對一個複雜的設備進行故障診斷的時候，知識儲備是最重要的。我們想要的並且需要去了解相關的一些問題。它包括正確的IC版本號，在哪裏可以找到有關的參考資料，誰真正了解客戶端發生了什麼。幫助客戶是我們最主要的關心的
，ICdeshixiaofenxiyaoqiukuaisuerzhengquedezuochuxiangying。danshiwomenshifouyinggaiqiwangzaishixiaofenxideshihou
，zhiliangbaozhengbukeyiceshisuoyoutiaojianxiademeiyigecanshune？bu，genbenbukeneng，yelaibuji。daduoshushicaicefenxi。zhekenenghuiyinqiyixierendechijing，danzhiliangbumenderenyeshimeiyoushuijingqiuhuozheshiduxinshude。jishiyouxiaodeIC故障診斷的唯一可能性是從客戶端得到關於IC失效的正確信息。

IC失效分析——它是在浪費時間

我們經常聽到“觀念是現實的。”當ICshixiaodeshihouhuokehurenweitashixiaole，womenbixuzuoyigeshixiaofenxi。weilegengyouxiao，womenbixudedaozhunquedexiangguanxinxi。zheshibimiancaicedeweiyichulu。rangwojiangshuyigefashengzaihenjiuyiqiandexiaochaqu。yigeqijianyouyushixiaobeituihuilai，womenmeiyoudedaorenhexiangguanxinxi。womenduizhegeqijianzuoleyixilieyanzheng，liruyunxingzidongceshishebei，taijiashiyan，X光(guang)檢(jian)查(zha)
，及(ji)開(kai)蓋(gai)檢(jian)查(zha)。我(wo)們(men)把(ba)這(zhe)個(ge)器(qi)件(jian)浸(jin)在(zai)軟(ruan)性(xing)電(dian)子(zi)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)，放(fang)在(zai)電(dian)子(zi)顯(xian)微(wei)鏡(jing)下(xia)觀(guan)察(cha)觀(guan)察(cha)損(sun)壞(huai)的(de)地(di)方(fang)。我(wo)們(men)使(shi)用(yong)液(ye)晶(jing)塗(tu)層(ceng)來(lai)測(ce)量(liang)溫(wen)度(du)。這(zhe)個(ge)器(qi)件(jian)是(shi)完(wan)好(hao)的(de)。我(wo)們(men)沒(mei)發(fa)現(xian)任(ren)何(he)的(de)失(shi)效(xiao)原(yuan)因(yin)。因(yin)此(ci)質(zhi)量(liang)部(bu)在(zai)報(bao)告(gao)中(zhong)就(jiu)寫(xie)了(le)
，我(wo)們(men)想(xiang)知(zhi)道(dao)為(wei)什(shen)麼(me)這(zhe)個(ge)器(qi)件(jian)由(you)於(yu)失(shi)效(xiao)被(bei)退(tui)回(hui)來(lai)？

大約兩個月後，我們幾乎是偶然間了解到
，當這個器件被加熱到+60℃以上，客戶的產品會失效。我們再一次做了失效分析。我們在室溫下(+25℃)測(ce)試(shi)這(zhe)個(ge)器(qi)件(jian)，什(shen)麼(me)都(dou)沒(mei)發(fa)現(xian)。當(dang)這(zhe)個(ge)器(qi)件(jian)在(zai)測(ce)試(shi)中(zhong)被(bei)毀(hui)壞(huai)後(hou)
，它(ta)不(bu)再(zai)有(you)任(ren)何(he)的(de)功(gong)能(neng)。最(zui)終(zhong)，這(zhe)是(shi)一(yi)次(ci)返(fan)回(hui)事(shi)件(jian)

，它(ta)沒(mei)有(you)再(zai)次(ci)發(fa)生(sheng)。但(dan)這(zhe)裏(li)有(you)更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)教(jiao)訓(xun)：沒有關鍵失效數據，我們隻能是個盲人，也隻能亂加猜測。我們浪費了大量的時間和金錢。

徹底的測試對QA來說是徒勞的

多次損壞的IC以至於無法確認損壞的根源。客戶從總承包商哪裏拿了一塊板子回實驗室。在實驗室裏
，他們把IC從cong板ban子zi上shang麵mian取qu下xia來lai，並bing且qie聲sheng明ming這zhe個ge芯xin片pian是shi失shi效xiao的de。很hen可ke能neng
，客ke戶hu會hui得de出chu一yi個ge結jie論lun

，失shi效xiao的de根gen本ben原yuan因yin是shi由you於yu芯xin片pian本ben身shen。他ta們men想xiang要yao我wo們men做zuo一yi個ge失shi效xiao分fen析xi
，但dan失shi效xiao的de數shu據ju在zai哪na裏li呢ne？當dang時shi的de境jing況kuang有you被bei仔zai細xi記ji錄lu嗎ma
？如ru何he阻zu止zhi將jiang來lai的de失shi效xiao呢ne？我wo們men又you轉zhuan回hui到dao先xian前qian的de猜cai測ce中zhong，而er不bu是shi實shi際ji查zha看kan——對有效的失效分析來說


，它幾乎不是一個良方。

在這個案例中，客戶集中在多個輸出設備的三個引腳。這是我們所知道的：器件離開工廠的時候有幾個部門與數十億量的認證；在zai它ta失shi效xiao之zhi前qian
，工gong作zuo了le數shu小xiao時shi。它ta會hui是shi個ge初chu期qi的de失shi效xiao還hai是shi由you於yu外wai部bu操cao作zuo而er損sun壞huai呢ne？它ta已yi經jing在zai客ke戶hu的de電dian路lu中zhong了le嗎ma？是shi工gong作zuo在zai參can考kao電dian路lu環huan境jing下xia嗎ma
？是shi工gong廠chang的deESD弱化電路而導致後麵的失效嗎？也許這是由於運輸員忽略了ESD而導致芯片損壞

？可能因素的列表看上去是無止境的。

從客戶那裏收到最初的原理圖不是很有幫助。它顯示出的既不是什麼導致器件失效也沒有顯示出需要去更改的。FAE需(xu)要(yao)去(qu)檢(jian)查(zha)一(yi)下(xia)地(di)的(de)處(chu)理(li)方(fang)式(shi)。它(ta)是(shi)不(bu)是(shi)有(you)被(bei)正(zheng)確(que)的(de)分(fen)割(ge)？從(cong)原(yuan)理(li)圖(tu)上(shang)
，你(ni)無(wu)法(fa)分(fen)辨(bian)地(di)的(de)連(lian)接(jie)。我(wo)們(men)收(shou)到(dao)更(geng)多(duo)頁(ye)的(de)原(yuan)理(li)圖(tu)
，但(dan)是(shi)現(xian)在(zai)問(wen)題(ti)比(bi)答(da)案(an)還(hai)多(duo)。為(wei)什(shen)麼(me)客(ke)戶(hu)僅(jin)僅(jin)查(zha)看(kan)很(hen)多(duo)輸(shu)出(chu)中(zhong)的(de)三(san)個(ge)呢(ne)？器(qi)件(jian)的(de)任(ren)何(he)輸(shu)入(ru)或(huo)者(zhe)輸(shu)出(chu)已(yi)經(jing)和(he)低(di)阻(zu)抗(kang)連(lian)接(jie)到(dao)板(ban)上(shang)的(de)引(yin)腳(jiao)嗎(ma)？電(dian)源(yuan)和(he)地(di)平(ping)麵(mian)是(shi)低(di)阻(zu)抗(kang)連(lian)接(jie)嗎(ma)？板(ban)上(shang)的(de)ESD會有問題嗎？我們還是在猜測中。

有效的失效分析——故障診斷是一個犯罪現場

現在我們想問，“怎樣在一開始就獲得正確的信息呢？”期待QA去qu做zuo所suo有you的de條tiao件jian下xia的de每mei一yi個ge參can數shu，它ta是shi合he理li的de嗎ma？特te別bie是shi關guan於yu這zhe個ge失shi效xiao我wo們men什shen麼me都dou不bu了le解jie的de情qing況kuang下xia。不bu是shi。我wo們men會hui幫bang助zhu客ke戶hu去qu理li解jie為wei什shen麼meIC會失效，以及糾正它使用正確的應用電路。

顯然的，這種做法與那些認為失效分析應該馬上做的思路產生衝突。我已經聽到，“失效分析經常是第一件要做的事情。在查看IC應用電路之前
，先查看IC的內部。”我不能理解這個想法是源自哪裏？我也不同意。失效分析不是第一要做的工作。相反地
，調查“犯罪現場”和失效事件才是第一步要做的。

故障定位的信息是至關重要的，像警察調查員一樣
，我們應該竭盡全力去保護現場數據。第一件事是查看IC的應用電路，即，它在哪裏失效。這樣一個簡單的事情，就像焊錫飛濺也可能是真正的答案。IC可能是部分工作，而不是完全失效。事實上，拆卸這顆IC可能會掩蓋真實的問題。

對(dui)於(yu)一(yi)個(ge)有(you)效(xiao)的(de)失(shi)效(xiao)分(fen)析(xi)來(lai)說(shuo)，我(wo)們(men)需(xu)要(yao)查(zha)看(kan)客(ke)戶(hu)的(de)原(yuan)理(li)圖(tu)和(he)收(shou)集(ji)所(suo)有(you)失(shi)效(xiao)的(de)情(qing)況(kuang)，為(wei)什(shen)麼(me)它(ta)會(hui)失(shi)效(xiao)。是(shi)的(de)。這(zhe)個(ge)流(liu)程(cheng)可(ke)能(neng)會(hui)遇(yu)到(dao)客(ke)戶(hu)保(bao)密(mi)的(de)問(wen)題(ti)。這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)常(chang)見(jian)的(de)問(wen)題(ti)，它(ta)也(ye)就(jiu)是(shi)為(wei)什(shen)麼(me)要(yao)有(you)保(bao)密(mi)協(xie)議(yi)。這(zhe)也(ye)就(jiu)是(shi)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)，FAE作為工廠的眼睛和耳朵在世界各地。FAE可以查看客戶的設備
，評估他們的原理圖

，布線，以及應用的其他條件。為了保護客戶的秘密，FAE隻需要把客戶原理圖設計的相關部分發送給QA。而現在，QA將要使用這些可信的故障數據做最終處理。
[page]
IC失效問題成功案例

回到我們之前的故事，當地FAE客戶一起密切關注這個失效問題，當手裏有了更多的原理圖，我們可以看到：一個op amp連接著一個輸出管腳，但由於10kΩ的de串chuan聯lian電dian阻zu，它ta應ying該gai幾ji乎hu不bu生sheng效xiao。通tong過guo使shi用yong一yi個ge共gong地di，非fei分fen離li地di連lian接jie一yi個ge星xing點dian，供gong電dian噪zao聲sheng直zhi接jie被bei耦ou合he，雖sui然ran去qu耦ou電dian容rong連lian接jie著zhe其qi他ta供gong電dian。最zui小xiao的de去qu耦ou電dian容rong是shi0.1μF
，表麵貼裝0.1μF電容典型的自諧振大概是15MHz，高於它作為電感的頻率且導致停止作為電容的功能。

congzhongyoulianggejiaoxun。shouxian
，quoudianrongshishuangxiangdaode
，ruguoouheleyouzaoshengdegongdiandaoyigeganjingdegongdian
，namezaoshengjiangwuranlezhegeganjinggongdian。qici，tongyangdeshiqingyefashengzaiyouzaoshengdedixianshang：zaoshengjianghuiwuranganjingdegongdian。youzaoshengdegongdianyaoheyouzaoshengdedixianpeidui，erganjingdegongdianbixuheganjingdedixianpeidui。jiaochawurankesunhuaidianyuanhedixian。shangsudezixiezhenpinlv
，shitabianchenglediangan，yejiushishuo，tabuzaichuandaohuozheshuaijiangaopinnengliang。

結論

我們兜了一圈重複我們初始的看法：在解決一個IC失效問題上，知識為王。從一個調查的開始，沒有任何人能有當地FAE和客戶一起肩並肩檢查問題更有價值了。FAE必須要仔細檢查整個係統，板子的Layout，原理圖和應用，然後把數據傳達回給QA。隻有在這些準確的、詳細的數據之下
，我們才能解決IC失效問題，沒有這些數據
，QA隻能被迫猜測“犯罪現場”。

失效分析在後方

這裏是一個相關的例子證明在一個失效的電路上為什麼證明知識為王。沒有完整的失效數據，根本不可能得到準確的FA。這個例子一開始並不是去解決一個IC失效問題的
，但是很快IC失效問題就被卷進去了。

一個朋友有一個老舊的生產於1927至1931之間的Model A Ford汽(qi)車(che)
，他(ta)安(an)裝(zhuang)了(le)一(yi)個(ge)從(cong)當(dang)地(di)汽(qi)車(che)零(ling)部(bu)件(jian)商(shang)店(dian)買(mai)來(lai)的(de)收(shou)音(yin)機(ji)，但(dan)是(shi)它(ta)不(bu)能(neng)工(gong)作(zuo)。他(ta)把(ba)這(zhe)個(ge)收(shou)音(yin)機(ji)拿(na)回(hui)給(gei)商(shang)店(dian)換(huan)了(le)一(yi)個(ge)新(xin)的(de)，再(zai)次(ci)安(an)裝(zhuang)進(jin)去(qu)之(zhi)後(hou)結(jie)果(guo)還(hai)是(shi)不(bu)能(neng)工(gong)作(zuo)。嚐(chang)試(shi)了(le)三(san)次(ci)的(de)“壞”的收音機之後，商家把錢退回給他了。

他向一個古玩汽車俱樂部成員述說他的遭遇，他們告訴他，Model A汽qi車che有you一yi個ge正zheng極ji搭da鐵tie，所suo以yi收shou音yin機ji使shi它ta的de供gong電dian顛dian倒dao。當dang收shou音yin機ji期qi望wang連lian接jie至zhi正zheng極ji電dian壓ya時shi
，它ta實shi際ji上shang連lian接jie的de是shi一yi個ge負fu電dian壓ya。如ru果guo半ban導dao體ti上shang供gong電dian顛dian倒dao，半ban導dao體ti將jiang會hui冒mao煙yan。

這個Model A的故事還在繼續，基於正極搭鐵的知識，我們的朋友買了一個昂貴的定製的DC-DC變換器用於反轉供電電壓。為了測試
，他在工作台上把電池連接到DC-DC變換器和收音機，結果收音機開始工作了。但是當他把所有東西都嵌入到汽車時，保險絲燒斷了。最後，他隻好請求他一個工程師朋友的幫助。

Model A的底座連接著電池的正極端子（按今天的電子器件來看，相當於負極供電）。在1956年(nian)之(zhi)後(hou)，美(mei)國(guo)的(de)汽(qi)車(che)都(dou)是(shi)負(fu)極(ji)搭(da)鐵(tie)，電(dian)池(chi)的(de)負(fu)極(ji)端(duan)子(zi)是(shi)連(lian)接(jie)底(di)座(zuo)的(de)，生(sheng)成(cheng)正(zheng)極(ji)供(gong)電(dian)。當(dang)今(jin)在(zai)汽(qi)車(che)商(shang)店(dian)買(mai)的(de)消(xiao)費(fei)品(pin)是(shi)假(jia)定(ding)汽(qi)車(che)是(shi)負(fu)極(ji)搭(da)鐵(tie)的(de)。下(xia)麵(mian)的(de)圖(tu)1在工作台上能工作是因為收音機沒有螺栓固定在汽車的底座上。
在DC-DC變換器中沒有一個地隔離以省成本；shishishang

，zhengjishuruhezhengjishuchubeilianjiezaidizuodishang。suoyi，dangcizhuangzhizaigongzuotaishangshi
，tanenggongzuoshiyinweimeiyoubaxuxianbufendedizuodilianjiedaoshouyinjishang。yidanbashouyinjijiedaoqicheshangshi

，shouyinjibeiduanludaodianyuan，baoxiansijiuhuishaoduanle。

假設你是一個收音機公司的技術人員且被安排對這些返回的收音機做失效分析，而當地的商家隻會告訴你他所知道的：“裝上去之後不工作。”ranhounidakaishouyinjiqiefaxianhenduobeishaohuaideqijian。shishenmedaozhizhexiewenti
？ruguomeiyougengjutidebiaoxianshuju，nizhinengqucaicele。jiuruwomensuoshuode
，renheyigeQA需要完整的失效故事才能得出有效的修複器件的建議。

相關閱讀：
IC智能卡失效的機理研究
http://www.0-fzl.cn/sensor-art/80007951
LED主要失效模式分析及其改善
http://www.0-fzl.cn/opto-art/80016422
淺談IC對EMI控製的影響
http://www.0-fzl.cn/emc-art/80020357
應對汽車PMIC挑戰：一款高功率電源管理解決方案
http://www.0-fzl.cn/power-art/80021508