引言

電子元器件在存儲、使用前并未做好保護措施或者是未規范處理時就會有可能對芯片造成靜電損傷，可能會影響芯片的使用壽命或者是造成內部電路擊穿出現參數漂移等現象，嚴重的更會造成部分電路直接短路的情況。

本文以芯片的靜電損傷（ESD）為例，通過外觀檢查，I-V曲線測量、x-ray檢查、開蓋檢查、熱點分析、去層分析等方法，分析芯片失效的原因及機理，并根據實際提出改善建議。

一、案例背景

終端客戶反饋上機測試出現故障，PCB板無法正常運行，交叉驗證后鎖定位A芯片不良，對A芯片進行阻抗 測量，發現A芯片內部某一二極管部分電路阻抗異常偏低。現進行測試分析，查找失效原因。

二、分析過程

? 1.外觀檢查

首先，我們對A芯片進行外觀檢查， 芯片表面一切正常，未發現芯片存在破損、裂痕、絲印與型號不符等異常現象。

? 2.I-V曲線測量

接著，我們對A芯片進行I-V曲線測量，發現樣品PIN4-PIN5之間的管腳I-V曲線呈短路現象。

? 3.X-ray檢查

緊接著，我們進一步對芯片進行了X-ray檢測，未發現芯片內部結構及鍵合線存在損傷等異常現象。

? 4.開蓋檢查

再接著，我們對芯片進行了開蓋檢測，也并沒有發現芯片存在明顯的損傷痕跡。

? 5.熱點分析

接著，我們進行了熱點分析，根據I-V曲線檢查，發現A芯片存在短路現象，為了確認短路及失效損傷點的具體位置，我們利用了Thermal對A芯片進行熱點定位，從定位上可以看出，存在異常的位置是在PIN4-PIN5的附近。

? 6.去層分析

最后，我們根據熱點顯示的位置，進行了去層分析。通過逐層去除，我們在CT層發現ESD損傷，直至SUB層，損傷最嚴重。

RDL層：

TM層（M3）:

TM層（M2）:

TM層（M1）:

CT層:

POLY層:

SUB層：

三、總結分析

通過外觀檢查確認樣品絲印無誤，未發現存在裂痕、破損等現象。

V曲線測試發現A芯片的PIN4-PIN5之間存在短路現象，與客戶描述的內部某一二極管阻抗異常現象一致。

經x-ray檢查及開蓋檢查，并未發現樣品存在明顯的異常現象。

通過熱點分析，發現A芯片有異常熱點的現象，熱點位置處于PIN4-PIN5的第一鍵合點周圍。

通過去層分析，在熱點位置逐層去除，在CT層開始發現輕微損傷，直至SUB層，損傷最為嚴重。

綜合分析，芯片未上機即失效，失效率較低，且A芯片只有PIN4-PIN5之間的二極管存在損壞，內部其余電路均未發現異常，可能是由于靜電導致，瞬間的電壓過高，導致此二極管瞬間被擊穿，造成失效。

四、結論與建議

? 1.結論

綜上所述，A芯片失效的直接原因是由于內部晶元出現ESD損傷，導致芯片運行不良引起失效。 

? 2.建議

檢查存儲或操作使用是否嚴格規范。