可靠性試驗失效分析中的破壞性物理分析和顯微分析方法

 集成電路產的另外一個名字是微電子。從這點可以看出集成電路是在很小的尺寸上進行產生的。短短十年之間，微電子器件的尺寸從原來的微米量級逐步縮小，到亞微米，深亞微米，再到今天的納米量級。隨之變化是器件中的缺陷尺寸也逐步縮小。因此，開展電子元器件封裝失效分析必須具備一定的測試方法和分析儀器。各種測試方法和分析儀器都有其性能特點，如功能，應用范圍和靈敏度等。根據封裝失效分分析的需要和要求，選用適當的方法和儀器，充分利用其特點進行失效分析才能得到正確的分析結果，找到失效產生的根源。 

破壞性物理分析

    破壞性物理分析簡稱DPA(DPA, Destructive Physical Analysis),又叫良品分析，是指為了驗證電子元器件的涉及，結構，材料，制造的質量和工藝情況是否滿足預定用途或有關規范的要求，以及是否滿足元器件規定的可靠性和保障性，對元器件樣品進行解剖，以及在解剖前后進行一系列檢驗和分析的全過程。DPA分析是順應電子系統對元器件可靠性要求越來越高的需求而發展起來的一種本著提高元器件質量，預防可能出現的失效，保障電子系統的可靠性為目的的重要技術手段。

    七十年代，美國航空，航天領域在所使用的元器件中首先采用DPA分析這項技術，形成了DPA分析的初步分析方法，并大幅度的提高了航空和航天領域發射的的成功率。這項分析技術很快的擴散到其他國家，一些電子產業發達的國家早就建立了相關的分析標準，并經過十幾年的發展，已經發展到很成熟的階段。我國固內從事DPA分析是從八十年代航天等工程部門開始的。九十年代起，一方面DPA研究已經比較深入，對半導體分立器件，集成電路，混合電路等已經掌握應用技術；另一方面，在工程管理中逐漸建立了DPA觀念，并已經在一些重要工程中開始實際運用。然而，國內的DPA分析仍局限于少數行業，沒有給予足夠的重視，造成國內元器件的質量水平仍然較低，失效出現頻繁。因此，加強國內的DPA分析技術的研究，發展，推廣和管理，對開展封裝失效分析，提出改進措施，提高元器件的質量和可靠性來說具有很具有顯示意義的。

    破壞性物理分析法作為一種強有力的失效分析方法，對器件也存在破壞性。進入破壞性分析法階段，根據情況不同作為試件就可能喪失形狀，對器件帶來無法修補的破壞，所以應該在充分考慮之后再進行此分析。破壞的方法有：

 1．為了使試件內部露出而制作斷面。需要進行開封，澆注，磨削或切斷，研磨幾個過程。

 2．為了鑒定試件的構成材料而進行化學分析和儀器分析。

 3．試件分析部分的化學腐蝕。用化學藥品腐蝕溶解金屬，并進行精密加工的技術。

 4．試件所用材料的機械強度試驗等。用拉伸裝置，硬度計等各種裝置測試試件構成材料的拉伸強度，壓縮，彎曲，剪切，剝離等，研究疲勞的機理和耐久性的。