文章來源：半導體工程師

原文作者：芯片失效分析

在芯片失效分析中，常用的測試設備種類繁多，每種設備都有其特定的功能和用途，本文列舉了一些常見的測試設備及其特點。

顯微鏡：顯微鏡是芯片失效實驗室中最基礎的儀器，用于觀察芯片中微小的結構和缺陷。

體式顯微鏡：放大倍率從幾倍到150倍，適用于初步的外觀檢查。

金相顯微鏡（如設備型號LV150N）：放大倍率從50倍到1000倍，分辨率達到0.2um，適合觀察芯片中的微裂紋等結構。

掃描電子顯微鏡（SEM）：一種非常先進的顯微鏡，可以在納米級別下觀察芯片結構，直接觀察到微觀缺陷、線路斷裂等。

C-SAM（超聲波掃描顯微鏡）：用于無損檢查，能夠檢測材料內部的晶格結構、雜質顆粒、裂紋、分層缺陷、空洞等。

X-Ray設備：用于分析半導體BGA、線路板等內部位移，判別空焊、虛焊等BGA焊接缺陷。例如德國Fein微焦點X-ray，標準檢測分辨率＜500納米，幾何放大倍數達到2000倍，最大放大倍數可達10000倍。

X-ray檢測

半導體參數測試儀和探針臺：用于電性能測試，判斷失效現象是否與原始資料相符，分析失效現象可能與哪一部分有關。例如IV曲線測量儀（設備型號CT2-512X4S），最大電壓10V，最大電流100mA。

示波器：能夠顯示電路中隨時間變化的電壓波形，適用于測試芯片的模擬電路和數字電路。

邏輯分析儀：一種常用的數字電路測試工具，通過連接到芯片的引腳，捕捉芯片輸出的數字信號，并轉換成可視化的波形，幫助判斷芯片是否工作正常。

紅外線相機：用于檢測芯片中的溫度變化，幫助測試人員檢測芯片是否存在熱點問題。

聲學顯微鏡：將聲音轉換為光信號，通過觀察芯片表面上的光反射來檢測芯片中的缺陷。

FIB（聚焦離子束）：用于線路修改、切線連線、切點觀測、TEM制樣、精密厚度測量等。

這些測試設備在芯片失效分析中各有側重，可以根據具體需求選擇適合的設備進行分析。同時，隨著技術的不斷發展，新的測試設備和方法也在不斷涌現，為芯片失效分析提供了更多的可能性。