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电子元器件失效分析技术与失效分析经典案例
案例1器件内部缺陷——导致整机批次性失效
失效信息：
整机是磁盘驱动器，制造过程整机的次品率正常为300ppm，某时起发现次
品率波动，次品原因是霍尔器件极间漏电、短路。
电极边缘脱落，跨接两电极引起电极之间漏电短路
图1引出电极金属化（金）边缘脱落跨接图片
分析说明：
引出电极金属化边缘有残边，残边在注塑时被冲开而跨接于两电极之间，在
电压作用下漏电、击穿。
这是器件的工艺缺陷，这种缺陷具有批次性的特征，该批器件在使用过程中
失效率大，寿命短。
案例2：静电放电损伤失效
图2射频器件静电击穿照片（金相）图3数字IC静电击穿照片SEM）
分析说明：
静电放电击穿典型的特征是能量小、能量释放时间短，其失效特征是击穿点
线径小，飞狐、喷射。主要发生在射频、微波器件，另外集成电路、场效应器件、
光电器件也常有静电放电击穿的案例。
案例3：外部引入异常电压引起通讯IC输出驱动失效
失效信息：
通讯芯片在现场使用时发生失效，表现为通讯端口对地短路。
图4通讯IC输出管形貌（SEM）图5输出管电压击穿形貌（SEM）
分析说明：
通讯芯片通讯端口上的传输线容易引入干扰电压（窄脉冲浪涌），干扰电压
多次对通讯IC的通讯端内部电路起损伤作用，最终形成击穿通道。
案例4：功率器件电流能力下降引起整机失效率异常增大
失效信息：
某时起整机的市场维修率异常增大，维修增大是整机中的IGBT功率器件失
效引起的。
图6IGBT芯片呈现过电流失效特征
图7原来IGBT的内部结构
分析说明：
失效样品表现为过电流失效。整机维修率异常增大发生时更改IGBT的型号。
IBGT制造厂家给出新型号的IGBT的功率指标比为330W，原来型号的IGBT
的功率指标为175W，其它指标没有变化。
但新型号的IGBT内部结构（图6）仅有一只芯片，而原来型号的IGBT有
两只芯片，多了一只反向释放二极管，两个型号的IGBT芯片的面积一样大，显
然，新型号的IGBT的芯片要有部分面积来完成反向释放二极管的作用，由于
IGBT芯片有效面积的减小，导致其电流能力下降，因此，新型号的IGBT的电
流能力不如原来型号的IGBT，整机中IGBT的工作电流比较临界，因此，使用
过程中由于电流问题的发生大量失效。
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