在半導體器件檢測中,芯片失效分析一直是工程師關注的重點。尤其是 IGBT失效分析,因為它直接關系到功率器件的壽命與可靠性。本文分享一個在熱發射顯微鏡下(Thermal EMMI) 芯片失效分析案例,展示我們如何通過 IV測試 與 紅外熱點成像,快速鎖定 IGBT 模組的失效點。
一、樣品背景
本次我們測試的對象是一顆 表面灌注硅凝膠的 IGBT 模組。客戶要求進行 C-GE 測試(集電極 C 接正極,柵極 G 與發射極 E 短接為負極),電壓最大允許達到 700V,同時電流需盡量控制在 80μA 以內。這類條件在功率器件失效分析中還是比較常見的。
二、IV 測試驗證
由于客戶未明確告知樣品的電性狀態,僅提示可承受最高 700V,因此致晟光電失效分析測試工程師首先選擇 低電壓范圍(0~200V) 進行 IV 曲線掃描,避免樣品短路風險。
致晟光電IV 0~200V@0.08mA
根據IV 測試結果來看,當電壓升至 約 55V 時,電流就已達到 80μA,表現出明顯的 漏電狀態這意味著無需施加更高電壓,僅在 200V 以下 就能判斷出其失效特征。
三、熱點成像分析
由于表面覆蓋硅凝膠,紅外成像最初較為模糊。但在經過調試優化后,芯片分布依然可以清晰呈現。隨著測試推進,我們獲得了以下熱點結果:
致晟光電 0.2倍相位合成圖/0.2 倍鏡頭下:熱點集中在 IGBT 芯片終端環。
0.8 倍鏡頭放大后:熱點位置更為聚焦。
3 倍鏡頭進一步觀察:熱點幾乎完全鎖定在終端環處。
最終結論:該 IGBT 模組的失效點位于 芯片終端環區域。
四、總結
通過 IV 曲線驗證 與 紅外熱點成像 的結合,我們不僅快速確認了器件的漏電特征,還精準定位了失效點。本案例也再次證明了:低電壓預判+多倍率紅外成像 是功率器件失效分析中非常高效的手段。
寫在最后
很多工程師在調試 IGBT 時,可能也遇到過“電壓沒上去,電流先失控”的情況。你們在實際測試中,會優先采用 高壓直測,還是像致晟光電失效分析測試工程師們這樣先做低電壓預判 呢?歡迎各位大佬在評論區交流你的經驗~要是對我們致晟光電thermal emmi設備感興趣的話,也可以訪問我們門戶網站~
審核編輯 黃宇
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