大多数电子元器件失落效的紧张缘故原由为元器件内部电路与参考地之间存在不同电位形成短路状况，产生过电流而造成元器件破坏，即EOS损伤。元器件的构造设计、生产工艺、储存运输等都有可能致其产生EOS失落效，且难以从表面不雅观察出来。
本文以芯片烧毁失落效为例，通过无损检测、毛病定位、开封检讨、切片剖析等方法，剖析芯片失落效缘故原由与机理，并提出改进建议。
一、案例背景
终端用户反馈机器有SIM卡无旗子暗记，无法连接网络。该机器生产后测试功能正常，在仓库放置一段韶光后失落效，初步剖析是PA物料本体不良，非常是PA的供电pin破坏。现进行测试剖析，查找其失落效缘故原由。
二、剖析过程
1.失落效征象确认
测试电容的阻值，可以确认其PCBA上PA芯片的失落效征象，因此对失落效样品电容两端的阻值进行测试，确认失落效征象。
测试结果显示：失落效样品电容两端的阻值靠近短路，与功能正常PCBA电容两端阻值存在明显差异，解释失落效PCBA芯片短路失落效。
2.外不雅观检讨
为确认失落效PCBA上PA芯片外不雅观是否存在明显非常，去除失落效PCBA上PA芯片外围的屏蔽盒后对其进行外不雅观检讨。
检讨结果显示：未创造失落效PCBA上PA芯片外不雅观存在裂纹、破损、金属迁移等非常征象。
3.X-ray检讨
为确认失落效芯片内部是否存在明显非常，对失落效芯片进行X-ray检讨。
检讨结果显示：失落效芯片底部焊盘都存在焊接不饱满的征象，芯片底部焊盘是起散热浸染的，底部焊盘不饱满可能会引起芯片散热不良；失落效芯片内部构造与功能正常芯片内部构造同等，未创造明显非常。
图1.失落效芯片X-ray检讨描述
4.超声扫描
为确认失落效芯片内部是否存在明显的分层征象，对失落效芯片进行超声扫描。
扫描结果显示：比拟未利用芯片，失落效芯片内部都创造有分层征象（右侧为未利用芯片声扫图）。
图2.失落效芯片超声扫描描述
5.毛病定位
前面剖析可知：失落效芯片存在短路征象，为确认芯片内部的短路位置，利用Thermal EMMI热点定位技能对多个失落效芯片进行定位剖析。
定位结果显示：
（1）失落效芯片上均创造非常热点，热点位置都位于同一个位置，解释失落效芯片短路位置为同一个位置；
（2）通过比拟X-ray图，推测失落效芯片都为内部同一个芯片有短路征象。
图3.失落效芯片热点定位描述
图4.X-ray与热点定位比拟图
6.CT扫描
为确认失落效芯片内部短路位置是否存在明显非常，切割下失落效芯片进行CT扫描。
扫描结果显示：失落效芯片热点位置的芯片内部都创造疑似烧毁征象，芯片内部走线、载板都未创造明显非常，但部分失落效芯片在疑似烧毁位置都存在银浆缺失落的征象。
图5.失落效芯片CT扫描描述
图6.未利用芯片CT扫描描述
7.开封不雅观察
为确认芯片内部是否存在明显烧毁的征象，对多个失落效芯片进行开封不雅观察。
不雅观察结果显示：
（1）失落效芯片内部都创造有烧毁征象，烧毁位置也同等，解释为同一种失落效模式，为EOS烧毁；
（2）失落效芯片内部其他功能芯片未创造烧毁征象，内部载板也未创造明显的金属残留。
图7.失落效芯片开封后描述
图8.未利用芯片开封后描述
8.切片剖析
为确认失落效芯片内部是否存在金属迁移或其他非常，对部分失落效芯片、功能正常芯片、未利用芯片进行切片剖析，切片到失落效芯片烧毁位置。
切片结果显示：
（1）失落效芯片内部有芯片烧毁，烧毁位置伴随着裂纹及树脂层碳化，应是烧毁导致的，烧毁位置同等，因此都属于同一种失落效模式，属于EOS烧毁；
（2）失落效芯片烧毁区域底部都存在银浆添补存在缺失落；功能正常芯片该区域同样存在银浆少量缺失落的征象，缺失落紧张集中在GND引脚下方，失落效芯片烧毁区域下方添补良好；银浆缺失落可能会导致该区域热量集中，无法散热，终极导致芯片EOS烧毁。
以上剖析解释：芯片失落效是由于芯片同一位置涌现了EOS烧毁导致的，且烧毁区域底部银浆都有缺失落的征象，因此芯片内部涌现EOS烧毁的可能缘故原由有①外部存在过电应力；②底部银浆缺失落导致芯片散热不良，该区域热量累积，终极导致芯片EOS烧毁失落效。
图9.失落效芯片切片描述
图10.功能正常失落效芯片、未利用芯片切片描述
9.电应力排查
前面剖析可知：芯片内部因涌现了EOS烧毁导致的失落效，且烧毁的位置为同一位置，因此对PCBA上电应力进行排查剖析。
（1）芯片烧毁位置边沿的两个键合丝之间，通过CT扫描图可知最右侧键合连接到了载板，因此应属于芯片的GND，其余跟键合芯片内部通孔、走线终极连接到外围的VCC2-2，而VCC2-2的供电端为VAP-VCC2；
（2）对失落效PCBA改换未利用芯片后测试VAP-VCC2电压，打开4G移动数据及打开WIFI未创造明显非常波形，且PCBA事情正常，因此芯片是由于底部银浆缺失落，引起的局部散热不良，终极导致EOS烧毁的可能性较大。
图11.电应力来源示意图
图12.失落效PCBA改换未利用芯片后VAP-VCC2引脚电压
三、总结剖析
通过测试创造失落效芯片内部存在短路征象；外不雅观检讨未创造失落效芯片表面存在明显的破损、裂纹、金属迁移等非常征象；
X-ray检讨未创造失落效芯片内部构造存在明显非常，但底部焊接焊盘存在焊接不饱满、不完全的征象，底部焊盘是起散热浸染的，焊接不饱满，会导致芯片不能有效散热；
超声扫描确认失落效芯片都存在分层的征象，而后续的剖析可知失落效芯片表面都存在烧毁征象，因此分层可能是由于芯片烧毁、树脂层碳化引起的；
通过毛病定位，确认失落效芯片内部同一个功能芯片失落效导致；通过CT扫描确认该功能芯片存在疑似烧毁的征象，且在烧毁区域都创造芯片银浆粘接存在缺失落；
通过开封不雅观察确认失落效芯片内部存在烧毁征象，烧毁位置位于功能芯片同一个位置，因此应属于同一种失落效模式，通过烧毁描述判断应属于EOS烧毁失落效；
通过切片剖析创造失落效芯片都为同一个区域存在烧毁导致的失落效，通过切片确认多个失落效芯片烧毁区域都存在银浆添补缺失落的征象，未利用芯片银浆添补良好。
通过电应力排查可知，失落效PCBA改换正常芯片后，PCBA正常事情，打开4G移动数据时VAP-VCC2供电电压未创造非常，可打消因过电应力导致的芯片失落效。
这次失落效芯片为大功率发热芯片，本身功耗大，内部烧毁晶元位置专门做了基板通孔散热处理，银浆缺失落将导致热量分布不屈均，局部热量累积，因此芯片内部同一区域涌现EOS烧毁的可能缘故原由有：
①外存在过电应力，通过电应力排查，未创造过压征象，可打消因过电应力导致的芯片失落效；
②热击穿导致芯片失落效，通过切片创造失落效芯片都存在银浆缺失落征象，这将导致芯片事情时热量累积、散热不良，终极涌现烧毁。
四、结论与建议
综上所述，芯片失落效直接缘故原由为内部晶圆涌现EOS烧毁，而晶圆涌现EOS烧毁的缘故原由为内部银浆缺失落，引起芯片内部局部散热不良，热量累积终极导致的烧毁。
建议：（1）加强芯片的来料考验；
（2）改进芯片焊接工艺，使芯片底部有效散热。
来源于电子制造资讯站 ，作者美信检测
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