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PCBA可靠度測試后,元件高電阻值異常,失效點(diǎn)如何找?

發(fā)布時(shí)間 :2018-05-03 16:02 閱讀 : 來源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCBA加工部
電腦模擬元件上板應(yīng)力匹配正常,PCBA可靠度實(shí)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?
元件重新跨制程,經(jīng)過可靠度驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻顯示高阻值異常失效點(diǎn)該如何找?
 
深圳宏力捷將分享一個(gè)以晶圓級(jí)晶片尺寸封裝(WLCSP)的元件,進(jìn)行上板可靠度驗(yàn)證后,產(chǎn)生失效的案例。此案例對(duì)于以錫球?yàn)榉庋b形式的IC,亦是相當(dāng)常見的失效形式。
 
所謂的WLCSP晶圓級(jí)晶片尺寸封裝,全名Wafer Level Chip Scale Packaging,是指,直接將整片晶圓級(jí)封裝制程完后,再進(jìn)行切割,切完后封裝體的尺寸等于原來晶粒的大小,后續(xù)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,F(xiàn)an-out與Info等晶圓級(jí)封裝體。然而,此類封裝形式,在可靠度驗(yàn)證后,常見的失效模式,如錫球介面、吃錫不良,上板后應(yīng)力匹配問題。
 
所以,當(dāng)要確認(rèn)WLCSP形式的元件,在可靠度驗(yàn)證后的失效點(diǎn)時(shí),就更需要留意分析工具的時(shí)機(jī)點(diǎn)是否會(huì)有應(yīng)力產(chǎn)生,免得反而破壞掉「命案現(xiàn)場」(原有的失效點(diǎn)),導(dǎo)致更難確認(rèn)失效真因。
 
以下這個(gè)案例,深圳宏力捷提出三步驟,告訴你失效分析工具該如何選擇?特別是什么時(shí)機(jī)點(diǎn),命案現(xiàn)場才能夠清除,快速讓失效點(diǎn)(defect)無所遁形,輕易找到失效真因。
PCBA可靠度測試后,元件高電阻值異常,失效點(diǎn)如何找?
 
第一步驟 : 定位
針對(duì)可靠度實(shí)驗(yàn)后產(chǎn)生高阻的WLCSP元件,利用Thermal EMMI故障點(diǎn)熱輻射傳導(dǎo)的相位差,定位到失效位置,是在Solder Ball 地方。
第一步驟 : 定位
 
第二步驟 : 顯像
接著,為了不破壞「命案現(xiàn)場」,因此使用3D X-ray進(jìn)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。
第二步驟 : 顯像
 
第三步驟 : 切片
在已確認(rèn)Defect相對(duì)位置時(shí),此時(shí)即可移除「命案現(xiàn)場」,使用低應(yīng)力Plasma FIB工具,將失效斷面切出并分析真因,找到原來是Solder Ball Crack狀況,導(dǎo)致元件高阻值異常而失效。
第三步驟 : 切片


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