電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)失(shi)效(xiao)分(fen)折(zhe)的(de)目(mu)的(de)是(shi)借(jie)助(zhu)各(ge)種(zhong)測(ce)試(shi)分(fen)析(xi)技(ji)術(shu)和(he)分(fen)析(xi)程(cheng)序(xu)確(que)認(ren)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)失(shi)效(xiao)現(xian)象(xiang)
，分(fen)辨(bian)其(qi)失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)和(he)失(shi)效(xiao)機(ji)理(li)
，確(que)定(ding)其(qi)最(zui)終(zhong)的(de)失(shi)效(xiao)原(yuan)因(yin)，提(ti)出(chu)改(gai)進(jin)設(she)計(ji)和(he)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)的(de)建(jian)議(yi)。防(fang)止(zhi)失(shi)效(xiao)的(de)重(zhong)複(fu)出(chu)現(xian)
，提(ti)高(gao)元(yuan)器(qi)件(jian)可(ke)靠(kao)性(xing)。失(shi)效(xiao)分(fen)折(zhe)是(shi)產(chan)品(pin)可(ke)靠(kao)性(xing)工(gong)程(cheng)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)組(zu)成(cheng)部(bu)分(fen)
，失(shi)效(xiao)分(fen)析(xi)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)確(que)定(ding)研(yan)製(zhi)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)問(wen)題(ti)的(de)原(yuan)因(yin)
，鑒(jian)別(bie)測(ce)試(shi)過(guo)程(cheng)中(zhong)與(yu)可(ke)靠(kao)性(xing)相(xiang)關(guan)的(de)失(shi)效(xiao)，確(que)認(ren)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)現(xian)場(chang)失(shi)效(xiao)機(ji)理(li)。

       

在電子元器件的研製階段。失效分折可糾正設計和研製中的錯誤，縮短研製周期；在zai電dian子zi器qi件jian的de生sheng產chan，測ce試shi和he試shi用yong階jie段duan，失shi效xiao分fen析xi可ke找zhao出chu電dian子zi元yuan器qi件jian的de失shi效xiao原yuan因yin和he引yin起qi電dian子zi元yuan件jian失shi效xiao的de責ze任ren方fang。根gen據ju失shi效xiao分fen析xi結jie果guo，元yuan器qi件jian生sheng產chan廠chang改gai進jin器qi件jian的de設she計ji和he生sheng產chan工gong藝yi，元yuan器qi件jian使shi用yong方fang改gai進jin電dian路lu板ban設she計ji，改gai進jin元yuan器qi件jian和he整zheng機ji的de測ce試shi，試shi驗yan條tiao件jian及ji程cheng序xu
，甚shen至zhi以yi此ci更geng換huan不bu合he格ge的de元yuan器qi件jian供gong貨huo商shang。因yin而er，失shi效xiao分fen析xi對dui加jia快kuai電dian子zi元yuan器qi件jian的de研yan製zhi速su度du
，提ti高gao器qi件jian和he整zheng機ji的de成cheng品pin率lv和he可ke靠kao性xing有you重zhong要yao意yi義yi。

       

失效分折對元器件的生產和使用都有重要的意義，如圖所列。

 

       

元器件的失效可能發生在其生命周期的各個階段。通過分析工藝廢次品



，早期失效，實驗失效及現場失效的失效產品明確失效模式


、分析失效機理，最終找出失效原因。因此元器件的使用方在元器件的選擇、zhengjijihuadengfangmian，yuanqijianshengchanfangzaichanpindekekaoxingfanganshejiguocheng
，doubixucankaoshixiaofenzhedejieguo。tongguoshixiaofenzhe，kejianbieshixiaomoshi，nongqingshixiaojili
，tichugaijincuoshi

，bingfankuidaoshiyong、生產中，將提高元器件和設備的可靠性。

 

 

對電子元器件失效機理及原因的診斷過程叫失效分析。進行失效分析往往需要進行電測量並采用先進的物理、冶金及化學的分析手段。失效分析的任務是確定失效模式和失效機理
，提出糾正措施
，防止重複出現。因此，失效分析的主要內容包括：明確分析對象、確定失效模式、判斷失效原因、研究失效機理
、提出預防措施（包括設計改進)。

 

2.1 明確分析對象

       

失(shi)效(xiao)分(fen)析(xi)首(shou)先(xian)是(shi)要(yao)明(ming)確(que)分(fen)析(xi)對(dui)象(xiang)及(ji)失(shi)效(xiao)發(fa)生(sheng)的(de)背(bei)景(jing)。失(shi)效(xiao)分(fen)析(xi)人(ren)員(yuan)應(ying)該(gai)了(le)解(jie)失(shi)效(xiao)發(fa)生(sheng)時(shi)的(de)狀(zhuang)況(kuang)，確(que)定(ding)失(shi)效(xiao)發(fa)生(sheng)在(zai)設(she)計(ji)，生(sheng)產(chan)，檢(jian)測(ce)，儲(chu)存(cun)
，傳(chuan)送(song)或(huo)使(shi)用(yong)的(de)哪(na)個(ge)階(jie)段(duan)

，了(le)解(jie)失(shi)效(xiao)發(fa)生(sheng)時(shi)的(de)現(xian)象(xiang)及(ji)失(shi)效(xiao)發(fa)生(sheng)前(qian)後(hou)的(de)操(cao)作(zuo)過(guo)程(cheng)。在(zai)條(tiao)件(jian)許(xu)可(ke)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，盡(jin)可(ke)能(neng)的(de)複(fu)現(xian)失(shi)效(xiao)。

 

2.2 確定失效模式

       

失效的表麵現象或失效的表現形式就是失效模式。失效模式的確定通賞采用兩種方法，即電學測試和顯微鏡現察。根據測試

、觀察到的現象與效應進行初步分析

，確定出現這些現象的可能原因，或者與失效樣品的哪一部分有關；同時通過立體顯微鏡檢查失效樣品的外觀標誌是否完整
，是否存在機械損傷
，是否有腐蝕痕跡等；通過電特性測試，判斷其電參數是否與原始數據相符，分析失效現象可能與失效樣品中的哪一部分有關；利li用yong鏡jing像xiang顯xian微wei鏡jing和he掃sao描miao電dian子zi顯xian微wei鏡jing等deng設she備bei觀guan察cha失shi效xiao部bu位wei的de形xing狀zhuang，大da小xiao

，位wei置zhi
，顏yan色se，機ji械xie和he物wu理li結jie構gou
，物wu理li特te性xing等deng，準zhun確que的de描miao述shu失shi效xiao特te征zheng模mo式shi。失shi效xiao模mo式shi可ke以yi定ding位wei到dao電dian（如直流特性
、漏電）或物理（如裂紋、侵蝕）失效特征
，根據失效發生時的條件（如老化、靜電放電、環境），結合經驗知識，區分失效位置，減少診斷失效機理要求的工作量。

 

2.3 判斷失效原因

        

根據失效模式，失效元器件的材料性質
、製造工藝理論和經驗，結合觀察到的相應失效部位的形狀、大小、位置、顏色以及化學組成、物理結構、物理特性等因素
，參照失效發生的階段、shixiaofashengshideyinglitiaojianhehuanjingtiaojian，tichukenengdedaozhishixiaodeyuanyin。shixiaokenengyouyixiliedeyuanyinzaocheng
，rushejiquexian
，cailiaozhiliangwenti，zhizaoguochengwenti、運(yun)輸(shu)或(huo)儲(chu)藏(zang)條(tiao)件(jian)不(bu)當(dang)，在(zai)操(cao)作(zuo)時(shi)的(de)過(guo)載(zai)等(deng)，而(er)大(da)多(duo)數(shu)的(de)失(shi)效(xiao)包(bao)括(kuo)一(yi)係(xi)列(lie)串(chuan)行(xing)發(fa)生(sheng)的(de)事(shi)件(jian)。對(dui)一(yi)個(ge)複(fu)雜(za)的(de)失(shi)效(xiao)，需(xu)要(yao)根(gen)據(ju)失(shi)效(xiao)元(yuan)器(qi)件(jian)和(he)失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)列(lie)出(chu)所(suo)有(you)可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)失(shi)效(xiao)的(de)原(yuan)因(yin)，確(que)定(ding)正(zheng)確(que)的(de)分(fen)析(xi)次(ci)序(xu)，並(bing)且(qie)指(zhi)出(chu)哪(na)裏(li)需(xu)要(yao)附(fu)加(jia)的(de)數(shu)據(ju)來(lai)支(zhi)撐(cheng)某(mou)個(ge)潛(qian)在(zai)性(xing)因(yin)素(su)。失(shi)效(xiao)分(fen)析(xi)時(shi)根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)的(de)可(ke)能(neng)性(xing)
，逐(zhu)個(ge)分(fen)折(zhe)，最(zui)終(zhong)發(fa)現(xian)問(wen)題(ti)的(de)根(gen)源(yuan)。

 

2.4 研究失效機理

       

對於失效機理的研究是非常重要的，需要更多的技術支撐。

 

在確定失效機理時，需要選用有關的分析、試(shi)驗(yan)和(he)觀(guan)測(ce)設(she)備(bei)對(dui)失(shi)效(xiao)樣(yang)品(pin)進(jin)行(xing)仔(zai)細(xi)分(fen)析(xi)
，驗(yan)證(zheng)失(shi)效(xiao)原(yuan)因(yin)的(de)判(pan)斷(duan)是(shi)否(fou)屬(shu)實(shi)，並(bing)且(qie)能(neng)把(ba)整(zheng)個(ge)失(shi)效(xiao)的(de)順(shun)序(xu)與(yu)原(yuan)始(shi)的(de)症(zheng)狀(zhuang)對(dui)照(zhao)起(qi)來(來)，有(you)時(shi)需(xu)要(yao)用(yong)合(he)格(ge)的(de)同(tong)種(zhong)元(yuan)器(qi)件(jian)進(jin)行(xing)類(lei)似(si)的(de)破(po)壞(huai)實(shi)驗(yan)，觀(guan)察(cha)是(shi)否(fou)產(chan)生(sheng)相(xiang)似(si)的(de)失(shi)效(xiao)現(xian)象(xiang)。通(tong)過(guo)反(fan)複(fu)驗(yan)證(zheng)，確(que)定(ding)真(zhen)實(shi)的(de)失(shi)效(xiao)原(yuan)因(yin)，以(yi)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)失(shi)效(xiao)機(ji)理(li)的(de)相(xiang)關(guan)理(li)論(lun)為(wei)指(zhi)導(dao)。對(dui)失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)、失效原因進行理論推理，並結合材枓性質、有關設計和工藝理論及經驗，提出在可能的失效條件下導致該失效模式產生的內在原因或具體物理化學過程。如存可能,更應以分子、原了學觀點加以闡明或解釋。

 

2.5 提出預防措施及設計改進方法

        

根據分析判斷。提出消除產生失效的辦法和建議
，及時地反饋到設計
、工藝、使用單位等各個方麵
，以便控製乃至完全消除失效的主要模式的出現。

 

       

隨著科技水平的發展和工藝的進歩.電子產品越來越微型化
、複雜化和係統化，而其功能卻越來越強大，集成度越來越高
，體積越來越小。隨著科技的發展各種新材料

、新器件也不斷出現，對失效分析的要求也越來越高；yongyushixiaofenxidexinjishu，xinfangfahexinshebeiyeyuelaiyueduo。danzaishijideshixiaofenxiguochengzhong，yudaodeyangpinduozhongduoyang，shixiaoqingkuangyegebuxiangtong。yinci
，genjushixiaofenxidemudeyushiji
，xuanzeheshidefenxijishuyufangfa

，congdadaoxiao，congwaidaonei

，congfeipohuaidaopohuai，congdingxingdaodingliang，shishixiaofenxixunsu
、準確、可靠。

       

電子元器件失效分析的就是要做到模式準確

、原因明確、機理清楚
、措施得力

、模擬再現、舉一反三。

 

3.1 模式準確

       

如前所述，失效模式是指失效的外在直觀失效表現形式和過程規律
，通常指測試或觀察到的失效現象
、失效形式。如開路、短路、參數漂移、功能失效等。模式準確，就是要將失效的性質和類型判斷準確。

       

失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)的(de)判(pan)斷(duan)應(ying)首(shou)先(xian)從(cong)失(shi)效(xiao)環(huan)境(jing)的(de)分(fen)析(xi)入(ru)手(shou)，細(xi)心(xin)收(shou)集(ji)失(shi)效(xiao)現(xian)場(chang)數(shu)據(ju)。失(shi)效(xiao)現(xian)場(chang)數(shu)據(ju)反(fan)映(ying)了(le)失(shi)效(xiao)的(de)外(wai)部(bu)環(huan)境(jing)，對(dui)確(que)定(ding)失(shi)效(xiao)的(de)責(ze)任(ren)方(fang)有(you)重(zhong)要(yao)意(yi)義(yi)。有(you)些(xie)看(kan)來(lai)與(yu)現(xian)場(chang)無(wu)直(zhi)接(jie)關(guan)係(xi)的(de)東(dong)西(xi)可(ke)能(neng)是(shi)決(jue)定(ding)性(xing)的(de)。例(li)如(ru),失(shi)效(xiao)現(xian)場(chang)數(shu)據(ju)表(biao)明(ming)，工(gong)作(zuo)人(ren)操(cao)作(zuo)無(wu)誤(wu)

，供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)正(zheng)常(chang)
，而(er)整(zheng)機(ji)上(shang)的(de)器(qi)件(jian)出(chu)現(xian)了(le)早(zao)期(qi)失(shi)效(xiao)，說(shuo)明(ming)元(yuan)器(qi)件(jian)生(sheng)產(chan)廠(chang)應(ying)對(dui)元(yuan)器(qi)件(jian)失(shi)效(xiao)負(fu)責(ze)，應(ying)負(fu)責(ze)整(zheng)改(gai)，排(pai)除(chu)工(gong)藝(yi)缺(que)陷(xian)，提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)可(ke)靠(kao)性(xing)。

 

收集失效現場數據主要包括：失效壞境、失效應力、失效發生期
、失效現象及過程和失效樣品在失效前後的電測量結果。

       

失效環境包括：溫度、濕度、電源環境
，元器件在電路圖上的位置
、作用
，工作條件和偏置狀況。

       

失效應力包括：電應力
、溫度應力
、機械應力、氣候應力和輻射應力。如樣品經可靠性試驗而失效
，需了解樣品經受實驗的應力種類和時間。

       

失效發生期包括：失效樣品的經曆、失效時間、失效發生的階段，如研製
、生產、測試
、試驗、儲存、使用等。

 

3.2 原因明確

       

失效原因的判斷通常是整個失效分析的核心和關鍵，對於確''定失效機理
，提出預防措施具有總要的意義。

       

失(shi)效(xiao)原(yuan)因(yin)通(tong)常(chang)是(shi)指(zhi)造(zao)成(cheng)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)失(shi)效(xiao)的(de)直(zhi)接(jie)關(guan)鍵(jian)性(xing)因(yin)素(su)，其(qi)判(pan)斷(duan)建(jian)立(li)在(zai)失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)判(pan)斷(duan)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)。通(tong)過(guo)失(shi)效(xiao)原(yuan)因(yin)的(de)分(fen)析(xi)判(pan)斷(duan)，確(que)定(ding)造(zao)成(cheng)失(shi)效(xiao)的(de)直(zhi)接(jie)關(guan)鍵(jian)因(yin)素(su)處(chu)於(yu)設(she)汁(zhi)
、材料、製造工藝、使用及環境的哪―環節。

       

失效現場數據為確定電子元器件的失效原因提供了重要線索。失效可分為早期失效、隨機尖效和磨損失效。而早期失效主要由工藝缺陷、原材料缺陷、篩選不充分引起。隨機失效主要由整機開關時的浪湧電流

、靜電放電

、過guo電dian損sun傷shang引yin起qi。磨mo損sun失shi效xiao主zhu要yao由you電dian子zi元yuan器qi件jian自zi然ran老lao化hua引yin起qi。根gen據ju失shi效xiao發fa生sheng期qi，可ke估gu計ji失shi效xiao原yuan因yin

，加jia快kuai失shi效xiao分fen析xi的de進jin度du。此ci外wai，根gen據ju元yuan器qi件jian失shi效xiao前qian或huo失shi效xiao時shi所suo受shou的de應ying力li種zhong類lei和he強qiang度du，也ye可ke大da致zhi推tui測ce失shi效xiao的de原yuan因yin，加jia快kuai失shi效xiao分fen析xi的de進jin程cheng。如ru下xia圖tu：

 

 

然而失效原因的確定是相當複雜的,其複雜性表現為失效原因具有的一些特點。如原因的必要性、多樣性、相關性、可變性和偶然性，需要綜合多方麵情況及元器件特點進行。

 

3.3 機理清楚

       

失效機理是指失效的物理、化學變化過程。微觀過程可以追溯到原子
、分子尺度和結構的變化，但與此相對的是它遲早也要表現出一係列宏現（外在的）性能，性質變化，如疲勞、腐蝕和過應力等。失效機理是對失效的內在本質、必然性和規律性的研究，是人們對失效內在本質認識的理論提高和升華。

 

失效原因通常可以分為內因和外因兩種.失效機理就是失效的內因。它是導致電子元器件發生失效的物理、化字或機械損傷過程。失效機理研是失效的深層次內因或內在本質.即ji釀niang成cheng失shi效xiao的de必bi然ran性xing和he規gui律lv性xing的de研yan究jiu。要yao清qing楚chu地di判pan斷duan元yuan器qi件jian失shi效xiao機ji理li就jiu必bi須xu對dui其qi失shi效xiao機ji理li有you所suo了le解jie和he掌zhang握wo。如ru在zai集ji成cheng電dian路lu中zhong金jin屬shu化hua互hu連lian係xi統tong可ke能neng存cun在zai著zhe電dian遷qian移yi和he應ying力li遷qian移yi失shi效xiao，這zhe兩liang種zhong失shi效xiao的de物wu理li機ji製zhi是shi不bu同tong的de

，產chan生sheng的de應ying力li條tiao件jian也ye是shi不bu同tong的de。對dui於yu失shi效xiao機ji理li的de研yan究jiu和he判pan斷duan需xu要yao可ke靠kao性xing物wu理li方fang麵mian的de專zhuan業ye知zhi識shi。

 

3.4 措施得力，模擬再現，舉一反三

       

措施得力
，模擬再現，舉一反三是建立在前麵對失效模式、失效原因和失效機理深入分折和準確把握的基礎上。當然製定預防措施也應考慮長遠的手段和產品使用問題。以及工程上的可行性、經濟性等方麵。模擬再現則要分折模擬的可能性和必要性，同時， 隨著計算機技術的高速發展，計算機模擬仿真也成為模擬再現的一個重要手段。

       

失效分析是一個複雜的、綜合性的過程.它不僅僅隻是失效分析工程師的工作.而且需要設計工程師
、製造工程師、使shi用yong工gong程cheng師shi的de密mi切qie配pei合he。隻zhi有you在zai各ge個ge方fang麵mian的de團tuan結jie協xie作zuo下xia，才cai能neng找zhao到dao產chan品pin失shi效xiao的de真zhen實shi原yuan因yin，準zhun確que判pan斷duan其qi失shi效xiao機ji理li
，揭jie示shi引yin起qi產chan品pin失shi效xiao的de過guo程cheng，起qi到dao改gai進jin產chan品pin設she計ji
，提ti高gao產chan品pin固gu有you可ke靠kao性xing和he使shi用yong可ke靠kao性xing目mu的de。

       

另外，為了得到一個成功的失效分析結果

，避免犯一些常見的錯誤
，所有可能涉及失效現象處理的人，都應該具備—些處理故障現象的基本知識。

 

1
、保護實物證據

2
、避免過多的加電測試

3、保證失效元器件在到達失效分析工程師之前不再受到損傷

4、製定失效分析方案

5、確定失效現象

6、失效分析的基本

       

失效分析應遵循先光學後電學、先麵後點、先靜態後動態、先非破壞後破壞、先一般後特殊、先公用後專用、先簡單後複雜、先主要後次要的基本原則，反複測試
、認真比較。同時結合電子元器件結構、工藝特點進行分析
，避免產生錯判、誤判。

 

        

電dian子zi元yuan器qi件jian的de種zhong類lei很hen多duo，相xiang應ying的de失shi效xiao模mo式shi和he失shi效xiao機ji理li也ye很hen多duo。總zong體ti來lai說shuo
，電dian子zi元yuan器qi件jian的de失shi效xiao主zhu要yao是shi在zai產chan品pin的de製zhi造zao，試shi驗yan，運yun輸shu
，儲chu存cun和he使shi用yong等deng過guo程cheng中zhong發fa生sheng的de。與yu原yuan材cai料liao、設計
、製造、使用密切相關。  

 

5 失效的主要機理及其定義    

       

失效機理是指引起電子元器件失效的實質原因
，即引起電子元器件失效的物理或化學過程.通常是指由於設計上的弱點（容易變化和劣化的材料的組合）或製造工藝中形成的潛在缺陷，在某種應力作用下發生的失效及其機理。 

       

為了通過物理
、化(hua)學(xue)的(de)方(fang)法(fa)分(fen)析(xi)失(shi)效(xiao)發(fa)生(sheng)的(de)現(xian)象(xiang)，理(li)解(jie)和(he)解(jie)釋(shi)失(shi)效(xiao)機(ji)理(li)
，需(xu)要(yao)提(ti)供(gong)模(mo)型(xing)或(huo)分(fen)析(xi)問(wen)題(ti)的(de)思(si)維(wei)方(fang)法(fa)

，這(zhe)就(jiu)是(shi)失(shi)效(xiao)物(wu)理(li)模(mo)型(xing)。元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)失(shi)效(xiao)物(wu)理(li)模(mo)型(xing)大(da)致(zhi)分(fen)為(wei)反(fan)應(ying)論(lun)模(mo)型(xing)
、應力強度模型
、界限模型、耐久模型
、積累損傷（疲勞損傷）模型等.如下表所列。對於半導體元器件來說.失效機理通常有兩種失效物理模型：反應論模型和應力強度模型。

       

失效機理是電子元器件失效的物理或化學本質，從研究原始缺陷或退化進入失效點的物理過程。進一步確定導致失效的表麵缺陷
、體缺陷、結構缺陷。確定電學、金屬學
、化(hua)學(xue)及(ji)電(dian)磁(ci)學(xue)方(fang)麵(mian)的(de)機(ji)理(li)。電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)種(zhong)類(lei)繁(fan)多(duo)，導(dao)致(zhi)失(shi)效(xiao)的(de)機(ji)理(li)也(ye)很(hen)多(duo)，不(bu)同(tong)失(shi)效(xiao)機(ji)理(li)對(dui)應(ying)的(de)失(shi)效(xiao)摸(mo)式(shi)不(bu)一(yi)樣(yang)。甚(shen)至(zhi)相(xiang)問(wen)的(de)失(shi)效(xiao)機(ji)在(zai)不(bu)同(tong)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)導(dao)致(zhi)的(de)失(shi)效(xiao)模(mo)式(shi)都(dou)不(bu)一(yi)樣(yang)，因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)在(zai)失(shi)效(xiao)分(fen)析(xi)時(shi)認(ren)真(zhen)對(dui)待(dai),嚴格區分。

 

5.1 機械損傷

      

機(ji)械(xie)損(sun)傷(shang)在(zai)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)製(zhi)備(bei)電(dian)極(ji)及(ji)電(dian)機(ji)係(xi)統(tong)工(gong)藝(yi)中(zhong)經(jing)常(chang)出(chu)現(xian)，如(ru)果(guo)在(zai)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)成(cheng)品(pin)中(zhong)，存(cun)在(zai)金(jin)屬(shu)膜(mo)的(de)劃(hua)傷(shang)缺(que)陷(xian)而(er)末(mo)被(bei)剔(ti)除(chu)
，則(ze)劃(hua)傷(shang)缺(que)陷(xian)將(jiang)是(shi)元(yuan)器(qi)件(jian)失(shi)效(xiao)的(de)因(yin)素(su)
，必(bi)將(jiang)影(ying)響(xiang)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)長(chang)期(qi)可(ke)靠(kao)性(xing)。

 

5 .2 結穿刺（結尖峰）

 

結穿刺即指PN結界麵處為一導電物所穿透。在矽上製作歐姆接觸時
，鋁-矽接觸係統為形成良好的歐姆接觸必須進行熱處理，這時鋁與矽相連接是通過450-550攝(she)氏(shi)度(du)熱(re)處(chu)理(li)後(hou)在(zai)分(fen)立(li)的(de)點(dian)上(shang)合(he)金(jin)化(hua)形(xing)成(cheng)的(de)。在(zai)該(gai)合(he)金(jin)化(hua)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)內(nei)，矽(gui)在(zai)鋁(lv)的(de)固(gu)溶(rong)度(du)很(hen)大(da)，但(dan)鋁(lv)在(zai)矽(gui)中(zhong)的(de)固(gu)溶(rong)度(du)要(yao)低(di)很(hen)多(duo)，固(gu)溶(rong)度(du)之(zhi)差(cha)導(dao)致(zhi)界(jie)麵(mian)上(shang)的(de)矽(gui)原(yuan)子(zi)淨(jing)溶(rong)解(jie)在(zai)鋁(lv)中(zhong)
，同(tong)時(shi)界(jie)麵(mian)上(shang)的(de)鋁(lv)也(ye)擴(kuo)散(san)到(dao)矽(gui)中(zhong)填(tian)充(chong)矽(gui)中(zhong)的(de)空(kong)位(wei)。這(zhe)就(jiu)是(shi)在(zai)鋁(lv)膜(mo)加(jia)工(gong)過(guo)程(cheng)中(zhong)，發(fa)生(sheng)由(you)於(yu)矽(gui)的(de)局(ju)部(bu)溶(rong)解(jie)而(er)產(chan)生(sheng)的(de)鋁(lv)“穿刺”透入矽襯底問題的問題。結穿刺經常導致PN結短路失效。

 

5.3 鋁金屬化再結構

        

由you於yu鋁lv與yu二er氧yang化hua矽gui或huo矽gui的de熱re膨peng脹zhang係xi數shu不bu匹pi配pei，鋁lv膜mo的de熱re膨peng脹zhang係xi數shu比bi二er氧yang化hua矽gui或huo者zhe矽gui大da，黨dang元yuan器qi件jian在zai間jian歇xie工gong作zuo過guo程cheng中zhong，溫wen度du變bian化hua或huo者zhe高gao低di溫wen循xun環huan試shi驗yan時shi，鋁lv膜mo要yao受shou到dao張zhang應ying力li和he壓ya應ying力li的de影ying響xiang

，會hui導dao致zhi鋁lv金jin屬shu化hua層ceng的de再zai結jie構gou。鋁lv金jin屬shu化hua層ceng再zai結jie構gou經jing常chang表biao現xian為wei鋁lv金jin屬shu化hua層ceng表biao麵mian粗cu糙cao甚shen至zhi表biao麵mian發fa黑hei
，顯xian微wei鏡jing下xia可ke見jian到dao表biao麵mian小xiao丘qiu
、晶須或皺紋等。

 

5.4 金屬化電遷移

        

dangyuanqijiangongzuoshi，jinshuhulianxiandelvtiaoneiyouyidingqiangdudedianliuliuguo
，zaidianliuzuoyongxia，jinshuliziyandaotiyidong
，chanshengzhiliangdechuanshu，daozhidaotineimouxiebuweichanshengkongdonghuojingxu（小丘）這(zhe)就(jiu)是(shi)電(dian)遷(qian)移(yi)現(xian)象(xiang)。在(zai)一(yi)定(ding)溫(wen)度(du)下(xia)，金(jin)屬(shu)薄(bo)膜(mo)中(zhong)存(cun)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)空(kong)位(wei)濃(nong)度(du)，金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)熱(re)振(zhen)動(dong)下(xia)激(ji)發(fa)到(dao)相(xiang)鄰(lin)的(de)空(kong)位(wei)
，形(xing)成(cheng)自(zi)擴(kuo)散(san)。在(zai)外(wai)電(dian)場(chang)作(zuo)用(yong)下(xia).jinshulizishoudaoliangzhonglidezuoyong，yizhongshidianchangshijinshuliziyouzhengjixiangfu扱yidong
，yizhongshidaodiandianzihejinshulizijianhuxiangpengzhuangfashengdongliangjiaohuanershijinshulizishoudaoyudianziliufangxiangyizhidezuoyongli，jinshuliziyoufujixiangzhengjiyidong，

        

這種作用力俗稱“電子風”。對鋁、金jin等deng金jin屬shu膜mo，電dian場chang力li很hen小xiao
，金jin屬shu離li子zi主zhu要yao受shou電dian子zi風feng的de影ying響xiang，結jie果guo使shi金jin屬shu離li子zi與yu電dian子zi流liu一yi樣yang朝chao正zheng極ji移yi動dong
，在zai正zheng極ji端duan形xing成cheng金jin屬shu離li子zi的de堆dui積ji，形xing成cheng晶jing須xu
，而er在zai負fu極ji端duan產chan生sheng空kong洞dong
，使shi金jin屬shu條tiao斷duan開kai。

       

產生電遷移失效的內因是薄膜導體內結構的非均勻性，外因是電流密度。

 

5.5 表麵離子沾汙

       

在電子元器件的製造和使用過程中
，因芯片表麵沾汙了濕氣和導電物質或由於輻射電離、靜(jing)電(dian)電(dian)荷(he)積(ji)累(lei)等(deng)因(yin)素(su)的(de)影(ying)響(xiang)
，將(jiang)會(hui)在(zai)二(er)氧(yang)化(hua)矽(gui)氧(yang)化(hua)層(ceng)表(biao)麵(mian)產(chan)生(sheng)正(zheng)離(li)子(zi)和(he)負(fu)離(li)子(zi)，這(zhe)些(xie)離(li)子(zi)在(zai)偏(pian)壓(ya)作(zuo)用(yong)下(xia)能(neng)沿(yan)表(biao)麵(mian)移(yi)動(dong)。正(zheng)離(li)子(zi)聚(ju)積(ji)在(zai)負(fu)電(dian)極(ji)周(zhou)圍(wei)，負(fu)離(li)子(zi)聚(ju)積(ji)在(zai)正(zheng)電(dian)極(ji)周(zhou)圍(wei)
，沾(zhan)汙(wu)嚴(yan)重(zhong)時(shi)足(zu)以(yi)使(shi)矽(gui)表(biao)麵(mian)勢(shi)壘(lei)發(fa)生(sheng)相(xiang)''當程度的改變。這些外表麵可動電荷的積累降低了表麵電導，引起表麵漏電和擊穿蠕變等；表麵離子沾汙還會造成金屬的腐濁，使電子元器件的電極和封裝係統生鏽
、斷裂。

 

5.6 金屬的腐蝕

       

當dang金jin屬shu與yu周zhou圍wei的de介jie質zhi接jie觸chu時shi
，由you於yu發fa生sheng化hua學xue反fan應ying或huo電dian化hua學xue作zuo用yong而er引yin起qi金jin屬shu的de破po壞huai叫jiao做zuo金jin屬shu的de腐fu蝕shi。在zai電dian子zi元yuan器qi件jian中zhong，外wai引yin線xian及ji封feng裝zhuang殼ke內nei的de金jin屬shu因yin化hua學xue反fan應ying或huo電dian化hua學xue作zuo用yong引yin起qi電dian性xing能neng惡e化hua直zhi至zhi失shi效xiao，也ye是shi主zhu要yao的de失shi效xiao機ji理li。

       

根(gen)據(ju)金(jin)屬(shu)腐(fu)蝕(shi)過(guo)程(cheng)的(de)不(bu)同(tong)特(te)點(dian)


，可(ke)分(fen)為(wei)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)和(he)電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)。金(jin)屬(shu)在(zai)幹(gan)燥(zao)氣(qi)體(ti)或(huo)無(wu)導(dao)電(dian)性(xing)的(de)非(fei)水(shui)溶(rong)液(ye)中(zhong)，單(dan)純(chun)由(you)化(hua)學(xue)作(zuo)用(yong)而(er)引(yin)起(qi)的(de)腐(fu)蝕(shi)就(jiu)叫(jiao)做(zuo)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)，溫(wen)度(du)對(dui)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)的(de)影(ying)響(xiang)很(hen)大(da)。當(dang)金(jin)屬(shu)與(yu)電(dian)解(jie)質(zhi)溶(rong)液(ye)接(jie)觸(chu)時(shi)，由(you)電(dian)化(hua)學(xue)作(zuo)用(yong)而(er)引(yin)起(qi)的(de)腐(fu)蝕(shi)叫(jiao)做(zuo)電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)，其(qi)特(te)點(dian)是(shi)形(xing)成(cheng)腐(fu)蝕(shi)電(dian)池(chi)，電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)過(guo)程(cheng)的(de)本(ben)質(zhi)是(shi)腐(fu)蝕(shi)電(dian)池(chi)放(fang)電(dian)的(de)過(guo)程(cheng)
，在(zai)這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)，金(jin)屬(shu)通(tong)常(chang)作(zuo)為(wei)陽(yang)極(ji)，被(bei)氧(yang)化(hua)而(er)腐(fu)蝕(shi)，形(xing)成(cheng)金(jin)屬(shu)氧(yang)化(hua)物(wu)，而(er)陰(yin)極(ji)反(fan)應(ying)則(ze)跟(gen)據(ju)腐(fu)蝕(shi)類(lei)型(xing)而(er)異(yi)
，可(ke)發(fa)生(sheng)氫(qing)離(li)子(zi)或(huo)氧(yang)氣(qi)的(de)還(hai)原(yuan)
，析(xi)出(chu)氫(qing)氣(qi)或(huo)吸(xi)附(fu)氧(yang)氣(qi)。

 

5.7 金鋁化合物失效

       

金和鋁兩種金屬
，在長期儲存和使用後，因它們的化學勢不同，它們之間能產生金屬間化合物，如生成AuAl2
，AuAl，Au2Al等金屬間化合物。這幾種金屬間化合物的晶格常數、膨脹係數、形成過程中體積的變化、顏色和物理性質是不同的，且電導率較低。AuAl3淺金黃色，AuAl2呈紫色，俗稱紫斑， Au2Al呈白色.稱白斑
，是一種脆性的金屬間化合物，導電率低
，所以在鍵合點處生成了Au-Al間jian化hua合he物wu之zhi後hou
，嚴yan重zhong影ying響xiang相xiang惡e化hua鍵jian合he界jie麵mian狀zhuang態tai，使shi鍵jian合he強qiang度du降jiang低di，變bian脆cui開kai裂lie
，接jie觸chu電dian阻zu增zeng大da等deng，因yin而er使shi元yuan器qi件jian出chu現xian時shi好hao時shi壞huai不bu穩wen定ding現xian象xiang，最zui後hou表biao現xian為wei性xing能neng退tui化hua或huo引yin線xian從cong鍵jian合he界jie麵mian處chu脫tuo落luo導dao致zhi開kai路lu。

 

5.8 柯肯德爾效應

        

在Au-Al鍵合係統中，若采用金絲熱壓焊工藝，由於在高溫（300攝氏度以上）下，金向鋁中迅速擴散。金的擴散速度大於鋁的擴散速度

，結果出現了在金層—側ce留liu下xia部bu分fen原yuan子zi空kong隙xi
，這zhe些xie原yuan子zi空kong隙xi自zi發fa聚ju積ji
，在zai金jin屬shu間jian化hua合he物wu與yu金jin屬shu交jiao界jie麵mian上shang形xing成cheng了le空kong洞dong，這zhe就jiu是shi可ke肯ken德de爾er效xiao應ying，簡jian稱cheng柯ke氏shi效xiao應ying。當dang可ke肯ken德de爾er空kong洞dong增zeng大da到dao一yi定ding程cheng度du後hou
，將jiang使shi鍵jian合he界jie麵mian強qiang度du急ji劇ju下xia降jiang


，接jie觸chu電dian阻zu增zeng大da，最zui終zhong導dao致zhi開kai路lu。柯ke氏shi空kong洞dong形xing成cheng條tiao件jian首shou先xian是shiAu-Al係統，其次是溫度和時間。

 

5.9 銀遷移

       

在電子元器件的貯存及使用中，由於存在濕氣
、水(shui)分(fen)
，導(dao)致(zhi)其(qi)中(zhong)相(xiang)對(dui)活(huo)潑(po)的(de)金(jin)屬(shu)銀(yin)離(li)子(zi)發(fa)生(sheng)遷(qian)移(yi)，導(dao)致(zhi)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)中(zhong)出(chu)現(xian)短(duan)路(lu)
，耐(nai)壓(ya)劣(lie)化(hua)及(ji)絕(jue)緣(yuan)性(xing)能(neng)變(bian)壞(huai)等(deng)失(shi)效(xiao)。銀(yin)遷(qian)移(yi)基(ji)本(ben)上(shang)市(shi)一(yi)種(zhong)電(dian)化(hua)學(xue)現(xian)象(xiang)，當(dang)具(ju)備(bei)水(shui)分(fen)和(he)電(dian)壓(ya)的(de)條(tiao)件(jian)時(shi)
，必(bi)定(ding)會(hui)發(fa)生(sheng)銀(yin)遷(qian)移(yi)現(xian)象(xiang)。空(kong)氣(qi)中(zhong)的(de)水(shui)分(fen)附(fu)在(zai)電(dian)極(ji)的(de)表(biao)麵(mian)，如(ru)果(guo)加(jia)上(shang)電(dian)壓(ya)
，銀(yin)就(jiu)會(hui)在(zai)陽(yang)極(ji)處(chu)氧(yang)化(hua)成(cheng)為(wei)帶(dai)有(you)正(zheng)電(dian)荷(he)的(de)銀(yin)離(li)子(zi)，這(zhe)些(xie)離(li)子(zi)在(zai)電(dian)場(chang)作(zuo)用(yong)下(xia)向(xiang)陰(yin)極(ji)移(yi)動(dong)。在(zai)銀(yin)離(li)子(zi)穿(chuan)過(guo)介(jie)質(zhi)的(de)途(tu)中(zhong)，銀(yin)離(li)子(zi)被(bei)存(cun)在(zai)的(de)濕(shi)氣(qi)和(he)離(li)子(zi)沾(zhan)汙(wu)加(jia)速(su)，通(tong)常(chang)在(zai)離(li)子(zi)和(he)水(shui)中(zhong)的(de)氫(qing)氧(yang)離(li)子(zi)間(jian)發(fa)生(sheng)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)，形(xing)成(cheng)氫(qing)氧(yang)化(hua)銀(yin)
，在(zai)導(dao)體(ti)之(zhi)間(jian)出(chu)現(xian)乳(ru)白(bai)色(se)的(de)汙(wu)跡(ji)，最(zui)後(hou)在(zai)陰(yin)極(ji)銀(yin)離(li)子(zi)還(hai)原(yuan)析(xi)出(chu)，形(xing)成(cheng)指(zhi)向(xiang)陽(yang)極(ji)的(de)細(xi)絲(si)。

 

5.10 過電應力

        

電子元器件都在其參數指標中設定了使用時所能承受的最大應力
，包括最高工作環境溫度或殼溫
，最大額定功率，最大工作電壓、電流
，峰值電壓，最大輸入
、輸出電流、電壓等。如果在使用時所加的電應力超過了元器件規定的最大應力.jishishishunjianchaoguo

，yejiangzaochengdianziyuanqijiandesunshang，zhezhongdianyinglijiuchengweiguodianyingli，qizaochengdesunshangzhuyaobiaoxianweiyuanqijianxingnengyanzhongliehuahuoshiqugongneng。guodianyinglitongchangfenweiguoyayingliheguoliuyingli。zaiguodianyinglizuoyongxia，dianziyuanqijianjubuxingchengredian，dangjuburedianwendudadaocailiaorongdianshishicailiaoronghua
，xingchengkailuhuoduanlu，daozhiyuanqijianshaohui。

 

5.11 二次擊穿

       

二次擊穿是指當元器件被偏置在某一特殊工作點時（對於雙極型晶體管
，是指V平麵上的一點）
，電壓突然跌落，電流突然上升的物理現象
，這時若無限流裝置及其它保護措施，元器件將被燒毀。凡是有雜質濃度突變的元器件（如PN結等）都具有二次擊穿的現象
，二次擊穿是一種體內現象，對於雙極型器件
，主要有熱不穩定理論（熱模式）和雪崩注入理論（電流模式）兩種導致二次擊穿的機理。對於MOS元器件，誘發二次擊穿的機理是寄生的雙極晶體管作用。

 

5.12 閂鎖效應

        

閂鎖效應是CMOS電路中存在的一種特殊的失效機理。所謂閂鎖（latch-up）是指CMOS電路中固有的寄生可控矽結構被觸發導通
，在電源和地之間形成低阻大電流通路的現象CMOS電路的基本邏輯單元是由一個P溝道MOS場效應管和一個N溝道MOS場效應管以互補形式連接構成，為了實現N溝道MOS管與P溝道MOS管的隔離,必須在N型襯底內加進一個P型區（P阱）或在P型襯底內加進一個N型區（N阱），這樣構成了CMOS電路內與晶閘管類似的PNPN四層結構

，形成了兩個寄生的NPN和PNP雙極晶體管。在CMOS電路正常工作狀態時，寄生晶體管處於截止狀態。對CMOS電路的工作沒有影響，如CMOS電路的輸入端、輸出瑞、電dian源yuan端duan或huo者zhe地di端duan受shou到dao外wai來lai的de浪lang湧yong電dian壓ya或huo電dian流liu，就jiu有you可ke能neng使shi兩liang隻zhi寄ji生sheng晶jing體ti管guan都dou正zheng向xiang導dao通tong，使shi得de電dian源yuan和he地di之zhi間jian出chu現xian強qiang電dian流liu。這zhe種zhong強qiang電dian流liu一yi開kai始shi流liu動dong

，即ji使shi除chu去qu外wai來lai觸chu發fa信xin號hao也ye不bu會hui中zhong斷duan，隻zhi有you關guan斷duan電dian源yuan或huo將jiang電dian源yuan電dian壓ya降jiang到dao某mou個ge值zhi以yi下xia才cai能neng解jie除chu
，這zhe種zhong現xian象xiang就jiu是shiCMOS電路的閂鎖效應。

 

5.13 靜電損傷

       

處(chu)於(yu)不(bu)同(tong)靜(jing)電(dian)電(dian)位(wei)的(de)兩(liang)個(ge)物(wu)體(ti)間(jian)發(fa)生(sheng)的(de)靜(jing)電(dian)電(dian)荷(he)轉(zhuan)移(yi)就(jiu)形(xing)成(cheng)了(le)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)，這(zhe)種(zhong)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)將(jiang)給(gei)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)帶(dai)來(lai)損(sun)傷(shang)
，引(yin)起(qi)產(chan)品(pin)失(shi)效(xiao)。電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)由(you)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)引(yin)發(fa)的(de)失(shi)效(xiao)可(ke)分(fen)為(wei)突(tu)發(fa)性(xing)失(shi)效(xiao)和(he)潛(qian)在(zai)性(xing)失(shi)效(xiao)兩(liang)種(zhong)模(mo)式(shi)，突(tu)發(fa)性(xing)失(shi)效(xiao)是(shi)指(zhi)元(yuan)器(qi)件(jian)受(shou)到(dao)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)損(sun)傷(shang)後(hou)，突(tu)然(ran)完(wan)全(quan)喪(sang)失(shi)其(qi)規(gui)定(ding)的(de)功(gong)能(neng)，主(zhu)要(yao)表(biao)現(xian)為(wei)開(kai)路(lu)、短路或參數嚴重漂移；潛qian在zai性xing失shi效xiao是shi指zhi靜jing電dian放fang電dian電dian能neng量liang較jiao低di，僅jin在zai元yuan器qi件jian內nei部bu造zao成cheng輕qing微wei損sun傷shang，放fang電dian後hou元yuan器qi件jian的de電dian參can數shu仍reng然ran合he格ge或huo略lve有you變bian化hua，但dan元yuan器qi件jian的de抗kang過guo電dian應ying力li能neng力li已yi明ming顯xian削xue弱ruo，或huo者zhe使shi用yong壽shou命ming已yi明ming顯xian縮suo短duan，再zai受shou到dao工gong作zuo應ying力li或huo經jing過guo一yi段duan時shi間jian工gong作zuo後hou將jiang進jin一yi步bu退tui化hua
，直zhi至zhi造zao成cheng徹che底di失shi效xiao。

       

靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)失(shi)效(xiao)機(ji)理(li)可(ke)分(fen)為(wei)過(guo)電(dian)壓(ya)場(chang)致(zhi)失(shi)效(xiao)和(he)過(guo)電(dian)流(liu)熱(re)致(zhi)失(shi)效(xiao)。過(guo)電(dian)壓(ya)場(chang)致(zhi)失(shi)效(xiao)是(shi)指(zhi)高(gao)阻(zu)抗(kang)的(de)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)回(hui)路(lu)中(zhong)，絕(jue)緣(yuan)介(jie)質(zhi)兩(liang)端(duan)的(de)電(dian)極(ji)因(yin)接(jie)受(shou)了(le)高(gao)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)電(dian)荷(he)而(er)呈(cheng)現(xian)高(gao)電(dian)壓(ya)，有(you)可(ke)能(neng)使(shi)電(dian)極(ji)之(zhi)間(jian)的(de)電(dian)場(chang)超(chao)過(guo)其(qi)介(jie)質(zhi)臨(lin)界(jie)擊(ji)穿(chuan)電(dian)場(chang)，使(shi)電(dian)極(ji)之(zhi)間(jian)的(de)介(jie)質(zhi)發(fa)生(sheng)擊(ji)穿(chuan)失(shi)效(xiao)，過(guo)電(dian)壓(ya)場(chang)致(zhi)失(shi)效(xiao)多(duo)發(fa)生(sheng)於(yu)MOS元器件，包括含有MOS電容的雙極型電路和混合電路；過guo電dian流liu熱re致zhi失shi效xiao是shi由you於yu較jiao低di阻zu抗kang的de放fang電dian回hui路lu中zhong，由you於yu靜jing電dian放fang電dian電dian流liu過guo大da使shi局ju部bu區qu域yu溫wen升sheng超chao過guo材cai料liao的de熔rong點dian，導dao致zhi材cai料liao發fa生sheng局ju部bu熔rong融rong使shi元yuan器qi件jian失shi效xiao，過guo電dian流liu熱re致zhi失shi效xiao多duo發fa生sheng於yu雙shuang極ji元yuan器qi件jian，包bao括kuo輸shu人ren用yongPN結二極管保護的MOS電路、肖特基二極管以及含有雙極元器件的混合電路。

 

5.14 介質的擊穿機理

       

介jie質zhi擊ji穿chuan，從cong應ying用yong角jiao度du可ke分fen為wei自zi愈yu式shi擊ji穿chuan和he毀hui壞huai性xing擊ji穿chuan。自zi愈yu式shi擊ji穿chuan是shi局ju部bu點dian擊ji穿chuan後hou，所suo產chan生sheng的de熱re量liang將jiang擊ji穿chuan點dian處chu的de金jin屬shu蒸zheng發fa掉diao，使shi擊ji穿chuan點dian自zi行xing與yu其qi他ta完wan好hao的de介jie質zhi隔ge離li；毀壞性擊穿是金屬原子徹底侵入介質層，使其絕緣作用完全喪失。根據引起擊穿的原因之可將介質擊穿分為非本征擊穿和本征擊穿兩種：前者是在介質中的氣孔、微裂縫、灰塵、纖維絲等疵點附近，因氣體放電、等離子體、電孤、電熱分解等引起的擊穿；後者是外加電場超過了介質材料的介電強度引起的擊穿。無論是非本征擊穿還圮本征擊穿，按其本質來看
，則均可能歸結於電擊穿、熱擊穿或熱點反饋造成的熱電擊穿。

 

5.15 與時間有關的介質擊穿（TDDB)

       

TDDB是影響MOS元yuan器qi件jian長chang期qi可ke靠kao性xing的de一yi種zhong重zhong要yao的de失shi效xiao機ji理li，當dang對dui二er氧yang化hua矽gui薄bo膜mo施shi加jia低di於yu本ben征zheng擊ji穿chuan場chang強qiang的de電dian場chang強qiang度du後hou，經jing過guo一yi段duan時shi間jian後hou會hui發fa生sheng介jie質zhi擊ji穿chuan現xian象xiang
，這zhe就jiu是shi與yu時shi間jian有you關guan的de介jie質zhi擊ji穿chuan。它ta的de擊ji穿chuan機ji理li，可ke以yi分fen為wei兩liang個ge階jie段duan：第一階段是建立階段，在高電場、高電流密度應力的作用下
，氧化層內部發生電荷的積聚，積累的電荷達到某一程度後，使局部電場增高到某一臨界值
；第二階段實在熱或電的正反饋作用下，迅速使氧化層擊穿
，氧化層的壽命由第一階段中電荷的累計時間確定。

 

5.16 熱栽流子效應

       

所謂熱載流子，是指其能量比費米能寄大幾個KT以上的載流子，這些載流子與晶格處於熱不平衡狀態，載流子的溫度超過了晶格溫度。 熱載流子的能量達到或超過Si-SiO2界麵勢壘的能量時
，便會注入到SiO2中去，產生界麵態、氧化層陷阱或被氧化層中陷阱所俘獲

，由此產生的電荷積累引起元器件電參數不穩定。表現為MOS元器件的閾值電壓漂移或跨導值降低，雙極元器件的電流增益下降
，PN結擊穿電壓蠕變

，使元器件性能受到影響，這就是熱載流子效應。

 

5.17“爆米花效應”

       

“爆米花效應”shizhisufengyuanqijiansufengcailiaoneideshuiqizaigaowenxiashourepengzhang，shisufengliaoyujinshukuangjiahexinpianjianfashengfencengxiaoying

，laduanjianhesi
，congerfashengkailushixiao。sufengyuanqijianshiyishuzhileijuhewucailiaofengzhuangde
，qizhongdeshuiqibaokuofengzhuangshicanliuyuyuanqijianneibu

、表麵吸附，經材料間的縫隙滲入及外界通過塑料本身擴散進入。

 

5.18 軟誤差

     

電子元器件的封裝材料（如陶瓷管殼，作樹脂填充劑的石英粉等）zhonghanyouweiliangyuansuyoudengfangshexingwuzhi
，tamenshuaibianshihuifangchugaonengshexian。dangzhexieshexianhuoyuzhoushexianzhaoshedaobandaoticunchuqishangshi，yinqicunchushujuweidediushihuobianhua，zaixiacixierushicunchuqiyounengzhengchanggongzuo，tawanquanshisuijidefasheng
，suiyibazhezhongshujuweidiushijiaoruanwucha。yinqiruanwuchadegenbenyuanyinshishexiandedianlixiaoying。

 

 

shixiaofenxideguochengyoufenxizhedezhuguannengdongxingkaishi

，shouxianchongfenlejieshixiaofenxixianchang，soujishixiaojingguodexinxi，panduanshixiaodekenengyuanyinyujili，bingxuanzeyishangmiaoshudeshixiaofenxijishuzhongdeyixianghuozheduoxiangduicaixianggeiyuyanzhenghuofouding，bingshishixiugaicaixiangdeshixiaoyuanyinyujili，zhongfuyanzhengyufoudingguocheng，zhizhidechujielun。

 

失效分析全過程以分析者的主觀判斷為基礎，輔以各種實驗手段，給出所做猜想肯定或否定的證據
，並最終得到結論。

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