达135eV 相对的检测灵敏度高达10E4数量级 可做定量分析 用途 分析材料 污染物等的化学成分 超轻元素除外 21 红外光谱仪 TENSOR27 特点 光谱范围7500 cm 370 cm 分辨率优于1 cm外光谱用途 分析有机物的成分 但是目前很多有机物都不能明确知道是何种物质 失效分析中常用于失效品和良品的对比分析 22 离子色谱分析仪 DX500 特点 先进的阴 阳离子痕量测试仪 10min内完成分离与检测 用途 阴 阳离子的测定 失效分析中常用于对PCBA或组件上各种阴离子浓度的测定 测试的离子包括卤素离子 硝酸根离子 硫酸根离子等 23 其它专项检测设备 24 内部气氛分析仪 用途 失效分析中主要用于检测电子元器件 电真空器件的内部水汽及其它气氛 性能 检测范围 1 512 原子量 主要气氛 水汽 氮气 氧气 氩气 氢气 二氧化碳 准确率 5 以内 水汽检测灵敏度 1 10E7 25 检漏设备 氦气氟油加压检漏装置 氦质谱检漏仪 用途 用于对有密封要求的元件 器件进行密封性测试 包括两个部分 粗检漏和细检漏部分 特点 样品的大小 相关的测试标准 粗检漏主要注意样品的耐受温度不能小于125 26 粒子碰撞噪声检测仪 用途 用于检测元器件重松散微粒 如集成电路 混合电路 晶体管 继电器和开关等等 特点 频率范围25 250Hz 正弦其它震动方式 有限随机震动 频率75Hz 400Hz 样品重量 整个范围中最大重量为400g 60Hz时最大为500g 震幅 0 1到25 50 G 峰值 27 多功能焊接强度测试仪 DAGE400 用途 主要用于IC芯片上芯片粘结状态 键合线键合状态的评价 主要测试项目包括 键合强度试验 芯片剪切强度试验和BGA焊球剪切力试验 相关参数 测试精度为各传感器的各测试满量程的正负百分之0 25 传感器包括WirePull传感器3个 100g 1kg 10kg dieshear传感器2个 5kg 100kg ballshear传感器1个 250g 28 特点和性能 HBM 人体模型 MM 机器模型 CDM 带电器件放电模型 1 MK 2SE 该仪器包括HBM MM Latch Up 闩锁测试 三大模型 支持最高试验引脚数为768Pin HBM支持最高试验电压为8000V MM支持最高试验电压为2000V 闩锁测试 2 7 2型 该仪器只能进行HBM试验 支持最高试验引脚数为128Pin 最支持最高试验电压为 8000V 3 RCDM3 该仪器只能进行CDM试验 最支持最高试验电压为 4000V 用途 对各类器件进行抗静电能力的评价 MK2 RCDM 29 红外热象仪 型号 InfraScope主要检测电子产品温度分布适用于功率模块 SMA 功率元器件 电子组件等电子产品的温度探测 通过检测验证产品的热性能 进而优化产品设计和改进工艺 最高温度探测灵敏度达到0 1摄示度 最高空间分辨率达到5um 30 其它辅助性设备 31 塑封器件喷射腐蚀开封机 特点 用于对塑封器件的封装进行局部开封 暴露内部芯片表面但保留芯片 管脚 内引线和压焊点的完整性能 用于暴露塑料封装器件的芯片 以便于进行芯片表面的电测和形貌观察 32 反应离子刻蚀机