首頁 可靠度測試後,元件高電阻值異常,失效點如何找

可靠度測試後,元件高電阻值異常,失效點如何找

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可靠度測試後,元件高電阻值異常,失效點如何找

by ruby

發佈日期:2017/8/17
發佈單位:iST宜特

電腦模擬元件上板應力匹配正常,可靠度實測卻過不了,是元件與板材匹配問題?還是封裝錫球的耐受度不夠?
元件重新跨製程,經過可靠度驗證,實驗結果卻顯示高阻值異常失效點該如何找?

本月的小學堂,宜特將分享一個以晶圓級晶片尺寸封裝(WLCSP)的元件,進行上板可靠度驗證後,產生失效的案例。此案例對於以錫球為封裝形式的IC,亦是相當常見的失效形式。

所謂的WLCSP晶圓級晶片尺寸封裝,全名Wafer Level Chip Scale Packaging,是指,直接將整片晶圓級封裝製程完後,再進行切割,切完後封裝體的尺寸等於原來晶粒的大小,後續利用重分布層(RDL),可直接將I/O拉出陣列錫球與PCB做連接。

也因隨著輕薄短小的需求,WLCSP成為封裝形式的主流,在WLCSP的封裝體概念下衍生出Fan-in,Fan-out與Info等晶圓級封裝體。然而,此類封裝形式,在可靠度驗證後,常見的失效模式,如錫球介面、吃錫不良,上板後應力匹配問題。

所以,當要確認WLCSP形式的元件,在可靠度驗證後的失效點時,就更需要留意分析工具的時機點是否會有應力產生,免得反而破壞掉「命案現場」(原有的失效點),導致更難確認失效真因。

以下這個案例,宜特提出三步驟,告訴你失效分析工具該如何選擇?特別是什麼時機點,命案現場才能夠清除,快速讓失效點(defect)無所遁形。輕易找到失效真因。

第一步驟 : 定位

針對可靠度實驗後產生高阻的WLCSP元件,利用Thermal EMMI故障點熱輻射傳導的相位差,定位到失效位置,是在Solder Ball 地方。

第二步驟 : 顯像

接著,為了不破壞「命案現場」,因此使用3D X-ray進行立體圖(左下圖)與斷面圖(右下圖)顯像,找到原來是錫球(Solder Ball)有損毀狀況。

第三步驟 : 切片

在已確認Defect相對位置時,此時即可移除「命案現場」,使用低應力Plasma FIB工具,將失效斷面切出並分析真因,找到原來是Solder Ball Crack狀況,導致元件高阻值異常而失效。

本文與各位長久以來支持宜特的您,分享經驗,若您有可靠度驗證後,元件異常狀況不知如何分析,或是對相關知識想要更進一步了解細節,歡迎洽詢+886-3-579-9909 分機8595黃先生│Email: ist_fa_iad_icfaiii@istgroup.com