失效分析是针对产品、部件或系统在预期使用中出现功能异常、性能下降、损坏乃至失效的现象，运用科学方法追溯根源、明确机理，并提出改进方案以预防类似问题的系统性技术活动，核心是解答 “为何失效、如何发生、怎样避免”，广泛应用于电子、半导体、汽车等多领域。
其核心价值显著：一是解决当下问题，快速定位故障根源，如芯片烧毁、零部件断裂等，缩短排查时间，减少生产停滞与投诉损失；二是预防未来风险，通过分析材料老化、设计缺陷等失效机理，优化设计、改进工艺，从源头降低失效概率；三是支撑质量与研发，研发阶段可模拟失效测试验证可靠性，量产阶段能监控批次质量，是质量保证和技术迭代的关键。
以电子 / 半导体领域为例：首先确认失效现象，记录产品异常表现，核对使用环境、生产批次等信息；接着进行非破坏性分析，用外观检查、电性能测试等手段初步排查；若需进一步定位，再开展破坏性分析，如芯片开封、截面研磨等；随后结合检测数据判断失效机理，最后提出并跟踪改进方案。
应用场景丰富多样：半导体领域，分析芯片失效，是相关企业的核心技术环节；汽车领域，排查车载电子与机械部件失效，保障行车安全；医疗设备领域，定位诊断与植入设备问题，关乎医疗安全；司法鉴定领域，分析失效产品，为责任认定提供技术依据。
失效分析是连接故障解决与质量提升的桥梁，既是企业应对突发问题的 “急救工具”，也是推动产业向高可靠性、高安全性发展的 “技术基石”。
·SAT ·2DX-Ray ·3D X-Ray:ZEISS Xradia 620 Versa
3D X-Ray:
实现大工作距离下大尺寸样品的高分辨率成像,最高分辨率可达0.5μm;
电压范围:30KV-160KV,最大输出功率:25W;
样品台行程:50mm*100mm*50mm。
1、失效位置定位
InGaAs | OBIRCH | Themal | |
Power限制 | 可外接 | 25V/100μA,10V/100mA | 可外接 |
分析速度 | 快 | 快 | 快 |
捕捉特性 | 光子 | 激光加热后的电阻变化 | 热(可不进行破坏) |
波长范围 | 900nm~1700nm | NA | 3.7μm~5.2μm |
分析案件 | MOSFET漏电IC漏电(μA级) | IC短路.电阻式漏电 | IC漏电.短路PCB短路，LU失效定位 |
不易分析特性 | 金属遮蔽,电阻式缺陷.不发光缺陷 | 金属遮蔽且不易加热.多晶电阻或偏压电场的干扰 | 功耗较小,热度低 |
2、样品制备
·Polish:进行定点/非定点研磨,结合Ion Milling的使用给出更清晰的截面效果。
·Decap:金线、铜线、镀钯铜线、银线,各种封装,包括超小封装。
·Delayer:RIE通过采用O2、CF4、CHF3、SF6等等离子气体可以去除Oxide、Nitride、Polyimide、si等材质,结合物理研磨对高阶芯片及BSI样品进行去层。
3、SEM扫描电子显微镜/Dual Beam FIB 双束聚焦离子束
HWD的扫描电镜包含多品牌的冷场和热场SEM。满足高分辨的观察;配备EDS,能够对样品进行表面成份分析。YAG探头可提供更清晰的图片。同时配备多台DB FIB进行纳米级样品制备,冷、热场相结合,实现为客户收集更全面数据的效果。
4、FIB CKT 线路修补
FIB 线路修补设备Thermo ScientificTM CENTRIOS
线路修补设备可以对铝制程、铜制程、金制程样品进行电路修改。
5、纳米探针 Nanoprober NP8000
规格 | 用途 |
100eV探测电压 | 有效避免电荷积累,增加SEM解析度,确保对于最先进制程器件无辐照电性损伤 |
DI-EBAC:施加电压的EBAC功能 | 最大200nA 束流，使更低倍率下捕捉hotspot成为可能，提高分析效率;相应升级DI-EBAC放大器,甚至可对低至10Ω以下的short进行定位,完整表征电流回路 |
EBAC | 发现低至~100Ω的3D互连结构中的关键故障 |
PulsingIV量测 | 侦测闸极高阻之现象 |
IV量测:0.1fA/0.5V测量分辨率 | 可支持8根针量测 |
高低温测试 | -50℃~150℃复现高温/低温故障 |
HWD丨华威达是一家集检验、检测、计量、认证、培训、企业技术服务于一体的综合性第三方服务机构。华威达下设管理中心、市场客服中心、实验室、认证中心、管理学院、可持续发展中心、企服中心，致力于为客户提供专业、高效、权威的企业一站式解决方案。
HWD丨华威达获得了CNCA批准证书、CMA资质、计量标准考核证书及CNAS认可资质等。
我们追求与客户建立长远、互信的合作关系。我们不仅是您当前项目的服务商，更希望成为您在追求卓越管理道路上的可靠智库与同行者。
选择我们，意味着您选择的不仅是一项服务，更是一个以专业为基石、以您成功为使命的长期伙伴。我们承诺，以专业的力量，为您构建坚实的管理基础与可持续的竞争优势。
