电子元器件失效分析
SEM/EDS 分析
失效芯片与断口的高倍形貌及微区成分
1测试概述
对开封后芯片表面、键合点、金属化、断口用 SEM 高倍成像，并用 EDS 分析烧结点、迁移枝晶、腐蚀产物、异物的元素组成，定位物理失效根因。
2测试目的
- 观察电迁移、栅氧穿通、金属化腐蚀形貌
- 识别烧熔点、枝晶、异物元素
- 配合电测/热点定位确认根因
3适用标准
GB/T 17359
微束分析 能谱法定量分析
ASTM E1508
Guide for Quantitative Analysis by EDS
MIL-STD-883
相关显微检查
注：以上为行业常用参考标准，具体执行标准以受托实验室现行有效版本及 CNAS/CMA 认可范围为准。
4测试方法与流程
4.1 样品准备
- 已开封暴露芯片的器件
- 断面/失效区域清洁干燥
- 非导电表面喷金/喷碳
4.2 测试条件与参数
| 参数项 | 要求/范围 | 说明 |
|---|
| 加速电压 | 5~20 kV | 兼顾形貌与激发 |
| 放大 | 1000×~50000× | 观察微米级失效 |
| 采集时间 | 30~60 s/点 | 谱图计数 |
4.3 测试步骤
- 低倍定位失效区域
- 逐步放大拍摄形貌
- EDS 点/面扫描分析元素
- 对照良晶/设计判断
- 出具形貌与成分报告
5主要设备与仪器
- 扫描电镜 SEM
- 能谱仪 EDS
- 喷镀仪
- 能谱分析软件
6结果与判定
主要结果参数
- 失效形貌（烧熔/空洞/枝晶/裂纹）
- 微区元素组成
- 金属化/钝化层异常
判定依据
结合形貌与元素判定失效机理（电迁移、静电损伤、腐蚀、键合失效等），给出根因结论。
7注意事项
安全提示：高压真空设备，样品干燥无挥发；喷镀注意抽真空。
- EDS 对轻元素不灵敏
- 烧结点勿被污染或二次损伤
- 断面避免手触
- 与电测引脚对应