芯片分析问答2023.4.16失效分析 赵工 半导体工程师 2023-04-16 09:02 发表于北京Q1请教大家关于LU实验，Q part class2 目前看到很多报告都是3ea高温，3ea常温进行的，这个业界有啥说法嘛？A1高温情况最恶劣，只需做高温就好了，3颗电压激励，3颗电流激励；电压激励电流激励是会在同一颗上打的。Q2请教一下，WLCSP 2P2M的如果PI1和PI2之间怀疑有分层，SAT能扫出来吗？A2理论上应该没问题，可以先用Tmode试一下。如果不是面积太小或delam太轻微（比如Z方向上delam甚至小于0.1um）就应该可以。问题是如果怀疑有问题，那么无论SAT是否扫出来都需要做xsection验证，这个可能会有难度。Q3请教一下，对于单颗的IC器件在做可靠性的时候会做PCT，而amkor和SPIL的那边的官网上看，他们不做PCT的，做UHAST。这分别有什么考量， PCT相对UHAST是不是对wlcsp产品的破坏性要比UHAST要强？A3PCT 是100%湿度，在日常生活中不常见，且应力比uHAST强，所以现在很多公司都不采用PCT转而用uHAST。Q4这个是终端客户上板做高温老化发现塑封体破了个洞，decap后芯片没有烧点，有没有哪位遇到过类似的案例啊？A4没有烧点基本就是水汽了；如果不是批量问题，可能是打开包装在空气中放久了直接进高温烘箱测试了，可以低温烘干一下再测试。Q5塑封料一般回温后的有效使用期多久？A5各类型塑封料不一样，有24小时的，有三天的，具体要看塑封料供方出具的说明书，一般不能超过三天。Q6如果不良品和库存良品，都做了不开盖热点分析，都发现了热点。结果也无法作证是否异常，接下来还可以有什么方案来剖析比较好？都出现热点可以表征什么吗？A6首先确认好品是不是真的好品，因为热点分析反映在产品是某个面，产品由好多材料结构组成，同一个点材料差异，异常导致都有可能，接下来需要对比开盖了，好品和异常品开盖后不同结构的差异，包括性能差异，这时基本会用到探针测试，当然还有一种比较坏的情况，好品并不一定是好的，这时可以做worse condition 验证。Q7请问InGaAs做的热点真实性会受到哪些因素影响？为什么去金属层更准？或者更容易找到？A7金属层过多，会对异常点的亮点有遮挡，所以有时会建议做背面热点；InGaAs归根结底就两句话，一是Metal层不透红外，二是MOS管工作在截止区就会发光。Q8ESD前测试都OK ,打完就有管脚失效，现在开盖是crack的，这种crack可能是ESD造成的吗，还是其它什么原因？A8ESD能量较小，能引起局部瞬间高温，但一般不会导致整个芯片断裂，如果只有一颗发生，有可能是本身存在microcrack。可以再多测几颗试试。还有可以观察ESD damage-fuse的程度，看是否足以引起crack. 如果在ESD测试之后又进行ATE测试，这个过程也有可能加剧damage，甚至crack; 这种看起来像是应力释放或机械应力导致的crack或是peeling，比如划片带来的stress。Q9什么产品需要做LTOL？A9LTOL：(Low temperature operation life test）：低温寿命试验，需要上电，基本与HTOL一样，只是炉温是低温，一般用来寻找热载流子引起的失效，或用来试验存储器件或亚微米尺寸的器件。相关标准：JESD22-A108B：Temperature, Bias, and Operating Life；JESD47K：Stress-Test-Driven Qualification of Integrated Circuits大多数可靠性实验表明，环境温度越高，器件退化越严重。热载流子注入效应的情况相反，温度越低，热载流子注入效应越明显。对应于LTOL来说温度越低老化加速越厉害。LTOL的测试条件，JESD47是参考Tj<50℃，但一般会用Ta=-40℃，低温仍然满足Tj<50℃，测试结果适用范围相对较广。车规验证，operation ambient temperature range也是从Ta=-40℃开始。来源：季丰电子赵工

半导体是资本密集，技术密集，人才密集，经验密集，零缺陷要求的针尖上跳舞的行业。普通人终极一生可能也买不起一台设备。不说了，卸货去。

元旦前夕，我接到久违的猎头电话半导体工程师 2023-01-05 08:38 发表于北京以下文章来源于白话IC ，作者白山头最近和多数朋友一样，阳性在家。所幸家中小孩，反应并不强烈，只是发烧两天，发烧后也没有明显症状。不过大人就没有这么幸运。发烧，头疼欲裂，然后就是咽痛，鼻塞。最后是剧烈的咳嗽。到了第七天的时候，感觉算是缓了过来。除了咳嗽，感觉容易疲劳外，没有太大的问题。图片就在此时，接到了一个猎头的电话。说实话，感觉接到猎头电话的频率越来越低了。一个是我对于跳槽兴趣不大。另一个可能也是因为我已经步入了大龄工程师行列。我之前的文章也聊到过，有些个别公司即便表面不说，私下还是有年龄的要求。比如，38岁以下。互联网裁员针对的35岁。IC行业怎么说年龄还是要高一些。毕竟，经验的重要性要比互联网高。互联网新的语言层出不穷，IC，尽管工具也在更新，但是语言，用的还是几十年前的语言。电路角度，虽然新的概念层出不穷，但是真正实用的电路，还是老教科书上的经典电路。不可否认，即便在IC行业，年龄依然会导致竞争力下降。大龄工程师加班能力不如年轻人，而且贵。他们不是没有竞争力，而是竞争力更多在于对项目，团队整体的把控，甚至资源的整合。不幸的是，这样的岗位需求相对来说要少的多。电话中，猎头问我是技术专家还是leader？我说我是技术专家。我原本以为技术专家会更有竞争力。毕竟技术是工程师吃饭的家伙。既懂技术，又懂管理，总比专门做管理的所谓leader更有竞争力吧。结果我失算了。猎头说，他有技术专家的岗位。基本上一百多万。如果想更高，就要做leader，可以到200万。同时跟我说，我目前工资还可以，不过和工资高的同龄人比就没法比了。有些人都到了200万了，甚至300万了。言外之意，你要努力啊。我这里有机会，你来试试啊。当然，我问了猎头是哪家公司的机会。原来是平头哥团队出来创业。我说我对平头哥团队不熟悉，他们为什么不找平头哥原有团队的leader加入呢。猎头说话语速变得很快，听得出来有点激动。他说如果只找熟人的话，那就别创什么业了。都是熟人，企业能干大吗？说得也确实有道理，但是事实上，对于重要的岗位，领导非常喜欢找一些嫡系。通常是一人得道鸡犬升天。比如有位老总在一大公司谋得CEO职位，他带来的一些原本级别不高的嫡系每个人都成了副总。这里不是说羡慕他们跟对了人，其实我想说的是，如果贸然加入一个不熟悉的公司，公司内部相互之间又原本都是一个团队，如果你只处理技术，不负责管理，可能还好。如果要负责管理，又得不到领导信任，就很难融入到领导圈子，工作很难展开。当然，也可能这个创业团队格局更高，也不是没有可能。不知道是不是因为年龄大了，对于跳槽涨薪真没什么兴趣了。刚入行的时候跳槽涨个几千块也很高兴。自从听多了跳槽涨薪翻倍，应届生年薪50万这样的消息后，就对涨薪兴趣渐失。真有点曾经沧海难为水，除却巫山不是云的味道。仔细想想也对，就算涨个四十万，扣税45%，到手可能也就20多万了。还要面对新的环境和不确定性。就算涨个100万，到手也就55万。算了，机会还是留给需要的人吧。于是，我和猎头说，近期不考虑新的机会，然后挂断了电话。来源：白话IC，作者：白山头

建议收藏 划片机发展历程芯片失效分析 半导体工程师 2023-02-11 08:37 发表于北京前几天发了晶圆划片文章，反响强烈，不少粉丝要求做进一步介绍，今天请专业人士为你整理了晶圆划片发展历史沿革，供你参考，用得着的可以点赞评论分享给需要的人。划片机发展历程原来划片机经历了这三个阶段精密划片机主要用于硅片、陶瓷、玻璃、砷化镓等材料的加工，也被广泛应用于集成电路 （IC）、半导体等行业。划片机作为半导体芯片后道工序的加工设备之一，用于晶圆的划片、分割或开槽等微细加工，其切割的质量与效率直接影响到芯片的质量和生产成本。图片纵观过去的半个世纪，大规模集成电路时代已向超大规模方向发展，集成度越来越高，划切槽也越来越窄，其对划片的工艺要求越发精细化。迄今为止，在芯片的封装工序中，划片工艺的发展历史大致可分为以下三个阶段。第一阶段：金刚刀划片机19世纪60年代是硅晶体管的发展初期，当时主要应用的划片装置是金刚石划片机，采用的是划线加工法，类似于划玻璃的原理。在晶片的切割街区划出宽2-5μm，深0.15-1.5μm的切线，再从划过线的晶片背面，用圆柱状的碎片工具边压边搓的分裂方法，将晶片分裂成单个芯片。这种方法非常依赖于人工操作，换句话说，操作人员的经验成分占比很大，加压分裂的依赖性就更大。因此，加工成品率很低。第二阶段：砂轮划片机六十年代中期进入集成电路时代，晶圆开始向2英寸、3英寸等大直径化发展。同时，晶圆厚度也从100微米加厚到200-300μm。就器件的划线街宽而言，晶体管发展到了60-100μm，IC为100-150μm，但是当时的砂轮刀片的厚度为150-200μm。在这种情况下，采用原来的工艺方法并不适用。此时，日本研制出世界第一台极薄金刚石砂轮划片机，预示着划片机进入了薄金刚砂轮划片机时代。这种砂轮划片机有效避免了晶圆的裂开性和切槽崩边现象。其原理是通过电沉积法研制而成，即将金刚石粉附着在电镀的金属膜上，因沙粒与沙粒间的间隙被金属填满，增大了沙粒间的粘结力和砂轮的整体韧性，不会产生像树脂和金属粘结剂制成的砂轮上那样的气孔，达到了切割晶圆的实用目的。激光划片机在当时也被认为是接近半导体划片工序的理想设备。其是采用激光束的光熔化硅单晶而进行切割，与金属熔断的加工工艺相似。因此，在切割晶体时烧出的硅粉会四处飞溅，气化状的硅微粒子附着在芯片表面造成污染，芯片也就不能用了。这也是激光划片机的致命缺点。第三阶段：自动化划片机对于金刚刀划片机和砂轮划片机来说，主要目的是提高划片的成品率。但是，随着半导体的需求和产量逐渐增大，对效率的要求越来越高。此时，就有了自动化划片机的需求。自动化划片机主要分为半自动和全自动两种类型。半自动划片机主要是指被加工物的安装及卸载作业均采用手动方式进行，只有加工工序实施自动化操作的装置。而全自动划片机可全部实现全自动化操作。自从进入大规模集成电路时代之后，器件的设计原则开始追求微细化，即在提高元件工作速度的同时，减小芯片的面积。这时晶圆的线宽已经发展到5μm、3μm，甚至达到1μm左右。由于芯片表面图形复杂，若在划片时产生磨屑附着在刀片上，在以后的工序中，不仅会造成电气短路，封装好后，芯片工作发热也会使得硅屑向四周扩散，致使保护膜和铝线变质。因此，划片自动化需要充分考虑划片过程中所包含的各种不良因素，比如机床校准、自动划片、故障诊断、各部件功能、性能和可靠性等。目前，国际市场上的自动化划片机已有效解决上述问题，且半自动划片机已实现切割速度为800mm/s,定位精度≤5μm ；全自动切割速度最高达1000mm/s，定位精度≤2μm。我国真正开始研制砂轮划片机是从70年代末开始的，一直到1982年研制出了第一台国产化的砂轮划片机。经过三十多年的努力与追赶，国内自主研发的金刚砂轮划片机性能已基本与国际市场持平。例如，深圳博捷芯的单轴、双轴精密划片机，不仅切割精度均≤2μm，且实现6、8、12英寸一机兼容。图片博捷芯（深圳）半导体有限公司，是一家专业从事半导体材料划片设备及配件耗材的研发、生产、销售于一体的高新技术企业。公司专注于半导体材料精密切磨领域，成功研制出兼容12、8、6英寸自动精密划片设备，建设并完善了该设备的标准产业化生产线，力求为客户提供优质的划切设备与完整的划片工艺解决方案。目前已成功研制并量产 LX3352单轴高端精密划片机，兼容6-12英寸材料切割，设备性能均超国际标准。更建立了完善的交货和售后保障，缩短交货周期至3个月，并能对客户在用的国外品牌部分设备进行维护。产品适应于半导体领域不同材料的复杂精密切割，广泛应用在半导体集成电路、GPP/LED氮化镓等芯片、分立器件、LED封装、光通讯器件、声表器件、MEMS等芯片划切生产中。好啦，把划片机发展历程转给需要的人吧。你对划片机还有什么想说的可以留言互动哦，小编第一时间为您精选。图片赵工134********zhaojh@kw.beijing.gov.cn欢迎各公众号，媒体转载，申请加白名单秒通过

国内最大探针台企业，矽电股份即将创业板首发上会失效分析 赵工 半导体工程师 2023-04-14 09:41 发表于北京2023年4月6日深交所披露：深圳证券交易所上市审核委员会定于2023年4月13日召开2023年第21次上市审核委员会审议会议，审核矽电半导体设备（深圳）股份有限公司（首发）。本次冲刺创业板，公司拟募资5.56亿元，计划用于投入“探针台研发及产业基地建设项目”、“分选机技术研发项目”、“营销服务网络升级建设项目”、“补充流动资金”。图片作为探针台设备的“本土之光”，矽电股份成立于2003年，是一家半导体设备供应商，已获得多位股东的增资，包括丰年资本、华为哈勃等明星股东。下游客户包括三安光电、比亚迪半导体、燕东微、华天科技、兆驰股份、华灿光电、士兰微等。矽电股份专注于半导体探针测试技术领域，主要产品是探针台设备。探针测试技术应用于半导体制造晶圆检测（CP, Circuit Probing）环节，也应用于设计验证和成品测试（FT, Final Test）环节，是检测芯片性能与缺陷，保证芯片测试准确性，提高芯片测试效率的关键技术。根据SEMI和CSA Research统计，2019年中国大陆探针台设备市场中，矽电股份市占率为13%，全球排名第四，中国大陆排名第一。主要竞争对手包括日本的东京精密和东京电子，中国台湾的惠特科技和旺矽科技，这四家厂商的市占率分别是34%、24%、14%、2%。目前，矽电股份的探针台设备主要用于半导体制造过程中的晶圆测试环节，应用领域涵盖集成电路、光电芯片、分立器件、第三代化合物半导体等，客户覆盖士兰微、比亚迪半导体、燕东微、华天科技、三安光电、光迅科技、歌尔微等晶圆制造、封装测试、光电器件、分立器件及传感器生产厂商。2020年至2022年，矽电股份的营收和净利润呈现增长的态势，三个年度的营收分别为1.88亿元、3.99亿元、4.42亿元；归母净利润分别为3363万元、9724万元、1.16亿元。》》募资5.56亿，增强研发能力与盈利能力目前，矽电股份正围绕12英寸晶圆IC测试、自动化测试、精度提升等方向，进一步自主研发一系列产品及技术。未来将在完善主营产品布局的基础上，加大对分选机等新品的开发。本次发行股票，矽电股份拟募资5.56亿元，投向“探针台研发及产业基地建设项目”、“分选机技术研发项目”、“营销服务网络升级建设项目”及补充流动资金。其中，探针台研发及产业基地建设项目立足于矽电股份的主营业务产品，将加大对半导体测试技术的研发投入力度，进一步提升公司对探针台产品的研发能力，促进公司现有产品的持续优化、升级，提升公司在市场中的竞争力。同时，项目还将加大生产设备投入力度，扩大主营产品的产能规模，帮助矽电股份突破产能限制，实现业务规模的进一步拓展。分选机技术研发项目主要面向Mini/Micro LED应用方向，将通过引进先进的研发软硬件设备，建立功能完善的基础研究实验室、微米级晶粒高精度拾取研究实验室、微米级晶粒巨量分选实验室和自动化实验室。同时，项目将通过引进高端的软件工程师、机械工程师等研发人才，扩充公司分选机技术研发团队。通过实施该项目，矽电股份将加强对高精度可靠性、Mini/Micro LED芯片拾取技术、Mini/Micro LED芯片分选技术和全自动混BIN分选自动线等相关方向的技术研究力度。项目的实施有利于帮助公司拓展分选机等高附加值产品，进一步丰富公司的产品结构，完善其产业布局，为公司的可持续发展注入新的增长动力。另外，矽电股份计划在现有营销网络的基础上，新建北京营销中心、无锡营销中心、西安办事处、合肥办事处、南昌办事处和厦门办事处。通过实施营销网络升级建设项目，矽电股份将增强客户粘性，并为开拓潜在客户提供良好的外部环境。来源：第三代半导体产业

半导体IC芯片开封方法半导体工程师 2023-05-23 08:57 发表于北京芯片开封的目的开封后，我们能清晰看到芯片表面状态，观察芯片划片道是否有崩边、裂纹，观察芯片表面是否存在异常，观察芯片logo信息，测量芯片尺寸和键合线线径，观察键合线材质，观察钝化层的完整性等芯片内部信息。图片一般常用的开封方法有化学开封、机械开封、激光开封，Decap实验室可以处理几乎所有的IC封装形式，键合线类型(Au、Cu、Ag、Al)。针对不同的键合线类型有不同的腐蚀方法，聚合物树脂被腐蚀液腐蚀成易溶于丙酮的低分子化合物。在超声波的作用下，低分子化合物被清洗掉，从而暴露出芯片表面。Au线腐蚀液：发烟硝酸（工作温度100度）Cu线腐蚀液：发烟硝酸5：硫酸3（工作温度100度）Ag线腐蚀液：发烟硝酸+碘少量，混合成乳白色即可（工作温度100度）Al线腐蚀液：发烟硝酸（IC器件工作温度100度，大功率器件工作温度85度）激光开封图片激光开封机ADVANCED PST-2000芯片开封前用X射线透视仪观察晶圆在塑封中的位置并识别键合线类型，在激光开封机上对应芯片晶圆位置，选择合适开封区域（大于晶圆位置即可，开封后要保证有一个凹槽，防止下一步腐蚀液外溢，损伤引脚），选择合适的扫描速度和功率，激光开封机减薄至键合丝出现，待化学开封。化学开封图片化学开封机根据键合线类型，将电炉调整合适工作温度，将芯片放在电炉上加热，芯片正面朝上。用吸管吸取少量化学腐蚀液，滴在经激光开封后的凹槽中，树脂表面发生化学反应，出现气泡。反应稍微停止后，再滴一次。连续滴5-10滴后，用镊子夹住，用盛有丙酮的洗瓶将腐蚀的塑封料吹走。芯片放入含丙酮的烧杯中，在超声波机中清洗2-5分钟，然后取出再滴。重复这一步骤，直到芯片完全暴露出来。最后，反复用干净的丙酮清洁，以确保芯片表面没有残留物。将所有产品一次放入98%的浓硫酸中煮沸。这种方法更适合样品量大，要求不高，只需要观察芯片表面是否破裂。需要注意的是，操作过程中要注意安全。机械开封针对空封器件，使用机械开封机，将空封器件金属盖剪切下来，或者使用研磨的方法将空封器件金属盖周边磨至接合处（明显看到接缝又没有完全开，如果磨至金属盖全开，可能会有水和其他污染进入空封器件内，这样会污染晶圆表面），然后用手术刀沿着接缝将金属盖划开，注意力度和方向，不要损伤键合线和晶圆表面。来源：广东华南检测；内容有修改