为什么要去做失效分析？电性失效分析的完整流程是怎么样的？

此前致晟光电提到过这样一个观点：一颗 “失效的芯片”，实则是帮助企业认清整个制造流程的最佳老师。

顺着这一思路，我们将深入探讨失效分析（Failure Analysis, FA）—— 在芯片测试过程中，当样品出现电性不达标、热稳定性不足或结构一致性偏差等问题时，所必须开展的关键工作。它通过对失效现象的复现、观测与逻辑推理，最终挖掘出失效的根本原因与内在机理，不仅是一种专业的分析工具，更是品质闭环机制的核心体现。

失效分析的完整流程
标准失效分析流程与设备对照

1. 外观检查：由表及里的初始环节

作为失效分析的起点，此步骤通常借助光学显微镜系统对芯片表面进行显微观察，排查是否存在破损、污染物残留、边缘崩裂、引线断裂等外显缺陷。

2. 内部分析：非破坏性的深层扫描

当外观检查未发现明显异常时，需进一步对封装内部进行 “透视”。此时可运用 X-Ray 或超声扫描显微镜开展封装完整性检测，重点排查断线、金球脱落、分层等结构性隐患。

3. 热点测试（封装前）

这一步骤的关键价值日益凸显 —— 即便芯片处于封装状态，借助热红外显微镜仍可实时观测其工作时产生的热点，为早期缺陷识别提供重要依据。
 

致晟推荐：在热红外检测技术领域，致晟光电的 RTTLIT 实时瞬态锁相红外热分析技术拥有完全自主知识产权。该技术无需破坏芯片封装，即可快速定位异常发热点及失效点，在功率器件、车规芯片等多个分析案例中展现出极高灵敏度，在无损定位方面大幅提升了检测效率，目前已逐步替代部分进口设备。

致晟光电Thermal EMMI——热点测试案例

4. 开封 / 去层处理 & 热点微光测试（裸晶阶段）

若封装级检测手段仍无法精准判断问题根因，则需通过物理开封处理，将芯片裸晶暴露，为后续更精细的测试流程铺路。
再进入更为精准的失效点定位阶段，可采用 InGaAs EMMI、OBIRCH、Thermal EMMI 等高精度系统对裸晶进行电激发测试，精准定位漏电、短路或偏置失调等问题。

致晟产品优势：致晟光电的微光显微镜（EMMI）与热红外显微镜（Thermal EMMI），能够在低光照条件下捕捉微弱发光及热信号，具备亚微米级定位精度；同时配合智能算法实现失效热点的快速判断，已广泛应用于多家半导体客户在功率器件、电源 IC、模拟芯片等领域的失效分析工作。

致晟光电RTTLIT E20 微光显微镜

5. 物理分析

通过无损定位后，进一步的通过扫描电镜（SEM）、聚焦离子束（FIB）、能谱分析（EDS）、透射电镜（TEM）等手段，对失效位置的物理结构、化学成分进行深入剖析。这一步骤通常是整个流程中成本最高、操作最复杂的环节之一。

6. 确定失效机理

工程师综合前期所有测试数据与物理分析结果，结合设计规范与工艺流程，最终判定失效原因 —— 可能涉及材料缺陷、工艺瑕疵、电性异常或环境应力等多个维度。

7. 纠正措施 & 验证闭环

当失效机理明确后，工程团队将联合设计、制造、封装等多部门制定针对性调整方案，例如设计冗余优化、封装工艺改进、清洗流程升级等；并在新一轮测试中完成验证，确保问题不再重现，形成完整的品质闭环。
 

结尾：
失效分析绝非流程的终点，而是开启新一轮质量提升循环的起点。在致晟光电看来每一次电性失效背后，都隐藏着优化产品与流程的宝贵机会。我司从 RTTLIT 技术的独立研发，到微光 / 热红外系统的持续迭代，致晟光电正以技术自主、安全可信的红外检测方案，为中国芯片产业打造 “看得清、抓得住” 的品质保障体系。
若您正在寻找一套高效、灵敏且适配性强的失效分析工具，欢迎深入了解苏州致晟光电科技有限公司热红外 / 微光显微镜系列系统。

审核编辑 黄宇