CN117233574A - 失效定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种失效定位方法，在待测部件的检测表面的至少部分区域涂布热辐射增强材料，然后利用热分析技术对所述待测部件进行失效定位，由于热辐射增强材料可以增强热辐射，从而使得失效位置发出的热辐射能够更容易的被捕捉，可以找到真实的失效位置，提高失效定位的准确性；同时，由于热辐射增强材料可以增强热辐射，在进行失效定位时，在接收到相同量的热辐射情况下，需要施加在所述待测部件上的功率变小，降低了所述待测部件被损坏的风险，若施加在所述待测部件上的功率相同时，在接收到相同量的热辐射情况下，需要的时间更少，提高了失效定位的效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种失效定位方法。
背景技术
常规的失效定位技术采取“自上而下”的正向分析方法：首先采用光学定位设备粗略定位失效位置，然后逐层研磨去层并利用一些手段精确定位失效位置。目前半导体行业中常用的光学定位设备分别有光子辐射显微镜(EMMI)、光值阻值改变显微镜(OBIRCH)、热发射显微镜(Thermal)、纳米探针技术以及二次电子电压衬度(VC)等。
热发射显微镜(Thermal)通过捕捉热辐射失效位置在电流经过时产生的热辐射异常来定位失效位置，然而，由于产品表面材料不均一，且不同材料对热量的吸收率不同，导致热辐射异常信号会偏离真实的失效位置，进而导致失效定位不精确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种失效定位方法，以解决现有的利用热发射显微镜(Thermal)进行失效定位不够精确的问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种失效定位方法，包括：
提供待测部件；
在所述待测部件的检测表面的至少部分区域涂布热辐射增强材料；以及，
利用热分析技术对所述待测部件进行失效定位。
可选的，在整个所述检测表面涂布所述热辐射增强材料之后再利用所述热分析技术对所述待测部件进行失效定位。
可选的，涂布所述热辐射增强材料之前，利用所述热分析技术对所述待测部件初步进行失效定位，以得到初步失效位置；以及，
在所述初步失效位置的周围涂布所述热辐射增强材料，并利用所述热分析技术对所述待测部件再次进行失效定位，以得到精确失效位置。
可选的，所述检测表面上具有若干电极，利用所述热分析技术对所述待测部件进行失效定位时，通过所述电极向所述待测部件施加电压/电流。
可选的，每个所述电极的至少部分表面从所述热辐射增强材料中露出。
可选的，所述热辐射增强材料对红外光的发射率大于0.5。
可选的，所述热辐射增强材料为绝缘材料。
可选的，所述热辐射增强材料包括油墨、油漆、颜料或沥青。
可选的，所述待测部件包括芯片、半导体元器件或电路板。
可选的，所述检测表面中热辐射系数小于0.1的材料的面积占比大于50％。
在本发明提供的失效定位方法中，在待测部件的检测表面的至少部分区域涂布热辐射增强材料，然后利用热分析技术对所述待测部件进行失效定位，由于热辐射增强材料可以增强热辐射，从而使得失效位置发出的热辐射能够更容易的被捕捉，可以找到真实的失效位置，提高失效定位的准确性；同时，由于热辐射增强材料可以增强热辐射，在进行失效定位时，在接收到相同量的热辐射情况下，需要施加在所述待测部件上的功率变小，降低了所述待测部件被损坏的风险，若施加在所述待测部件上的功率相同时，在接收到相同量的热辐射情况下，需要的时间更少，提高了失效定位的效率。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的失效定位方法的流程图；
图2为本发明实施例一提供的待测部件的示意图；
图3及图4为本发明实施例一提供的利用热分析技术对待测部件初步进行失效定位的示意图；
图5为本发明实施例一提供的初步进行失效定位后得到的初步失效位置的示意图；
图6为本发明实施例一提供的在检测表面上的初步失效位置的周围涂布热辐射增强材料的示意图；
图7为本发明实施例一提供的利用热分析技术对待测部件再次进行失效定位的示意图；
图8为本发明实施例一提供的再次进行失效定位后得到的精确失效位置的示意图；
其中，附图标记为：
10-待测部件；20-探针；30-热发射显微镜系统。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
图1为本实施例提供的失效定位方法的流程图。如图1所示，所述失效定位方法包括：
步骤S100：提供待测部件；
步骤S200：在所述待测部件的检测表面的至少部分区域涂布热辐射增强材料；以及，
步骤S300：利用热分析技术对所述待测部件进行失效定位。
图2～图8为本实施例提供的失效定位方法的相应步骤对应的示意图。接下来，将结合图2～图8对本实施例提供的失效定位方法进行详细说明。
具体而言，首先执行步骤S100，提供待测部件。图2为本实施例提供的待测部件10的示意图，如图2所示，本实施例中，所述待测部件10为芯片，例如可以是LED芯片。所述待测部件10可以是带封装的芯片，也可以是去封装的芯片。
所述待测部件10具有一检测表面，所述检测表面可以是芯片的正面，也可以是芯片的背面，当然，为了便于进行失效定位，通常将芯片的正面作为所述检测表面。
在一些实施例中，所述待测部件10不限于是芯片，还可以是半导体元器件或电路板，例如电阻、电容、存储器、FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)、PCB(printedcircuit board，印刷电路板)或PCBA(Printed Circuit Board Assembly，成品印刷电路板)。
进一步地，所述检测表面上通常具有电极、电流扩展层等结构，电极作为所述待测部件10的引出端，用于为所述待测部件10施加电压/电流，电流扩展层可以提供电流扩展的功能，这些结构的材料均为金属材料，而金属材料的热辐射系数小于0.1，对热辐射具有遮挡和反射作用。当然，所述检测表面上还可能具有其他热辐射系数小于0.1的材料。因此，所述检测表面的部分区域可能被热辐射系数小于0.1的材料所覆盖，而其他区域则被介质覆盖。当所述检测表面中热辐射系数小于0.1的材料的面积占比较大(例如所述检测表面中热辐射系数小于0.1的材料的面积占比大于50％)时，不利于后续的失效定位。
基于此，执行步骤S200及步骤S300，利用热分析技术对所述待测部件10初步进行失效定位。图3及图4为本实施例提供的利用所述热分析技术对所述待测部件10初步进行失效定位的示意图，如图3及图4所示，所述热分析技术是将探针20扎在所述待测部件10的电极上，利用所述探针20为所述待测部件10供电，所述待测部件10由于有电流经过，会产生热辐射，利用热发射显微镜系统30(Thermal Emission microscopy system)接收热辐射(也即探测3um～5um波长的红外光)，热辐射异常的位置则可以被认定为初步失效位置。因此，所述热分析技术可以检测阻性失效，如漏电、低阻抗短路、ESD击伤、闩锁效应点及金属层底部短路等。
本实施例中，所述检测表面上具有两个电极，将两个探针20分别扎到两个电极上，通过两个电极向所述待测部件施加电压。
图5为本实施例提供的初步进行失效定位后得到的初步失效位置的示意图。如图5所示，热辐射异常的位置(图中的方框区域)为初步失效位置。上述已经说明了，当所述检测表面的大部分区域都被热辐射系数小于0.1的材料所覆盖时，真实的失效位置若是位于这些材料下方，由于热辐射系数小于0.1的材料对红外光具有遮挡和反射作用，红外光大部分会从附近的介质材料处溢出，被所述热发射显微镜系统30捕捉到，而透过这些材料的红外光较少，难以被所述热发射显微镜系统30捕捉到，此时热辐射异常的位置极有可能并非是真实的失效位置。
由于真实的失效位置极大可能在初步失效位置附近，因此，得到初步失效位置之后，在所述检测表面上的所述初步失效位置的周围涂布热辐射增强材料。图6为本实施例提供的在所述检测表面上的所述初步失效位置的周围涂布热辐射增强材料的示意图，结合图5及图6所示，所述热辐射增强材料可以增强热辐射，相当于对透过所述检测表面的红外光进行了增强，使得真实的失效位置发出的红外光透过所述检测表面后更容易被所述热发射显微镜系统30捕捉到。
应理解，所述检测表面上的每个电极的至少部分表面需要从所述热辐射增强材料中露出，从而便于所述探针20与电极接触。
需要说明的是，由于对红外光具有较高的发射率的材料能够增强热辐射，因此，本实施例中，所述热辐射增强材料对红外光的发射率大于0.5，因此能够增强热辐射，例如，所述热辐射增强材料可以是油墨、油漆、颜料或沥青等材料，但不应以此为限，其他能够增强热辐射的材料亦在本发明的保护范围之内，在此不再一一举例说明。
进一步地，所述热辐射增强材料为绝缘材料，如此一来，将所述热辐射增强材料涂布在所述检测表面上不会导致所述待测部件10的电极之间发生短路。应当理解，在能够精确控制所述热辐射增强材料的涂布位置，以避免所述待测部件10的电极之间发生短路时，所述热辐射增强材料也可以是导电材料。
之后，利用所述热分析技术对所述待测部件10再次进行失效定位。图7及为本实施例提供的利用所述热分析技术对所述待测部件10再次进行失效定位的示意图，如图7所示，将探针20扎在所述待测部件10的电极上，利用所述探针20为所述待测部件10施加电压。类似的，所述待测部件10由于有电流经过，会产生热辐射，利用所述热发射显微镜系统30接收热辐射，此时，由于所述热辐射增强材料能够增强热辐射，真实的失效位置发出的红外光透过所述检测表面后容易被所述热发射显微镜系统30捕捉到，从而能够得到精确失效位置。
图8为本实施例提供的再次进行失效定位后得到的精确失效位置的示意图。如图8所示，热辐射异常的位置(图中的圆圈区域)为精确失效位置。
实施例二
与实施例一的区别在于，本实施例仅利用所述热分析技术对所述待测部件10进行一次失效定位。
具体而言，在利用所述热分析技术对所述待测部件10进行失效定位之前，在所述待测部件10的整个所述检测表面均涂布所述热辐射增强材料，所述热辐射增强材料能够增强整个所述检测表面的热辐射。
应理解，所述检测表面上的每个电极的至少部分表面需要从所述热辐射增强材料中露出，从而便于所述探针20与电极接触。
之后，利用所述热分析技术对所述待测部件10进行失效定位。具体来说，将探针20扎在所述待测部件10的电极上，利用所述探针20为所述待测部件10施加电压。类似的，所述待测部件10由于有电流经过，会产生热辐射，利用所述热发射显微镜系统30接收热辐射，此时，由于所述热辐射增强材料能够增强整个所述检测表面的热辐射，真实的失效位置发出的红外光透过所述检测表面后容易被所述热发射显微镜系统30捕捉到，从而能够更准确的得到失效位置。
相较于实施例一来说，本实施例只需要利用所述热分析技术对所述待测部件10进行一次失效定位，从而简化了步骤，更快速有效的定位到真实的失效位置，提高了失效定位的效率。
综上，在本发明实施例提供的失效定位方法中，在待测部件的检测表面的至少部分区域涂布热辐射增强材料，然后利用热分析技术对所述待测部件进行失效定位，由于热辐射增强材料可以增强热辐射，从而使得失效位置发出的热辐射能够更容易的被捕捉，可以找到真实的失效位置，提高失效定位的准确性；同时，由于热辐射增强材料可以增强热辐射，在进行失效定位时，在接收到相同量的热辐射情况下，需要施加在所述待测部件上的功率变小，降低了所述待测部件被损坏的风险，若施加在所述待测部件上的功率相同时，在接收到相同量的热辐射情况下，需要的时间更少，提高了失效定位的效率。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。
还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
此外还应该认识到，此处描述的术语仅仅用来描述特定实施例，而不是用来限制本发明的范围。必须注意的是，此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”和“一种”包括复数基准，除非上下文明确表示相反意思。例如，对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或多个步骤或装置的引述，并且可能包括次级步骤以及次级装置。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。以及，词语“或”应该被理解为具有逻辑“或”的定义，而不是逻辑“异或”的定义，除非上下文明确表示相反意思。此外，本发明实施例中的方法和/或设备的实现可包括手动、自动或组合地执行所选任务。
Claims (10)
1.一种失效定位方法，其特征在于，包括：
提供待测部件；
在所述待测部件的检测表面的至少部分区域涂布热辐射增强材料；以及，
利用热分析技术对所述待测部件进行失效定位。
2.如权利要求1所述的失效定位方法，其特征在于，在整个所述检测表面涂布所述热辐射增强材料之后再利用所述热分析技术对所述待测部件进行失效定位。
3.如权利要求1所述的失效定位方法，其特征在于，涂布所述热辐射增强材料之前，利用所述热分析技术对所述待测部件初步进行失效定位，以得到初步失效位置；以及，
在所述初步失效位置的周围涂布所述热辐射增强材料，并利用所述热分析技术对所述待测部件再次进行失效定位，以得到精确失效位置。
4.如权利要求2或3所述的失效定位方法，其特征在于，所述检测表面上具有若干电极，利用所述热分析技术对所述待测部件进行失效定位时，通过所述电极向所述待测部件施加电压/电流。
5.如权利要求4所述的失效定位方法，其特征在于，每个所述电极的至少部分表面从所述热辐射增强材料中露出。
6.如权利要求1所述的失效定位方法，其特征在于，所述热辐射增强材料对红外光的发射率大于0.5。
7.如权利要求1所述的失效定位方法，其特征在于，所述热辐射增强材料为绝缘材料。
8.如权利要求6或7所述的失效定位方法，其特征在于，所述热辐射增强材料包括油墨、油漆、颜料或沥青。
9.如权利要求1～3、6、7中任一项所述的失效定位方法，其特征在于，所述待测部件包括芯片、半导体元器件或电路板。
10.如权利要求1～3、6、7中任一项所述的失效定位方法，其特征在于，所述检测表面中热辐射系数小于0.1的材料的面积占比大于50％。
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