ESD与EOS失效案例分享

目前,在电子元器件失效分析领域,我们发现ESD&EOS导致的失效现象越来越普遍,尤其是在半导体行业发展日益兴盛的大背景下,对ESD&EOS的关注与日俱增。上一篇文章ESD与EOS知识速递,着重介绍了ESD与EOS的概念与差异。本篇内容主要涉及两者在实际情况中的失效表现,其中选取了部分典型失效案例进行呈现。

 

  ESD案例分享

 

1、静电释放(ESD)导致的失效主要表现为即时失效与延时失效两种模式

 

即时失效 延时失效
即时失效又称突发失效,指的是元器件受到静电放电损伤后,突然完全或部分丧失其规定的功能。一般较容易通过功能检测发现。

延时失效又称潜在失效,指静电放电能量较低,或放电回路有限流电阻,仅造成轻微损伤,器件电参数可能仍然合格或略有变化。

 

一般不容易通过功能检测发现,而且失效后很难通过技术手段确认。

 

2、相关案例

 

 

分析结论:不良发生位置集中于CF表偏贴合端子部的左边,距离离子棒约50cm。因距离过大,离子棒对此位置的除静电能力有弱化。

 

  EOS案例分享

 

1、失效表现:EOS的碳化面积较大,一般过功率烧毁会出现原始损伤点且由这点有向四周辐射的裂纹,且多发于器件引脚位置。

 

2、相关案例

 

1)品开封发现,样品晶圆位置均发现有烧伤痕迹,击穿位置树脂高温碳化,为过流过压导致。

 

失效图示

 

2)击穿验证之后进行开封检测,发现复现样品晶圆位置均发现有烧伤痕迹,与异常品失效发生类似。

 

 

分析结论:

a.晶圆表面发现有过流过压击穿的痕迹,即树脂高温碳化; 

b.DC直流电源加压到18V,TVS管被击穿短路,复现品晶圆位置失效与异常品类似。

c.9V样品取下滤波电容,使其输出不稳定,TVS被击穿,短路失效。

d.据此判断,TVS管为过压导致失效,样品输出不稳定时有击穿TVS管的可能。