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銀枝生長導致短路失效分析：廣東省華南檢測技術的專業解決方案
發布時間：2024-12-26 點擊次數：27662
短路失效分析案例背景
在汽車電子領域，可靠性是產品成功的關鍵。最近，我們接到了一個緊急案例：一位汽車客戶報告稱，其ASIC芯片中的保護二極管在總線與地之間出現了功能測試異常。解焊后，電路功能測試恢復正常，這暗示了元件內部可能存在問題。我們的任務是深入分析失效原因，以確保產品的可靠性和安全性。
短路失效分析過程
外觀檢查
首先，我們使用光學顯微鏡對不良品進行了外觀檢查，未發現明顯異常，這表明問題可能隱藏在更微觀的層面。
X-Ray檢查
進一步的X-Ray檢查揭示了Die2表面和側面的異常陰影，這可能是內部結構變化的直接證據。
電性能測試
電特性曲線測試顯示IR2不穩定，最終確認為不良品，而IR雖有輕微漏電，但仍在產品規格范圍內。這一發現指向了電性能的異常變化。
聲掃檢查
聲掃檢查在不良品上觀察到了分層現象，這進一步證實了內部結構的損壞。
開封分析
通過對Die2和Die1的開封分析，我們發現Die2上有表面污染和腐蝕，同時在Die表面和EMC層上都發現了Ag（枝晶）。Die1表面也有腐蝕，且有一層透明物質覆蓋。
SEM分析
SEM分析進一步確認了Die2面上異物的存在和Die1面上的腐蝕現象。
成分分析
EDS分析顯示Die2的側面和極片都有“Na”、“K”、“Al”、“Ag”和“P”元素，而Die1面上發現有異常元素“P”、“Na”、“K”、“Al”。這些元素的異常分布為失效原因提供了關鍵線索。
短路失效分析結論
綜合分析結果，我們得出以下結論：
含有鈉、鉀、鋁、磷的異常污染物在塑封前落在Die面上，并被封進產品，造成腐蝕和分層，進而引發銀枝生長，最終導致短路失效。
不良品的兩個Die上都存在同樣的異物，但污染程度和離子遷移速度不同。
Die2的四個側面已經完全發生離子遷移和銀枝生長，而Die1由于穩壓值較低，離子遷移更慢，銀枝生長尚未開始，因此僅表現為輕微漏電。
離子遷移通道的形成和內部分層，水汽引入是銀枝生長延伸的誘因。
短路失效分析建議
針對此案例，我們建議：
加強生產過程中的污染控制，尤其是在塑封前對Die面的清潔和保護。
定期進行電性能測試，以便及時發現異常變化。
對于封裝材料的選擇，應考慮其抗腐蝕性和防水汽滲透能力。
廣東省華南檢測技術服務
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廣東省華南檢測技術有限公司專注于失效分析、材料分析、成分分析、可靠性測試、配方分析等檢測分析服務，擁有CMA和CNAS資質。公司坐落于東莞大嶺山鎮，鄰近松山湖高新技術產業開發區，配備了行業內先進的測試設備和專業技術團隊。華南檢測技術有限公司的客戶涵蓋多個行業，包括半導體、電子元件、納米材料、通信、新能源、汽車、航空航天、教育和科研等領域。
