半导体断裂失效分析

检测项目

1. 断口形貌分析：采用SEM观测断口三维形貌（放大倍数50,000×，分辨率1nm），区分解理断裂/韧性断裂模式

2. 元素成分分析：通过EDS（探测限0.1wt%）与XPS（探测限0.01at%）测定污染元素分布

3. 晶体缺陷定位：利用TEM（加速电压300kV）识别位错密度（≥10^6/cm²）及层错缺陷

4. 残余应力测试：X射线衍射法（ASTM E2860）测量应力梯度（精度±10MPa）

5. 界面结合强度：纳米压痕仪（Berkovich压头）测定界面结合力（载荷范围0.1-500mN）

6. 热机械疲劳测试：温度循环范围-65℃~150℃，频率0.5Hz（依据JESD22-A104）

检测范围

1. 单晶硅片：300mm晶圆的微裂纹扩展行为分析

2. GaAs基HEMT器件：栅极金属层界面剥离失效研究

3. 陶瓷封装材料：AlN基板热应力开裂评估

4. TSV三维封装结构：铜柱疲劳断裂机理解析

5. 功率半导体模块：SiC MOSFET芯片剪切力失效诊断

6. MEMS传感器：多晶硅悬臂梁断裂韧性测试

检测方法

1. ASTM E3-11：金相试样制备与腐蚀规范

2. ISO 14606:2015：截面制备与断面保护技术规程

3. GB/T 17359-2023：能谱定量分析方法通则

4. ASTM F394-78：硅片弯曲强度测试标准

5. JIS H 0605:2019：半导体晶体缺陷X射线形貌术

6. GB/T 29731-2013：表面化学分析X射线光电子能谱

7. SEMI MF1819：晶圆级断裂韧性测试指南

检测设备

1. 场发射扫描电镜：蔡司Sigma 500（配备Inlens二次电子探测器）

2. 聚焦离子束系统：Thermo Fisher Scios 2（束流精度1pA-50nA）

3. X射线光电子能谱仪：Kratos AXIS Supra（单色化Al Kα光源）

4. 纳米力学测试系统：Hysitron TI Premier（最大载荷10N）

5. 透射电子显微镜：JEOL JEM-ARM300F（球差校正分辨率0.08nm）

6. X射线衍射仪：Bruker D8 Discover（Hi-Star二维探测器）

7. 激光共聚焦显微镜：奥林巴斯LEXT OLS5000（纵向分辨率10nm）

8. 热机械分析仪：TA Instruments Q400（温度范围-150~1000℃）

9. 原子力显微镜：Bruker Dimension Icon（峰值力轻敲模式）

10. 超声扫描显微镜：Sonoscan Gen6（频率最高230MHz）

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。

以上是与"半导体断裂失效分析"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。