台湾佬娱乐网

PCBA可靠度測試后,元件高電阻值異常,失效點如何找?

time : 2019-09-12 09:34       作者:凡億pcb

電腦模擬元件上板應力匹配正常,PCBA可靠度實測卻過不了,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,經過可靠度驗證,實驗結果卻顯示高阻值異常失效點該如何找?
 
深圳宏力捷將分享一個以晶圓級晶片尺寸封裝(WLCSP)的元件,進行上板可靠度驗證后,產生失效的案例。此案例對于以錫球為封裝形式的IC,亦是相當常見的失效形式。
 
所謂的WLCSP晶圓級晶片尺寸封裝,全名Wafer Level Chip Scale Packaging,是指,直接將整片晶圓級封裝制程完后,再進行切割,切完后封裝體的尺寸等于原來晶粒的大小,后續利用重分布層(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,Fan-out與Info等晶圓級封裝體。然而,此類封裝形式,在可靠度驗證后,常見的失效模式,如錫球介面、吃錫不良,上板后應力匹配問題。
 
所以,當要確認WLCSP形式的元件,在可靠度驗證后的失效點時,就更需要留意分析工具的時機點是否會有應力產生,免得反而破壞掉「命案現場」(原有的失效點),導致更難確認失效真因。
 
以下這個案例,深圳宏力捷提出三步驟,告訴你失效分析工具該如何選擇?特別是什么時機點,命案現場才能夠清除,快速讓失效點(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,失效點如何找?
 
第一步驟 : 定位
針對可靠度實驗后產生高阻的WLCSP元件,利用Thermal EMMI故障點熱輻射傳導的相位差,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「命案現場」,因此使用3D X-ray進行立體圖(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Defect相對位置時,此時即可移除「命案現場」,使用低應力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,導致元件高阻值異常而失效。
第三步驟 : 切片