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行业解决方案

半导体与集成电路材料可靠性检测方案

Semiconductor and Integrated Circuit Materials Reliability Solution

面向晶圆、芯片、封装器件、引线框架、基板、键合与封装材料,开展结构尺寸、材料成分、界面形貌、温湿度与机械环境可靠性检测。样品按晶圆批、封装批、工艺步骤、器件位置和失效模式编号,结果用于工艺开发、封装验证、供应商控制以及开路、短路、分层、腐蚀和热机械失效定位。

检测内容
封装结构与尺寸 · 微区材料成分
适用对象
晶圆、裸芯片、分立器件和集成电路 · 引线框架、基板、焊球、键合线和互连结构
方法标准
GB/T 4937.1-2006 · GB/T 2423.1-2008
报告交付
器件外观、电性与无损成像记录 · 封装截面、界面和微区成分图像
确认检测需求登记对象、检测目标和报告用途
样品登记登记数量、状态和制样要求
检查检测过程记录检测条件并审核原始数据
出具报告交付结果、附件和技术说明
01

检测范围

检测范围检测内容与适用对象

面向晶圆、芯片、封装器件、引线框架、基板、键合与封装材料,开展结构尺寸、材料成分、界面形貌、温湿度与机械环境可靠性检测。样品按晶圆批、封装批、工艺步骤、器件位置和失效模式编号,结果用于工艺开发、封装验证、供应商控制以及开路、短路、分层、腐蚀和热机械失效定位。

01项目内容

封装结构与尺寸

通过外观、成像和截面观察芯片、互连、孔洞和分层。

02适用情况

对象与条件

晶圆、裸芯片、分立器件和集成电路 引线框架、基板、焊球、键合线和互连结构 塑封料、底填、粘片胶及其他封装材料 发生开短路、漏电、分层、腐蚀或参数漂移的器件

03结果解释

需要注意的限制

实验室材料与局部失效结果不能脱离电路设计、制程窗口、测试覆盖和实际载荷直接判定整批产品可靠性 单一实验室结果只代表送检且完成测试的样品,批次结论需要有效抽样方案 不同标准版本、制样、设备参数或数据模型的结果应统一口径后再比较 加速或局部测试不能脱离产品规范直接换算整机寿命、现场安全或全面合格

技术说明

检测时需要注意什么

实施流程

1. 整理器件规格、工艺流程、批次和初始电性数据;2. 按失效模式完成外观、电性与非破坏成像;3. 实施环境或机械可靠性试验并记录参数变化;4. 对目标区域开封、截面和微区分析,形成层级证据

分析先后顺序

半导体失效分析遵循先电性与无损、后局部开封制样的顺序,保护可复查的异常区域。

截面位置选择

截面位置依据器件坐标、成像结果和故障网络选择,并保留制样前后的定位图。

批次工艺追溯

不同晶圆批、封装批和工艺版本分别编号,电性变化与材料结构证据逐项关联。

02

适用产品和使用场景

半导体与集成电路材料可靠性检测方案适用于以下产品、业务阶段和质量问题。

适用产品和常见问题

  • 晶圆、裸芯片、分立器件和集成电路
  • 引线框架、基板、焊球、键合线和互连结构
  • 塑封料、底填、粘片胶及其他封装材料
  • 发生开短路、漏电、分层、腐蚀或参数漂移的器件
03

样品和资料要求

提交产品阶段、目标市场、样品批次、技术规范、已有数据和当前质量问题。

  1. 01

    标明晶圆批、封装批和工艺版本的器件

  2. 02

    防静电包装的良品、失效品和参考样

  3. 03

    带失效位置、测试日志和电性数据的异常器件

  4. 04

    按封装层次分别保存的材料与截面样

准备资料样品和资料要求

标明晶圆批、封装批和工艺版本的器件 防静电包装的良品、失效品和参考样 带失效位置、测试日志和电性数据的异常器件 按封装层次分别保存的材料与截面样

项目结果本页列出的结果内容

器件外观、电性与无损成像记录 封装截面、界面和微区成分图像 环境机械可靠性及阶段电性数据 失效层级、目标位置和对照分析资料

04

检测与分析项目

01

封装结构与尺寸

通过外观、成像和截面观察芯片、互连、孔洞和分层。

02

微区材料成分

分析焊点、键合区、腐蚀物和污染物的局部元素与形貌。

03

温湿度可靠性

评价温度、湿度和循环作用后的电性与封装状态。

04

机械可靠性

记录振动、冲击和热机械作用下的连接与功能变化。

05

失效定位

结合电性、无损成像、开封和截面证据定位异常层级。

05

检测流程

受理前需要确认什么受理前需确认对象、样品状态、方法适用性和实施条件;具体检测范围、进度与报告要求以双方确认的方案为准。
06

标准与技术依据

以下是本页引用的标准与方法资料。具体项目是否适用、采用哪个版本及如何判定,需结合对象、条件和委托要求确认。

5 项标准共列出 5 项标准与方法。

共 5 项

GB/T 4937.1-2006中国标准半导体器件 机械和气候试验方法 第1部分: 总则现行半导体器件 机械和气候试验方法 第1部分: 总则用于半导体与集成电路材料可靠性检测方案的产品要求和技术指标判定。国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 · GB/T 4937.1-2006 · 2026-08-23更新 · 查看发布机构来源
GB/T 2423.1-2008中国标准电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A: 低温现行电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A: 低温用于半导体与集成电路材料可靠性检测方案的检测方法、试验条件和结果计算。国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 · GB/T 2423.1-2008 · 2026-08-23更新 · 查看发布机构来源
GB/T 2423.2-2008中国标准电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温现行电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温用于半导体与集成电路材料可靠性检测方案的检测方法、试验条件和结果计算。国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 · GB/T 2423.2-2008 · 2026-08-23更新 · 查看发布机构来源
GB/T 2423.10-2019中国标准环境试验 第2部分:试验方法 试验Fc: 振动(正弦)现行环境试验 第2部分:试验方法 试验Fc: 振动(正弦)用于半导体与集成电路材料可靠性检测方案的检测方法、试验条件和结果计算。国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 · GB/T 2423.10-2019 · 2026-08-24更新 · 查看发布机构来源
GB/T 26572-2011中国标准电子电气产品中限用物质的限量要求现行电子电气产品中限用物质的限量要求用于半导体与集成电路材料可靠性检测方案的限值要求和合格判定。国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 · GB/T 26572-2011 · 2026-08-23更新 · 查看发布机构来源
07

报告和检测数据

器件外观、电性与无损成像记录
封装截面、界面和微区成分图像
环境机械可靠性及阶段电性数据
失效层级、目标位置和对照分析资料
常见报告用途
芯片与封装工艺开发验证器件供应商和批次质量管理开短路、分层、腐蚀和参数漂移分析
检测结果说明

实验室材料与局部失效结果不能脱离电路设计、制程窗口、测试覆盖和实际载荷直接判定整批产品可靠性

单一实验室结果只代表送检且完成测试的样品,批次结论需要有效抽样方案

不同标准版本、制样、设备参数或数据模型的结果应统一口径后再比较

加速或局部测试不能脱离产品规范直接换算整机寿命、现场安全或全面合格

08

常见问题

01失效芯片为什么先做无损检查?

电性和无损成像可缩小异常范围,并为后续开封和截面选择准确位置。

02截面分析怎样避免错过缺陷?

根据成像、故障网络和器件坐标确定切割路径,制样过程持续记录目标位置。

03可靠性试验中如何跟踪参数漂移?

在规定阶段使用同一测试条件记录关键电性参数,并与温湿度或机械试验时间点对应。

04良品对照有什么作用?

同批良品可显示正常封装结构、材料和电性分布,帮助识别失效样特有差异。

05声学扫描和X射线分别观察哪些封装缺陷?

声学扫描呈现封装内部脱层与界面异常,X射线展示焊球、键合和高密度结构,两个坐标系可对应同一器件位置。

06键合线可靠性怎样进行力学评价?

拉力或剪切试验记录峰值、破坏位置和破坏形态,并结合线径、焊点形貌及截面结构分析连接质量。

07器件开封后怎样保留腐蚀和污染证据?

开封过程避开目标区域,芯片表面、键合区和引线框架按坐标拍摄,腐蚀物与污染物在清理前完成微区分析。

08漏电异常可以怎样缩小失效范围?

电性测试、热分布或发光位置与版图、引脚和封装成像数据叠加,可把异常从器件级定位到目标网络或局部结构。