碳化硅电磁迁移试验

碳化硅电磁迁移试验面向功率半导体材料、芯片及封装结构,重点考察金属互连、接触界面和键合连接在高电流密度与高温应力下的原子迁移行为。通过电性能、热特性与微观形貌综合评价,可识别开路、空洞、突起及参数漂移等可靠性风险。

原创阅读 622026-04-02工程师CMACNASISO高新技术企业

检测项目

1.金属互连迁移评估:金属原子迁移速率,导线空洞形成,表面突起生长,局部颈缩开裂。

2.电极界面稳定性:接触电阻变化,界面扩散加剧,电极附着力下降,界面脱层。

3.导通路径退化:导通电阻漂移,正向压降变化,载流能力下降,局部过热失效。

4.栅极与绝缘层可靠性:栅极漏电变化,绝缘层耐受能力下降,阈值漂移,界面缺陷增加。

5.阻断特性劣化:反向漏电增大,击穿能力变化,边缘电场集中,阻断功能退化。

6.焊层与键合连接可靠性:焊层空洞扩展,键合点电阻升高,连接裂纹形成,连接开路失效。

7.热耦合失效行为:热点形成,温升分布异常,热阻变化,热失控倾向评估。

8.表面钝化与边缘区域稳定性:钝化层龟裂,表面绝缘退化,边缘终端损伤,污染敏感性变化。

9.微观形貌与成分变化:晶界迁移,金属聚集,元素再分布,腐蚀痕迹识别。

10.电参数漂移监测:电流电压特性变化,跨导变化,开通损耗变化,关断损耗变化。

11.寿命与失效时间评估:失效前时间,退化速率,失效分布,寿命趋势分析。

12.封装协同应力影响:封装界面脱层,热膨胀失配,应力集中开裂,引线连接劣化。

检测范围

碳化硅衬底、碳化硅外延片、碳化硅晶圆、碳化硅裸片、碳化硅金属化芯片、碳化硅功率二极管、碳化硅势垒二极管、碳化硅结型二极管、碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管、碳化硅沟槽栅器件、碳化硅平面栅器件、碳化硅功率模块、碳化硅半桥模块、碳化硅封装器件、碳化硅键合互连样品

检测设备

1.高温试验箱:提供稳定高温环境,用于开展持续热应力加载;适用于迁移加速老化条件控制。

2.恒流应力测试系统:输出稳定电流加载样品导通路径;用于模拟高电流密度下的迁移应力。

3.半导体参数测试仪:测量电流电压特性、漏电流和导通电阻;用于跟踪试验前后参数漂移。

4.探针测试台:实现晶圆级和裸片级电接触测试;适用于局部区域精密取点测量。

5.四探针电阻测试仪:测定薄层电阻和导电通路电阻变化;用于评估金属层退化程度。

6.红外热成像仪:监测样品表面温度场分布;用于识别热点位置和异常温升区域。

7.金相显微镜:观察表面裂纹、空洞和突起等形貌特征;适用于失效部位初步检查。

8.扫描电子显微镜:对微小失效区域进行高分辨观察;用于分析迁移通道、断裂边缘和微观缺陷。

9.能谱分析仪:测定局部区域元素组成和分布变化;用于识别界面扩散与元素偏聚现象。

10.表面轮廓仪:测量表面起伏、侵蚀深度和凸起高度;用于量化迁移引起的形貌变化。

北检(北京)检测技术研究院【简称:北检院】

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