電子元器件的破壞性物理分析

潘有成

摘 要：電子元器件在設備運行過程中極易發(fā)生破壞，因此關于電子元器件的破壞性物理分析對于相關設備的運行及維護方面具有十分重要的作用，并且對于提高電子元器件的質(zhì)量及使用效果也具有十分重要的積極作用，由此達到對電子元器件在相關設備中運行狀態(tài)及破損情況形成充分的理解與認識。文章就電子元器件破壞性物理分析對于電子元器件品質(zhì)及相關設備運行的意義作用進行了探討，對電子元器件的破壞性物理分析作出詳細闡述。

關鍵詞：電子元器件；破壞性；物理分析

隨著現(xiàn)代科學技術的迅速發(fā)展，電子技術已經(jīng)運用到社會發(fā)展的各個領域，對于微電子而言，其已經(jīng)成為現(xiàn)代社會的基礎與標志，信息產(chǎn)業(yè)作為當今社會的一大產(chǎn)業(yè)，然后微電子技術卻是其第一支柱產(chǎn)業(yè)，信息產(chǎn)業(yè)的中樞非軟件莫屬，集成電路作為信息產(chǎn)業(yè)的心臟部位，而信息產(chǎn)業(yè)的細胞卻由電子材料組成。在以往電子元器件破壞性物理分析中，仍然出現(xiàn)一些問題，本文將對電子元器件的破壞性物理分析進行詳細的闡述。

1 電子元器件破壞性物理分析

電子元器件的破壞性物理分析其重點在于破壞性物理分析上，所謂破壞性物理分析是指對元器件進行解剖，對內(nèi)部結構元素進行分析，從而來驗證評價元器件在設計方面，結構組合，運用材料及銷量效果方面是否符合相關標準，是否達到了預定的使用效果及相關質(zhì)量要求。破壞性物理分析簡稱PDA，就是其英文翻譯的縮寫。通常電子元器件的破壞性分析的目的有四個方面，一方面為了檢查電子元器內(nèi)部結構，材料及其工藝設計使用質(zhì)量是否符合相關標準，下來就為在處理異常元器件方面積累相關經(jīng)驗，有助于有效處理。另一方面有助有對相關元器件的改進措施提供相關依據(jù)，最后就是對其供貨方的生產(chǎn)狀況及質(zhì)量效率予有效評價。

2 我國目前電子元器件破壞性物理分析方面的現(xiàn)狀

我國在電子元器件破壞性物理分析方法的工作相比西方國家實施較晚，我國最初的電子元器件破壞性物理分析始于80年代末，是由國內(nèi)一些微電子技術研究所及相關生產(chǎn)廠家的研究室運用失效的元器件對其設計工藝及運行質(zhì)量做了檢測評估，可以說是最早的電子元件破壞性物理分析工作的雛形，正式這項工作的及時展開，為我國今后的電子元器件破壞性物理分析工作奠定了深厚的基礎。在此以后，隨著我國社會經(jīng)濟及科學技術的不斷發(fā)展，電子元器件破壞性物理工作的不斷展開并且不斷深入到我國的航空，電子及國防等各個領域，已初步形成相對成熟全面的電子元器件破壞性物理分析的工作體系，為我國高端科技領域提供有效的技術支持，但由于其發(fā)展歷程較多，依然存在諸多新的問題，就我國國情而言，得以讓電子元器件物理分析工作充分有效的服務于相關領域的相關產(chǎn)品，深入全面開展電子元器件物理分析工作十分有必要。為此我國相關部門也為相關領域制定了較為全面、合理的電子元器件物理分析方法，從而為電子原器件破壞性護理分析提供有效依據(jù)。

3 電子元器件物理分析的應用效果

隨著電子元器件破壞性物理分析工作近年來在我國全面深入展開，其效果也逐漸明顯呈現(xiàn)出來，其效果可歸納為以下幾點。

3.1 相關半導體器件質(zhì)量合格率顯著提高

近年來半導體器件所存在的失效質(zhì)量問題頻出，通過有效的半導體器件破壞或失效性分析工作的全面展開，其質(zhì)量問題得到了有效的控制，半導體器件產(chǎn)品合格率明顯提高，在極個別批次出現(xiàn)質(zhì)量問題的器件中，也并不存在類似0鍵合和0拉克等嚴重質(zhì)量問題。

3.2 使國產(chǎn)電子元器件的相關質(zhì)量問題及原因易被發(fā)現(xiàn)

我國是個經(jīng)濟大國、科技大國，半導體器件的應用范圍及需求數(shù)量都十分巨大，但從多年的半導體器件的破壞性物理分析數(shù)據(jù)來看，我國的電子元器件在通過破壞性物理分析所發(fā)現(xiàn)的不合格項目中，內(nèi)部目檢不合格率最高，然后是芯片剪切不合格率，最后是鍵合強度不合格率，并且這3類問題具有不可篩選性，這3類問題也是目前我國國產(chǎn)電子元器件的主要問題。

3.3 為相關器件改進措施提供依據(jù)，為其質(zhì)量提供保障

相關器件在通過破壞性物理分析后，將其分析數(shù)據(jù)反饋給對應的生產(chǎn)廠家，通常生產(chǎn)廠家會十分重視電子元器件物理分析后的相關數(shù)據(jù)，根據(jù)反饋的相關數(shù)據(jù)，生產(chǎn)廠家會根據(jù)不合格的分析數(shù)據(jù)對產(chǎn)品進行工藝上的改進加工，對產(chǎn)品質(zhì)量加強管理措施，另一方面廠家也會考慮到電子元器件破壞性物理分析工作的重要性，在自己廠內(nèi)建立相關的分析部門，在產(chǎn)品出廠前先通過自己廠內(nèi)的破壞性物理分析檢核，對自己廠家的產(chǎn)品質(zhì)量情況做到心中有數(shù)，并且為今后器件的改進措施提供有效依據(jù)，從而為其質(zhì)量提供強力保障。

4 電子元器件破壞性物理分析的錯誤觀點及其做法

雖然電子元器件破壞性物理分析工作已經(jīng)涉及到國家發(fā)展的各個領域，并且不斷全面深入，為此關于電子元器件的可靠性從業(yè)人員已經(jīng)熟悉電子元器件的破壞性物理分析工作，并且意識到其對產(chǎn)品質(zhì)量的重要性，但仍然存在相關的非可靠人員對于電子元器件物理分析工作的質(zhì)疑以及做法錯誤，主要表現(xiàn)有以下幾點。

4.1 輕視電子元器件物理破壞性工作

隨著電子領域不斷運用電子元器件破壞性物理分析工作的發(fā)展，越來越多的數(shù)據(jù)表明，其工作為電子元器件的質(zhì)量合格提供了強有力的保障，在其生產(chǎn)及應用環(huán)節(jié)，電子元器件破壞性物理工作及其重要。

4.2 電子元器件破壞物理性工作中的抽檢器件不符合標準

就目前而言，雖然越來越多的廠家及機構已經(jīng)全面開展了電子元器件破壞性物理分析工作，但在其實施階段存在各種不符合規(guī)范的現(xiàn)象，部分電子元器件生產(chǎn)廠家或使用單位考慮到電子元器件的價格昂貴性，從而未規(guī)定樣品數(shù)量進行抽檢，導致其工作分析的數(shù)據(jù)不具有代表性，無法全面說明相關器件的質(zhì)量合格問題。另一方面同樣是考慮到經(jīng)濟因素，電子元器件部分使用者或生產(chǎn)廠家才開展電子元器件的破壞性物理分析工作時，采用部分二次篩選經(jīng)過淘汰的或者檢測標準指數(shù)牽強的電子元器件作為分析工作的抽檢樣品，同樣導致其分析數(shù)據(jù)不具有代表性。

4.3 單一依靠破壞性物理分析工作

電子元器件破壞性物理分析工作是對電子元器件產(chǎn)品質(zhì)量評估的工作手段，為其質(zhì)量可靠性提供依據(jù)，但其并不是唯一的評估手段，并不代表經(jīng)過其工作分析后的電子器件就不會出現(xiàn)質(zhì)量問題。工藝的不穩(wěn)定性，批次劃分的不合理性都會導致電子元器件破壞性物理分析數(shù)據(jù)失去它一定的代表性。因此電子元器件破壞性物理分析工作在工藝穩(wěn)定，批次劃分合理的情況下是具有一定的代表性的，但其仍不失為重要的檢測評估手段。

5 電子元器件破壞性物理分析的具體要項

5.1 用戶委托形式下的工作開展要點

通常電子元器件的破壞性物理分析工作都是以生產(chǎn)廠家或者使用者委托的形式展開，在此情況下要嚴格按照相關標準進行分析工作的展開，并且在雙方合同中予以澄清說明及根據(jù)裁定標準制定價格。在電子元器件破壞性物理分析工作開展過程當中，分析工作所采用的裁定標準，樣本類型及相關的電子元器件雙方都應該達到一致，進而進行樣品的破壞性試驗，首先進行對樣品的解剖工作，該環(huán)節(jié)十分重要，該環(huán)節(jié)的成敗與否將影響著下一環(huán)節(jié)是否順利進行。在進行樣品制備的過程中，要采用科學合理的解剖技術，進而逐步利用放大鏡對樣品進行外部目檢，觀察其外形結構是否符合要求，進而進行內(nèi)部目檢，檢查器內(nèi)部中的元件及集合電路是否符合運行標準，最后進行其他項目的檢測。

5.2 電子元器件破壞性物理分析工作的開展時機

由于電子元器件破壞性物理分析工作的目的十分明確，根據(jù)相應的規(guī)范標準對相關器件進行破壞性物理分析，從而得出相關電子元器件是否滿足使用標準。因此在電子元器件進行破壞性物理分析的時機上要十分重視，合理把握。比如相關生產(chǎn)廠家或使用者為對出場或者購買完成后的產(chǎn)品進行分析篩選，在這種情況下，相關評估機構要在該批次產(chǎn)品到貨之后未進行任何使用工作之前，開展相關產(chǎn)品的破壞性物理分析工作，同樣的情況如果使用中要求對相關電子元器件產(chǎn)品進行使用一段時間后進行破壞性物理分析工作，則需評估機構在規(guī)定使用時間后開展電子元器件的破壞性物理分析工作。

5.3 抽檢取樣的科學性

抽取樣品的合理性對于電子元器件破壞性物理分析工作同樣尤為重要。就樣品數(shù)量而言，一般元器件樣本數(shù)量以生產(chǎn)批總數(shù)的2%為抽樣標準，但其數(shù)量應該在5到10之間，對于結構較復雜的元器件，其樣本數(shù)量取其生產(chǎn)批總數(shù)的1%，但其數(shù)量應該控制在2到5之間，所有抽檢方式都應以隨機抽檢方式。另一方面就產(chǎn)品質(zhì)量而言，應選取未被篩選的樣品進行破壞性物理分析，當然特殊要求的情況下可以隨機應變，但都要以相應的標準規(guī)范執(zhí)行。

6 結語

綜上所述，隨著我國電子技術的不斷發(fā)展，各類電子元器件的不斷應用，必須全面、深入地開展電子元器件的破壞性物理分析工作，并且科學、合理地開展其工作，使得為我國電子技術及綜合國力發(fā)展提供強有力的推動作用。

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Destructive Physical Analysis of Electronic Components

Pan Youcheng

（Department of Mechanical Engineering， Zhengzhou Technical College， Zhengzhou 450120， China ）

Abstract： Electronic components in the running process of the equipment easily damaged， so electronic components on the destructive physical analysis plays a very important role in equipment operation and maintenance， and to improve the quality of electronic components and the effect of using is also a very important positive role. As a result of electronic components in related equipment running status and damage form a full understanding and understanding. In this paper， electronic components damage physical analysis for the significance of the quality of electronic components and related equipment operation was discussed， and the electronic components of destructive physical analysis in detail.

Key words： electronic components； destructive； physical analysis