技術干貨 | 失效分析：制樣技術介紹（一）：離子研磨（CP）

一、關于有損分析的制樣技術

電子元器件失效分析經常用到的檢查分析方法簡單可以歸類為無損分析、有損分析。

無損分析就像醫院看病，常用到外觀檢查（OM）、X射線檢查、超聲掃描（SAT），其檢查原理近乎可以理解為：醫生問診、X光片拍攝及B超檢查。

有損分析就是對器件進行各種微觀解剖分析，其首要要求就是在避免人為損傷的前提下，展現內部缺陷形貌。

內部缺陷形貌的展現，常涉及的制樣技術包括開封（Decap）、切片（Cross-section）、去層（Delayer）等。并且制樣技術的好壞，直接決定了分析案件成功與否。

本文重點介紹切片制樣技術常用到的先進輔助設備：離子研磨（CP）。

二、離子研磨原理及作用

離子研磨通過氬離子束物理轟擊樣品，達到切割或表面拋光的作用。

為什么要進行表面拋光？

那是因為在對精細電子元器件切片的時候，往往會因為切片造成了金屬延展、顆粒物填充等情況，對后續的檢查帶來不利影響。而這些就是前文提到的人為損害。

因此，我們對樣片進行表面拋光，可以在減免人為損傷的前提下，展現內部缺陷形貌。

三、離子研磨的高階應用

1、幾乎任何材料的高質量表面處理

離子研磨能實現無應力的橫截面和幾乎所有材料刨面，揭示了樣品的內部結構同時最大限度地減少變形或損壞。

半導體材料（BGA、鍵合位置、塑封料界面、多層薄膜截面）

電池電極材料

光伏材料

多元素組成材料

不同硬度合金

巖石礦物質

分子聚合物

軟硬復核材料等。

2、晶界展示

利用襯度增強處理切割后樣品，展現金屬晶界，有助于分析金屬疲勞、蠕變等失效機理。

3、冷凍制樣

離子研磨可以用-160℃解決物理轟擊產生的高溫影響，特別適合高分子、聚合物、生物細胞、化妝品、制藥等熱敏材料制樣。

4、離子研磨應用于半導體失效分析案例展示

四、離子研磨的應用領域

離子研磨主要用于半導體材料、電池電極材料、光伏材料、不同硬度合金、巖石礦物質、高分子聚合物、軟硬復合材料、多元素組成材料等的截面制樣、界面表征。

關于廣電計量半導體服務

廣電計量在全國設有元器件篩選及失效分析實驗室，形成了以博士、專家為首的技術團隊，構建了元器件國產化驗證與競品分析、集成電路測試與工藝評價、半導體功率器件質量提升工程、車規級芯片與元器件AEC-Q認證、車規功率模塊AQG324認證等多個技術服務平臺、滿足裝備制造、航空航天、汽車、軌道交通、5G通信、光電器件與傳感器等領域的電子產品質量與可靠性的需求。

我們的服務優勢

1、配合工信部牽頭“面向集成電路、芯片產業的公共服務平臺建設項目"“面向制造業的傳感器等關鍵元器件創新成果產業化公共服務平臺"等多個項目；

2、在集成電路及SiC領域是技術能力第三方檢測機構之一，已完成MCU、AI芯片、安全芯片等上百個型號的芯片驗證；

3、在車規領域擁有AEC-Q及AQG324能力，獲得了近50家車廠的認可，出具近300份AEC-Q及AQG324報告，助力100多款車規元器件量產。