產品試驗失效分析概述及發展現狀

    失效分析，作為可靠性技術的重要組成部分，伴隨集成電路的出現而已經存在很多年了。現在，國外的失效分析技術已經很成熟。國內的失效分析起步較晚,于20世紀50年代開始于軍事方面的研究需求,運用范圍比較窄。于70年代開始,我國的失效分析開始進入實踐階段,運用于航空航天領域的失效研究。80年代我國的失效分析研究取得了長足的進步,進入民用集成電路,擴大了運用范圍,并相繼制定了一系列相關的失效標準。

    自封裝在國內發展以來，我國素有“世界封裝工廠”之稱，但是縱觀國內每年封裝排名前十的企業中，大多是外資或者合資企業，真正的本土產業少。而從封裝的產品的形式來看，多數是DIP等分立器件的封裝，而真正的BGA，CSP等大型集成電路的封裝少；從產品的壽命和質量上看，比國外和國內的外資企業封裝的產品要差；據調查法國的SGS-THOMSON公司可靠器件生產線封裝時，公司的水汽含量內控標準是30ppm，實測值是2ppm；國內調查了20個為衛星提供半導體器件的國內可靠性廠，有1/3的生產廠不做內部水汽含量控制，這些容易導致器件在使用過程失效。國內產業在失效分析力度的不夠是造成這些的原因之一。

   國內的失效分析，就失效分析設備的硬件水平來說，大多數硬件屬于比較老式的分析儀器，少數研究所采用了較先進的分析儀器，但是畢竟沒有大規模的運用，這樣就限制了國內整體的失效分析的水平，在未來的新的失效分析設備的開發上，國內也落后于國外，例如SEM,SAM等這樣常用的分析設備，基本上還是靠國外進口；在失效分析管理上來說，國外很早就建立各種器件失效和可靠性的相關標準來對器件的可靠性進行嚴格的保證，并且對每次進行的失效分析和所獲得的相關失效模式，失效原因等都進行系統化管理，建立了龐大的失效分析數據庫，而國內同樣也建立一些失效和可靠性的相關標準，但是在失效管理上沒有達到國外的水平，系統化，網絡化也只是處于發展初期；失效分析軟件作為失效分析的一種主要的輔助工具，也代表了失效分析的發展水平；國外的失效分析起步比較早，現在發展到比較成熟的階段，有很多軟件開發公司，各種應力分析軟件，可靠性預測軟件等品種繁多；國內的這方面起步比較晚，主要是靠進口國外的失效分析軟件，并進行了一些自主開發；在國外各種可靠性和失效的學術交流進行很活躍，例如國際可靠性物理會議及國際可靠性與可維修性會議每年進行一次；就國內來說，隨著我國失效分析技術的發展，相關的國際會議在我國的陸續的進行，國內的學術交流也在逐漸的形成一個良好的氛圍，但是仍然處于初步發展階段。

    在集成電路不斷發展，電路的集成度的不斷提高，工藝的線寬不斷減小的今天，器件的缺陷會變得的更小，達到納米的數量級；新的封裝新式的出現，倒裝片要求非破壞性和背部探傷的失效分析技術的發展與完善；新的工藝材料和封裝材料的引入，會引入新的失效和缺陷等等。在未來發展的過程中，無論是失效根源的查找，還是失效的預防，還是可靠性設計方面，要真正的發展我國的封裝產業，并建立“世界封裝廠”，失效分析技術扮演的角色越來越重要。