主要失效分析仪器和主要参数课件

1、失效分析用主要设备的作用和参数 元器件失效分析1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?2分类仪器名称形貌观察设备光学显微镜（体视显微镜、金相显微镜）、扫描电子显微镜、X射线透视系统、扫描声学显微镜。常规电参数测试设备（包括一些辅助性的测试设备）高阻仪、LCR参数测试仪、漏电流测试仪、耐压测试仪、晶体管图示仪、网络分析仪、频谱分析仪、模拟信号源、全集成数字多路跟踪曲线分析仪、半导体参数测试仪、集成电路参数测试仪，其它常用电参数辅助性测试设备有频率计、功率计、

2、微安计、直流电源、微欧计、示波器等。化学成分和组成分析设备X射线能谱仪、显微红外光谱分析仪、离子色谱分析仪。其它专项检测设备粒子碰撞噪声检测仪 、密封性检测设备（氦气氟油加压检漏装置、氦质谱检漏仪）、内部气氛分析仪、全自动抗静电及抗闩锁测试系统、红外热象仪、拉力剪切仪。其它辅助性设备（开封、去钝化层、环境试验等）塑封器件喷射腐蚀开封机、反应离子刻蚀机，抛光研磨机、各种环境试验箱。3声学显微镜(CMode Scanning Acoustic Microscope)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

3、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1500MHz，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）。5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

4、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。6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530KV。7X-Ray透视系统（FEINFOUS FXS-160.40）特点和性能：被测物体最大尺寸：610mm460mm扫面区域： 610mm460mm图像解析度：1umX-Ray管高压：01

5、60KVX-Ray管电流：01mA最大几何放大倍率：636倍观测方向与垂直方向倾斜角度：060图像感应器水平面可旋转角度：0360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。8LCR参数分析仪特点和性能： 工作频率：110MHz；可以设定的直流偏压：0200V（外置）；交流电压01Vrms；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。10耐压测试仪特点和性能：电压范围：010KV；可设定限流模式。可设定时间范围099s；漏电流最大设定值100mA。

6、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。12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（Data Log）。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。14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/DI

7、V-200mA/DIV ；中功率的测试范围（最大20A/2KV）。154145三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：0.11999pF,dc电压斜率1mV/s1V/s，增量为1mV/s 16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：30K6GHz 输出功率：8510dBm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：3Hz26.5GHz 解调带宽：80MHz 幅度平坦度：0.1 相位平坦度：0

8、.717模拟信号源作用：为被测件提供250kHz20GHz频率范围的模拟信号 特点频率范围：250kHz20GHz 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） 18X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B5U92，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） 。2

9、0红外光谱仪（TENSOR27）特点：光谱范围7500/cm370/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。21其它专项检测设备 23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：1512 （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：110E724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 25250Hz，正弦 其它震

10、动方式：有限随机震动，频率75Hz400Hz。 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26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Wire Pull传感器3个（100g 、1kg 、10kg)、die shear传感器2个(5kg 、100kg)；ball shear传感器1个(250g)27特点和性能：HBM（人体模型），MM

11、（机器模型），CDM（带电器件放电模型） 1）MK.2 SE：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。MK2RCDM28 其它辅助性设备30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