的含量。俄歇电子具有表面探针的作用，它可以用来分析表面，如表面组分、表面生长过程、合金接触质量、键合质量以及其它与表面有关的现象，其深度可深至10μm左右的表面层。 3．5 红外热分析
红外热分析可运用红外显微镜、红外扫描显微镜等，它的基本原理，是当器件加上电源后，芯片上将有一定温度，产生相应的红外辐射，通过相应的红外接收系统，可将芯片上的反常热点显示出来，发现不合理的设计及材料和工艺中的缺陷，如反偏pn结上的发光点、针孔、尖端扩散及铝膜台阶处的局部发热等。 4 塑封IC失效分析基本步骤 4．1 保存物理证据
在生产过程中，回流焊返工或替换有问题的元器件是可以接受的，但在失效分析中，让已暴露出来的问题清楚显现，最为重要。失效分析最禁忌的是替换或修理问题点，这样会损坏物理证据。
对失效分析样品，应温、湿度受控，并避免振动及静电等外力作用，在原因未得到确认前，应避免对失效样品进行通电。 4．2 物理分析
初步电参数测试，观察失效器件哪些参数与正常器件参数不符合。
外观及密封性检查。
开帽镜检，开帽时，注意不要损坏管芯和引入新的失效因素，用30-60倍显微镜检查机械缺陷、内引线、芯片位置、铝条好坏等，用400-1000倍的金相显微镜观察光刻、铝引线、氧化层缺陷、芯片裂纹等，并对结果照相。图1为某失效样品芯片裂纹扫描声学显微图像。
进一步测试电参数，必要时可划断铝条用探针测试管芯，检查电路的有源和无源元件性能是否正常。 除去铝膜再对管芯进行测试，观察性能变化，并检查二氧化硅层的厚度与存在的针孔等。
除去Si02用探针测试管芯，分析表面是否有沟道，失效是否由表面效应引起。
4．3 根本失效原因确定
塑封IC失效的原因有：设计缺陷、原材料品质不良、制程问题、运输中静电击穿或存储环境中水汽吸附、使用时的过应力等。应征对失效分析样品，确定导致失效的根本原因。工艺问题在塑封IC中占失效比例最大，问题主要集中在后工序上，如某塑封电路，由于器件塑封材料与金属框架和芯片间发生分层效应(俗称“爆米花”效应)，而拉断键合丝，从而发生开路失效。经分析，其主要原因是塑封料中的水分在高温下迅速膨胀使塑封料与其附着的其他材料间发生分离。 4．4 纠正措施及验证
在查明失效原因的基础上，通过分析、计算和必要的试验验证，提出纠正措施，经评审通过后付诸实施，跟踪验证纠正措施的有效性，并按技术状态控制要求或图样管理制度对设计或工艺文件进行更改。 5 提高塑封IC可靠性的措施
在规定时间内或整个有用寿命期内，产品在规定的条件下完成规定功能的概率，即可靠性。其取决于固有设计、制造过程、工作条件(确定产品如何被使用、维
修及修理)。以下从三方面介绍提高塑封IC可靠性的措施：
5．1 设计的可靠性
产品应设计成能运用于它使用的环境，而且应当对设计有充分了解。应当最优先考虑表示环境的特性。它取决于用户的类型以及产品的工作周期。可以通过试验或分析来验证是否已达到了可靠性的目标，通过试验，产品的设计可以得到证实。试验可以暴露出未想到的设计的薄弱环节或不令人满意的性能，作为研制工具，应向工程师反馈他们所需要的信息，以便工程师们改进设计、修正分析。
在塑封IC设计时，为提高可靠性，将零件最大允许应力限制到低于其最大额定应力值的某一规定值。并在产品中要考虑热量的产生和扩散，避免出现由温度造成的可靠性问题。 5．2 工艺及材料控制
在塑封IC整个生产过程，应加大工艺控制，其主要措施有：
(1)减少封装体内水汽含量，避免分层效应
封装体内的实际水汽含量是由密封材料、封装体本身、密封环境释放的水和通过密封处漏人的水汽组成的。为防止水汽侵入，良好的钝化覆盖层(使用磷玻璃或氮化硅)是必要的，减少包封料中的离子沾污物，在包封料中掺人杂质离子俘获剂或离子清除剂，提高塑封料与引线框架间的粘接强度，在塑封料中加入填充物延长水汽渗透路径，使用低吸水性包封料等，另外，从工艺上采取以下措施：
①封装时的环境气氛必须很干燥。
②封装前各部件应在真空和高温下长时间烘烤，以去除水汽。
③保证器件符合Gm548A-96方法1014A中He检漏的气密性要求，来减少封装体内水汽含量。
(2)减少封装体内部气泡，避免塑封体裂纹的产生 在IC后道封装的塑封过程中，环氧模塑料在熔融状态下充填成型时，包人或卷进去的空气以及饼料中原有的探发性物质在压实阶段时不能完全排出，残留在塑封体内部就形成内部气泡。其对可靠性的影响有： ①导致塑封体裂纹的产生。
常规封装失效分析流程
