文章來源：半導(dǎo)體工程師

原文作者：芯片失效分析

在芯片失效分析中，常用的測試設(shè)備種類繁多，每種設(shè)備都有其特定的功能和用途，本文列舉了一些常見的測試設(shè)備及其特點。

顯微鏡：顯微鏡是芯片失效實驗室中最基礎(chǔ)的儀器，用于觀察芯片中微小的結(jié)構(gòu)和缺陷。

體式顯微鏡：放大倍率從幾倍到150倍，適用于初步的外觀檢查。

金相顯微鏡（如設(shè)備型號LV150N）：放大倍率從50倍到1000倍，分辨率達(dá)到0.2um，適合觀察芯片中的微裂紋等結(jié)構(gòu)。

掃描電子顯微鏡（SEM）：一種非常先進(jìn)的顯微鏡，可以在納米級別下觀察芯片結(jié)構(gòu)，直接觀察到微觀缺陷、線路斷裂等。

C-SAM（超聲波掃描顯微鏡）：用于無損檢查，能夠檢測材料內(nèi)部的晶格結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)顆粒、裂紋、分層缺陷、空洞等。

X-Ray設(shè)備：用于分析半導(dǎo)體BGA、線路板等內(nèi)部位移，判別空焊、虛焊等BGA焊接缺陷。例如德國Fein微焦點X-ray，標(biāo)準(zhǔn)檢測分辨率＜500納米，幾何放大倍數(shù)達(dá)到2000倍，最大放大倍數(shù)可達(dá)10000倍。

X-ray檢測

半導(dǎo)體參數(shù)測試儀和探針臺：用于電性能測試，判斷失效現(xiàn)象是否與原始資料相符，分析失效現(xiàn)象可能與哪一部分有關(guān)。例如IV曲線測量儀（設(shè)備型號CT2-512X4S），最大電壓10V，最大電流100mA。

示波器：能夠顯示電路中隨時間變化的電壓波形，適用于測試芯片的模擬電路和數(shù)字電路。

邏輯分析儀：一種常用的數(shù)字電路測試工具，通過連接到芯片的引腳，捕捉芯片輸出的數(shù)字信號，并轉(zhuǎn)換成可視化的波形，幫助判斷芯片是否工作正常。

紅外線相機(jī)：用于檢測芯片中的溫度變化，幫助測試人員檢測芯片是否存在熱點問題。

聲學(xué)顯微鏡：將聲音轉(zhuǎn)換為光信號，通過觀察芯片表面上的光反射來檢測芯片中的缺陷。

FIB（聚焦離子束）：用于線路修改、切線連線、切點觀測、TEM制樣、精密厚度測量等。

這些測試設(shè)備在芯片失效分析中各有側(cè)重，可以根據(jù)具體需求選擇適合的設(shè)備進(jìn)行分析。同時，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，新的測試設(shè)備和方法也在不斷涌現(xiàn)，為芯片失效分析提供了更多的可能性。