功率器件热结构缺陷分析二

123

　<BR>
<style>.Qdp639{display:none;}</style>
C－SAN（声学扫描）、X－RAY分析应用（二）<br/><br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&mdash;功率器件热结构缺陷分析<br/><br/>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;编写：李少平<br/><br/>塑料封装功率器件热结构缺陷分析应用案例<br/><br/>上节以介绍了金属封装功率器件热结构缺陷分析的应用。本节以大功率<br/><br/>VDMOS场效应管为例，介绍C－SAN、X－RAY在塑料封装功率器件中的应用。<br/><br/>失效过程：样品在整机例行试验中，在高温负荷试验时，发现整机异常，故<br/><br/>障整机经检查，发现该样品失效。失效样品1只、良品3只。<br/><br/>C－SAN观察可见，失效样品均存在不同程度的烧结空洞，见图2。图中呈<br/><br/>现黄色的方形为芯片，黄色的方形范围中的红色部分属于烧结空洞。<br/><br/>从芯片烧结空洞的总面积上看，失效样品的芯片烧结空洞总面积未超过国军<br/><br/>标规定的50％，但连续或贯穿空洞面积已经超过国军标规定的10％。显然，失<br/><br/>效样品芯片烧结不满足国军标的要求。<br/><br/><spanlang="EN-US"><imgstyle="WIDTH:300px;HEIGHT:222px"height="222"src="http://www.kekaoxing.com/dede/upimg/allimg/061221/1139120.jpg"width="310"alt=""/></span><spanclass='Qdp639'>中国可靠性网</span><br/><br/>图2失效样品芯片烧结界面C－SAN观察形貌<br/><br/>我们对3只同批良品进行C－SAN观察，发现这只良品的芯片烧结也存在<br/><br/>同样的问题，见图3～图5。显然，该批样品芯片烧结存在批次性的烧结缺陷。<br/><br/>由于芯片烧结缺陷，样品在工作过程中，芯片在空洞处的VDMOS单元温<br/><br/>度高，如果样品功率容量的降额不足，则容易在空洞处VDMOS单元过热击穿<br/><br/>失效，尤其是样品工作在高温环境，最容易发生过热失效的现象。<br/><br/>失效样品的芯片表面呈现过热击穿的形貌，见图6、图7。证明样品芯片烧<br/><br/>结不良引起器件过热击穿失效。<br/><br/><spanlang="EN-US"><imgstyle="WIDTH:510px;HEIGHT:218px"height="218"src="http://www.kekaoxing.com/dede/upimg/allimg/061221/1139121.jpg"width="554"alt=""/></span><br/><br/>图31＃良品C－SAN观察形貌图42＃良品C－SAN观察形貌<br/><br/><br/><spanlang="EN-US"><imgstyle="WIDTH:540px;HEIGHT:206px"height="206"src="http://www.kekaoxing.com/dede/upimg/allimg/061221/1139122.jpg"width="553"alt=""/></span><br/><br/><br/>图52＃良品C－SAN观察形貌图6失效样品开封形貌（芯片表面封装<br/>http://可靠性.com<br/>塑料大面积过热碳化）<br/><br/><spanlang="EN-US"><imgheight="254"src="http://www.kekaoxing.com/dede/upimg/allimg/061221/1139123.jpg"width="335"alt=""/></span><br/><br/><br/><br/>图7失效样品芯片表面呈现过热形貌<br/><br/>案例提示：塑料封装功率器件芯片烧结空洞是常见的失效C－SAN是塑料封装器件芯片烧结缺陷分析的有效手段C－SAN与X－RAY均可对塑料封装器件芯片烧结进行无损分析、检测<br/>