主要失效分析仪器和主要参数讲解
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检验仪器的主要部件与常用的性能指标
11 ．频率响应范围 仪器所允许信号的输入范围 12 ．可靠性 在规定时间内能保持其运行指标不超
限下执行其功能的能力。反映仪器是否耐用的综合 指标。如平均无故障时间、可信概率。
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8 ．测量范围和示值范围 测量范围 ：在仪器允许误差范围内所测出的被
检 测值的范围 示值范围：仪器显示、指示最小到最大值的范围
9 ．线性范围 指输入与输出成比例的输入含量的 范围。该范围与仪器应用的原理有关
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9
10 ．响应时间 从被检测量发生变化到仪器给出正 确示值所经历的时间。 40%+（45%-40%）×90%=44.5%
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4
4．检测器 是检测仪器的核心部分。工作时根据样 品中待检测组分的含量发出相应的信号，这种信号 多数是以电参数输出的。 5．信号处理系统 信号从检测器发出到显示出来的 一系列过程
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5
6．显示装置 将检测结果显示的装置 7．补偿装置 是消除或降低对样品检测影响的 装 置 8．辅助装置 确保仪器测量精度，保证操作条件而 设的附加装置 9．样品前处理系统 担负样品前处理的装置、模块
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6
二、检验仪器的常用性能指标
1．灵敏度 稳态下仪器对被检物检测量变化的能力 s=输出的变化量∆y/输入的变化量∆x
2 ．误差 测得值与标称值的差 绝对误差 ∆=x- x。 相对误差 δ=Δ/ x。
3 ．噪音 在输入为零时，仪器输出信号的波动 或变化范围 。抖动、起伏、漂移
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7
4 ．最小检测量 仪器能确切反映最小物质的 含量
2
一、检验仪器的主要部件 1．取样(或加样)装置(sampling equipment) 是把待 检测的样品引入仪器。对于实验室分析仪器，其取 样装置就是进样器。
限下执行其功能的能力。反映仪器是否耐用的综合 指标。如平均无故障时间、可信概率。
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8 ．测量范围和示值范围 测量范围 ：在仪器允许误差范围内所测出的被
检 测值的范围 示值范围：仪器显示、指示最小到最大值的范围
9 ．线性范围 指输入与输出成比例的输入含量的 范围。该范围与仪器应用的原理有关
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10 ．响应时间 从被检测量发生变化到仪器给出正 确示值所经历的时间。 40%+（45%-40%）×90%=44.5%
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4．检测器 是检测仪器的核心部分。工作时根据样 品中待检测组分的含量发出相应的信号，这种信号 多数是以电参数输出的。 5．信号处理系统 信号从检测器发出到显示出来的 一系列过程
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6．显示装置 将检测结果显示的装置 7．补偿装置 是消除或降低对样品检测影响的 装 置 8．辅助装置 确保仪器测量精度，保证操作条件而 设的附加装置 9．样品前处理系统 担负样品前处理的装置、模块
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二、检验仪器的常用性能指标
1．灵敏度 稳态下仪器对被检物检测量变化的能力 s=输出的变化量∆y/输入的变化量∆x
2 ．误差 测得值与标称值的差 绝对误差 ∆=x- x。 相对误差 δ=Δ/ x。
3 ．噪音 在输入为零时，仪器输出信号的波动 或变化范围 。抖动、起伏、漂移
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4 ．最小检测量 仪器能确切反映最小物质的 含量
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一、检验仪器的主要部件 1．取样(或加样)装置(sampling equipment) 是把待 检测的样品引入仪器。对于实验室分析仪器，其取 样装置就是进样器。
PCB常见实效分析技术及仪器介绍
扫描式电子显微镜 SEM
IMC 观察
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常见失效分析技术及仪器
能谱分析 EDS / EDX 功能 : 成分定性﹑定量分析 ( line scan / Area Mapping • 原子重量比 = (单一原子量 * 单一原子数) / 原子 总重量*100% • 原子数目比 = 单一原子数目 / 总原子数
Page: 6/36
常见失效分析技术及仪器
外观检察
外观初判 • 取板后先别急着进行破坏性分析, 先仔细观察 板面状况, 许多问 题可能从板面观察就可以了解状况并做初判, 甚至可能发现 不当 外力 造成损伤导致失效, 此时应立即反应并沟通以免后续争议影 像撷取留存
影像撷取留存 • 利用目视或影像撷取仪器﹐如放大镜﹑3D 显微镜﹑金相显微镜 ( Olympus STM6 )…等工具检查外观 • 整体、双面、局部 、微观 影像须被绝对清晰留存, 若后续分析 结果与客户认知有落差时作为证据 • 寻找失效的部位和相关的物证,主要的作用就是做失效定位留存 • 各阶段皆须将影像留存备用 ( 拆件前后 / 清洁前后 / 测试前后 / 切片进行中边切边拍 ) • 影像需 清晰、端正 不歪斜
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常见失效分析技术及仪器
聚焦式离子束切割 FIB Focused Ion Beam 功能 : 精细切割﹑金属晶格成像
• 手动研磨切片以 SEM 无法观察金属晶格结构, 且金属具有延性, 经 过切片研磨会产生延展, 对于维系现象容易被掩盖与误判, FIB影像 可清楚呈现金属晶格结构, 且切割处无延展状况, 对于需要细微组织 结构, 或是微裂现象, FIB 可提供清楚明确的观察
PCB常见失效分析技术及仪器
课程大纲
主要失效分析仪器和主要参数
12
全集成数字多路跟踪曲线分析仪 （A2R4-324）
性能和特点：控制开关矩阵进 行正确的连接，再加电源激励， 通过测量单元对响应信号进行 测量。电压范围：－ 15V~+15V；最大电流为1A； 最大测量管脚数为324个； 用途：用于对集成电路的电参 数测试；可以测试器件的端口 特性、静态参数、闩锁测试和 IDD。注意：需要夹具支持。
化学成分和组成分析 X射线能谱仪、显微红外光谱分析仪、离子色谱分析仪。 设备
其它专项检测设备
粒子碰撞噪声检测仪 、密封性检测设备（氦气氟油加压检 漏装置、氦质谱检漏仪）、内部气氛分析仪、全自动抗静电 及抗闩锁测试系统、红外热象仪、拉力剪切仪。
其它辅助性设备（开 塑封器件喷射腐蚀开封机、反应离子刻蚀机，抛光研磨机、
0～360 ➢ 被测物最大重量：5kg 用途：
样品内部结构、多余物；PCBA板 焊点（焊接空洞、间距的测量）等 的检查。
8
常规电参数测试设备
9
LCR参数分析仪
特点和性能： 工作频率：1～10MHz；可以 设定的直流偏压：0～200V （外置）；交流电压0～1Vrms； 电阻、电容和电感测试精度 0.05％；损耗精度为0.0005。 用途：主要用于测试阻、容和 感的容量、损耗、阻抗、电感、 电阻、品质因素和导纳等。
6
聚焦离子束系统（FIB）
用途：在失效分析中主要用作 线路修补和局部验证；主要有 三个作用：1)剖面制作 2)电路 连线 3)底层的探测通孔制作。 聚焦离子束的分辨率可以达到 5nm，最小线宽度0.13um，能 进行150mm以上圆片加工与分 析；加速电压范围一般5～ 30KV。
7
X-Ray透视系统（FEINFOUS FXS160.40）
元器件失效分析
全集成数字多路跟踪曲线分析仪 （A2R4-324）
性能和特点：控制开关矩阵进 行正确的连接，再加电源激励， 通过测量单元对响应信号进行 测量。电压范围：－ 15V~+15V；最大电流为1A； 最大测量管脚数为324个； 用途：用于对集成电路的电参 数测试；可以测试器件的端口 特性、静态参数、闩锁测试和 IDD。注意：需要夹具支持。
化学成分和组成分析 X射线能谱仪、显微红外光谱分析仪、离子色谱分析仪。 设备
其它专项检测设备
粒子碰撞噪声检测仪 、密封性检测设备（氦气氟油加压检 漏装置、氦质谱检漏仪）、内部气氛分析仪、全自动抗静电 及抗闩锁测试系统、红外热象仪、拉力剪切仪。
其它辅助性设备（开 塑封器件喷射腐蚀开封机、反应离子刻蚀机，抛光研磨机、
0～360 ➢ 被测物最大重量：5kg 用途：
样品内部结构、多余物；PCBA板 焊点（焊接空洞、间距的测量）等 的检查。
8
常规电参数测试设备
9
LCR参数分析仪
特点和性能： 工作频率：1～10MHz；可以 设定的直流偏压：0～200V （外置）；交流电压0～1Vrms； 电阻、电容和电感测试精度 0.05％；损耗精度为0.0005。 用途：主要用于测试阻、容和 感的容量、损耗、阻抗、电感、 电阻、品质因素和导纳等。
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聚焦离子束系统（FIB）
用途：在失效分析中主要用作 线路修补和局部验证；主要有 三个作用：1)剖面制作 2)电路 连线 3)底层的探测通孔制作。 聚焦离子束的分辨率可以达到 5nm，最小线宽度0.13um，能 进行150mm以上圆片加工与分 析；加速电压范围一般5～ 30KV。
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X-Ray透视系统（FEINFOUS FXS160.40）
元器件失效分析
应用总结-电子元器件失效分析
内部资料
无锡华润矽科微电子有限公司
失效模式与失效机理
3.10、键合失效——一般是指金丝和铝条互连之间的键合失效。由于金铝之间的化学势的不同，经长期使用或200℃以上高温储存后，会产生多 种金属间化合物，如紫斑、白斑等。结果使铝层变薄，粘附性下降，造 成半断线状态，接触电阻增加，最后导致开路失效。在300℃高温下还会 产生空洞，即柯肯德尔效应，这种效应是在高温下金向铝中迅速扩散并 形成化合物，在键合点四周出现环形空洞，使铝膜部分或全部脱离，形 成高阻或开路。
内部资料
无锡华润矽科微电子有限公司
失效分析的主要内容
二、失效分析的主要内容-思路
2.1、明确分析对象 明确分析对象及失效发生的背景。在对委托方提交的失效样品进行具 体的失效分析操作之前，失效分析人员应该和委托方进行沟通，了解失 效发生时的状况，确定在设计、生产、检测、储存、传送或使用哪个阶 段发生的失效，如有可能要求委托方详细描述失效发生时的现象以及失 效发生前后的操作过程。 2.2、确定失效模式 失效的表面现象或失效的表现形式就是失效模式。失效模式的确定通 常采用两种方法，即电学测试和显微镜观察。 立体显微镜观察失效样品的外观标志是否完整，是否存在机械损伤， 是否有腐蚀痕迹等； 金相显微镜和扫描电子显微镜等设备观察失效部位的形状、大小、位 置、颜色，机械和物理特性等，准确的扫描失效特征模式。 电学测试判断其电参数是否与原始数据相符，分析失效现象可能与失 效样品中的哪一部分有关。
内部资料
无锡华润矽科微电子有限公司
失效模式与失效机理
（2）操作失误造成的电损伤 2-1 双列直插式封装的集成电路当测试时不慎反插，往往就会造成电 源和地两端插反，其结果是集成电路电源与地之间存在的PN结隔离二极 管就会处于正偏(正常情况是反偏)，出现近100毫安的正向电流，这种电 过应力损伤随着通电时间的增长而更加严重。这种损伤如果不太严重， 虽然电路功能正常，只表现出静态功耗增大，但这种受过损伤的电路， 可靠性已严重下降，如果上机使用，就会给机器造成隐患。 2-2 T0-5型金属管壳封装的集成电路，电测试时容易出现管脚插错或 管脚间相碰短路。这种意外情况有时也会导致集成电路内部某些元器件 的电损伤。 2-3 电路调试时，不慎出现“试笔头”桥接短路管脚，这种短接有时 会造成电损伤。 2-4 在电子设备中设置的“检测点”，如果位置设置不当又无保护电 路时，维修时就可能将不正常的电压引入该端而损伤器件。
主要失效分析仪器和主要参数36页PPT
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
主要失效分析仪器和主要参数 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
主要失效分析仪器和主要参数 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
仪器故障诊断报告模板-概述说明以及解释
仪器故障诊断报告模板-范文模板及概述示例1:标题：仪器故障诊断报告模板引言：仪器是科学研究和工业生产中必不可少的工具。
然而，由于长时间使用、不当操作或其他原因，仪器可能会出现故障。
对于科研人员和技术人员来说，准确诊断仪器故障并及时解决是至关重要的。
本文将介绍一个仪器故障诊断报告模板，帮助读者系统地记录和分析仪器故障情况，以便更好地维修和维护仪器。
报告模板主体结构：1. 报告基本信息- 仪器名称、型号和序列号- 报告编写日期- 报告编写人员姓名和职位- 相关项目或实验的背景信息2. 故障描述- 如何发现故障现象，包括具体状况和相关操作步骤- 故障现象的表现，例如仪器显示屏上的错误信息、异常噪音等3. 故障调查- 检查仪器的外部和内部连接- 检查仪器的电源供应和接地情况- 检查仪器相关传感器和控制器的运行状态- 检查仪器液体或气体供应的相关管路和阀门4. 故障分析- 根据故障现象和调查结果进行分析- 列出可能导致故障的原因，并进行排除- 如果有需更换或修复的零部件，提供相应的建议5. 故障解决方案- 描述具体的修复方法和步骤- 如何验证修复效果的方法- 修复过程中需要注意的事项6. 故障预防和维护建议- 提供预防类似故障发生的建议和要求- 维护仪器的常规操作和保养建议结论：仪器故障诊断报告是科研实验室和工业生产过程中必备的工具。
本文提供了一个简洁明了的仪器故障诊断报告模板，帮助读者系统性地记录和解决仪器故障。
通过准确诊断和及时维修，我们能够最大限度地减少对科研和生产的影响，确保仪器稳定可靠地工作。
注意：以上仅为文章框架和主要内容，具体细节应根据实际情况进行调整和补充。
示例2:标题：仪器故障诊断报告模板引言：仪器故障诊断报告是帮助分析和解决仪器故障问题的重要工具。
为了提高故障诊断的准确性和效率，制定一个规范化的报告模板是必要的。
本文将介绍一个简单易用的仪器故障诊断报告模板，旨在帮助读者系统化地记录和分析仪器故障，并迅速解决问题。
零件失效分析 失效分析基础知识
改进方法： ➢ 逐层剥除法 ➢ 阶梯钻孔法 ➢ 一点多次扩孔的盲孔测定法
环芯法的测量原理
一块各向同性的板材中假定存在双向残余应力;其上加 工一环芯直径圆环槽;环芯周围区域的应力将重新分布;通 过应变仪测出周围释放的应变;然后推算出残余应力的大 小和方向
环芯法测量残余应力 用的应变花
优点：
➢ 直观 检测方便； ➢ 可用剥层法测试材料深处的残余应力;测试精度在国家标 准要求之内误差小于25MPa； ➢ 适合于各类材料；
第2章 失效分析基础知识
❖ 零件失效形式与来源 ❖ 应力集中与零件失效 ❖ 残余应力与零件失效 ❖ 材料的韧性与断裂设计 ❖ 应力分析与失效分析 ❖ 金属构件中可能引件失效形式
1 按照失效的形态分类
过量变形 断裂
a 过量变形
表面损伤
扭曲：花键 拉长：紧固件
➢ 机械零件失效形式
4 从经济法的观点对失效分类
产品缺陷失效 误用失效 受用性失效 损耗失效
在进行失效分析时;应将失效的模式 失效的诱发 因素及失效后的表现形式综合考虑;对于获得正确的 分析结果是至关重要的
表1 在一般工业工程中调查失效模式的比例
起
因
%
腐蚀 疲劳 脆性断裂 过载 高温腐蚀 应力腐蚀/腐蚀疲劳/氢脆 蠕变 磨损 擦伤 冲刷
例如：大型压力容器;在焊接之后;在其内部加压;产生 所谓的胀形;使焊接接头发生微量塑性变形;以减小焊 接残余应力
➢ 振动时效 Vibration Stress Relief; VSR ➢ 锤击 喷丸 滚压
振动等离子熔覆过程示意图
0Hz
50Hz
75Hz
100Hz
125Hz
150Hz
100Hz时;熔覆层出现罕见的分层现象
失效分析工具--名词解释SEM FIB EMMI EDS
失效分析工具--失效分析工具 EDS
能谱仪Energy Dispersive Spectrometer (EDS) EDS利用半导体检测器对特征X射线的能量进行鉴别。由检测系统、信号 放大系统、数据处理系统和显示系统组成,
失效分析工具--失效分析工具 EMMI
EMMI (Emission Microscope)即 微光显微镜 即
失效分析工具--失效分析工具 SEM
SEM 结构： 结构： 由电子光学系统(镜筒)、扫描系统、 信号接收处理、显示记录系统、电源系 统和真空系统组成 SEM工作原理： 工作原理： 工作原理 聚焦的e束在样品表面扫描,激发样 品产生二次e,背散射e等信息； 这些信息的波长(能量)和强度取决 于受激区域的形貌和成分等; 该信息经处理放大馈送到显象管栅 极调制显象管的亮度 表面任一点收集的信息强弱与显像 管上相应的亮度之间是一一对应的, CRT 上能获得反映样品表面各种特征的扫描 图象。 显象管中e束和镜筒e束是同步扫描;显像 管亮度是由试样激发出来的信息所调制;
对於故障分析而言，微光显微镜(Emission Microscope, EMMI)是一种相当有用且效率 极高的分析工具。主要侦测IC内部所放出光子。在IC元件中，EHP(Electron Hole Pairs) Recombination会放出光子(Photon)。举例说明：在pn Junction加偏压，此时n的电子很 容易扩散到p，而p的电洞也容易扩散至n然後与p端的电洞(或n端的电子)做EHP Recombination。 侦测得到亮点之情况： 侦测得到亮点之情况： 会产生亮点的缺陷 - 漏电结（Junction Leakage）; 接触毛刺（Contact spiking）; （热电子效应）Hot electrons;闩锁效应（ Latch-Up）;氧化层漏电（ Gate oxide defects / Leakage(F-N current)）;多晶硅晶须（ Poly-silicon filaments）; 衬底损伤（Substrate damage）; （物理损伤）Mechanical damage等。 原来就会有的亮点 - Saturated/ Active bipolar transistors; -Saturated MOS/Dynamic CMOS; Forward biased diodes/Reverse；biased diodes(break down) 等。 侦测不到亮点之情况： 侦测不到亮点之情况： 不会出现亮点的故障 - 欧姆接触；金属互联短路；表面反型层；硅导电通路等。 亮点被遮蔽之情况 - Buried Junctions及Leakage sites under metal，这种情况可以采 用backside模式，但是只能探测近红外波段的发光，且需要减薄及抛光处理。
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8
常规电参数测试设备
9
LCR参数分析仪
特点和性能： 工作频率：1～10MHz；可以 设定的直流偏压：0～200V （外置）；交流电压0～1Vrms； 电阻、电容和电感测试精度 0.05％；损耗精度为0.0005。 用途：主要用于测试阻、容和 感的容量、损耗、阻抗、电感、 电阻、品质因素和导纳等。
元器件失效分析
失效分析用主要设备 的作用和参数
相关参数用什么仪器、设备来测试 仪器、设备的极限能力
? 形貌（显微形貌）观察设备
电参数测试设备
（包括一些电参数测试的辅助性设备） 化学成分和组成分析设备 其它专项检测设备 其它辅助性设备
2
分类
仪器名称 光学显微镜（体视显微镜、金相显微镜）、扫描电子显微镜、 X射线透视系统、扫描声学显微镜。
10
漏电流测试仪
特点：施加一定的电压， 测试（或监测）样品的 漏电流状态。 性能：电压范围：0～ 650V；电流范围1uA～ 30mA；可以调整的时间 1～99s。
用途：用于测试电容器 （如电解电容器）的漏 电流。
11
耐压测试仪
特点和性能：电压范围：0～ 10KV；可设定限流模式。可 设定时间范围0～99s；漏电 流最大设定值100mA。 用途：主要用于对样品（电 容器、塑料）介质层耐压强
封、去钝化层、环 各种环境试验箱。
3
光学显微镜
体视显微镜（反射式和透射式）
特点：放大倍数较低；景深大，立体感强。
用途：器件的外观及失效部位的表面形状、尺 寸、组织、结构和缺陷等观察；有时候用于 微探针的测试。
放大倍数（目镜＋物镜）：6.3~80倍
金相显微镜
特点：放大倍数较高；景深小，空间分辨率 低，微米以下观察困难；放大倍数不连续。 用途：器件外观局部位置显微检查（体视显微 镜基础上）；器件失效点（形貌）的放大检 查。放大倍数（目镜＋物镜） ：50～2000倍
化学成分和组成分析 设备
X射线能谱仪、显微红外光谱分析仪、离子色谱分析仪。
其它专项检测设备
粒子碰撞噪声检测仪 、密封性检测设备（氦气氟油加压检
漏装置、氦质谱检漏仪）、内部气氛分析仪、全自动抗静电 及抗闩锁测试系统、红外热象仪、拉力剪切仪。
其它辅助性设备（开
境试验等）
塑封器件喷射腐蚀开封机、反应离子刻蚀机，抛光研磨机、
14
晶体管图示仪
用于检测样品端口静态特性。
可测试的半导体器件包括二极 管、晶阀管、MOSFET、双极晶 体管、光电器件和JFET等。 可加、晶至1500V 电压，电流 1nA/DIV-200mA/DIV ；中功率 的测试范围（最大20A/2KV）。
15
半导体参数测试分析仪器（4155）
· 三种基本的半导体测量：I，I-V，和 准静态的C-V； · 可编程电压源：±100V可编程源/函 数发生器，±100V可编程直流电压源 · 基本精度：0.5% · 高分辨率：1fA · 准静态C-V：0.1~1999pF,dc电压斜率 1mV/s~1V/s，增量为1mV/s 4145
6
聚焦离子束系统（FIB）
用途：在失效分析中主要用作 线路修补和局部验证；主要有 三个作用：1)剖面制作 2)电路 连线 3)底层的探测通孔制作。
聚焦离子束的分辨率可以达到
5nm，最小线宽度0.13um，能 进行150mm以上圆片加工与分
析；加速电压范围一般5～
30KV。
7
X-Ray透视系统（FEINFOUS FXS160.40）
度测试；整机的电绝缘性能
测试。
12
全集成数字多路跟踪曲线分析仪 （A2R4-324）
性能和特点：控制开关矩阵进 行正确的连接，再加电源激励， 通过测量单元对响应信号进行 测量。电压范围：－ 15V~+15V；最大电流为1A；
最大测量管脚数为324个；
用途：用于对集成电路的电参 数测试；可以测试器件的端口 特性、静态参数、闩锁测试和 IDD。注意：需要夹具支持。
13
数字集成电路测试系统
特点和性能：最大管脚数： 64pin； 可以提供功能测试、交流参数 测试和直流参数测试；定时精 度10ns；最高测试速度5MHz； 主要测试方式包括合格/不合格 方式（Pass/Fail）、数字记录 方式（Data Log）。 用途：对各类（TTL、NMOS、 CMOS）大、中、小规模数字集 成电路进行动态功能、直流参 数以及交流参数的测试。
特点和性能： 被测物体最大尺寸： 610mm×460mm 扫面区域： 610mm×460mm 图像解析度：1um X-Ray管高压：0～160KV X-Ray管电流：0～1mA 最大几何放大倍率：636倍 观测方向与垂直方向倾斜角度： 0～60 图像感应器水平面可旋转角度： 0～360 被测物最大重量：5kg 用途： 样品内部结构、多余物；PCBA板 焊点（焊接空洞、间距的测量）等 的检查。
4
声学显微镜(C－Mode Scanning
Acoustic Microscope)
特点：C-SAM是一种反射式扫描声学 显微镜，利用超声脉冲探测样品内部 微观状态（无损检测）在C-SAM的图 像中，与背景相比的衬度变化构成了 重要的信息，在有空洞、裂缝、不良 粘接和分层剥离的位置产生高的衬度， 因而容易从背景中区分出来。 性能： 扫描声学显微镜频率范围为 1～500MHz，空间分辨率可达0.1um， 能完成超声波传输时间测量、纵向截 面成象，X/Y二维成象和三维扫描与 成象。
用途：电子元器件、材料及PCB/PCBA 内部各种Байду номын сангаас陷（如裂纹、分层、夹杂 物和空洞等）。
5
扫描电子显微镜
特点：对样品的任何细微结构及其它表面特性放大进行观察和分析。缺点是 样品处于真空环境下，在高电压下还需解决样品表面钝化层的荷电问题。 性能：分辨率高，可以达到1.5nm或更高；放大倍数从几倍到几十万倍，连 续可调；便于跟踪寻找缺陷并建立微观形貌与宏观形貌之间的关系；景深大， 有较强的立体感，适合观察断口等类型的粗糙表面。 用途：用于失效定位和缺陷分析；如观察芯片表面的缺陷、结构。配合X射 线能谱仪，可同时进行成分分析。
形貌观察设备 常规电参数测试设
高阻仪、LCR参数测试仪、漏电流测试仪、耐压测试仪、晶 体管图示仪、网络分析仪、频谱分析仪、模拟信号源、全集 参数测试仪，其它常用电参数辅助性测试设备有频率计、功 率计、微安计、直流电源、微欧计、示波器等。
备（包括一些辅
助性的测试设备） 成数字多路跟踪曲线分析仪、半导体参数测试仪、集成电路
常规电参数测试设备
9
LCR参数分析仪
特点和性能： 工作频率：1～10MHz；可以 设定的直流偏压：0～200V （外置）；交流电压0～1Vrms； 电阻、电容和电感测试精度 0.05％；损耗精度为0.0005。 用途：主要用于测试阻、容和 感的容量、损耗、阻抗、电感、 电阻、品质因素和导纳等。
元器件失效分析
失效分析用主要设备 的作用和参数
相关参数用什么仪器、设备来测试 仪器、设备的极限能力
? 形貌（显微形貌）观察设备
电参数测试设备
（包括一些电参数测试的辅助性设备） 化学成分和组成分析设备 其它专项检测设备 其它辅助性设备
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分类
仪器名称 光学显微镜（体视显微镜、金相显微镜）、扫描电子显微镜、 X射线透视系统、扫描声学显微镜。
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漏电流测试仪
特点：施加一定的电压， 测试（或监测）样品的 漏电流状态。 性能：电压范围：0～ 650V；电流范围1uA～ 30mA；可以调整的时间 1～99s。
用途：用于测试电容器 （如电解电容器）的漏 电流。
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耐压测试仪
特点和性能：电压范围：0～ 10KV；可设定限流模式。可 设定时间范围0～99s；漏电 流最大设定值100mA。 用途：主要用于对样品（电 容器、塑料）介质层耐压强
封、去钝化层、环 各种环境试验箱。
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光学显微镜
体视显微镜（反射式和透射式）
特点：放大倍数较低；景深大，立体感强。
用途：器件的外观及失效部位的表面形状、尺 寸、组织、结构和缺陷等观察；有时候用于 微探针的测试。
放大倍数（目镜＋物镜）：6.3~80倍
金相显微镜
特点：放大倍数较高；景深小，空间分辨率 低，微米以下观察困难；放大倍数不连续。 用途：器件外观局部位置显微检查（体视显微 镜基础上）；器件失效点（形貌）的放大检 查。放大倍数（目镜＋物镜） ：50～2000倍
化学成分和组成分析 设备
X射线能谱仪、显微红外光谱分析仪、离子色谱分析仪。
其它专项检测设备
粒子碰撞噪声检测仪 、密封性检测设备（氦气氟油加压检
漏装置、氦质谱检漏仪）、内部气氛分析仪、全自动抗静电 及抗闩锁测试系统、红外热象仪、拉力剪切仪。
其它辅助性设备（开
境试验等）
塑封器件喷射腐蚀开封机、反应离子刻蚀机，抛光研磨机、
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晶体管图示仪
用于检测样品端口静态特性。
可测试的半导体器件包括二极 管、晶阀管、MOSFET、双极晶 体管、光电器件和JFET等。 可加、晶至1500V 电压，电流 1nA/DIV-200mA/DIV ；中功率 的测试范围（最大20A/2KV）。
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半导体参数测试分析仪器（4155）
· 三种基本的半导体测量：I，I-V，和 准静态的C-V； · 可编程电压源：±100V可编程源/函 数发生器，±100V可编程直流电压源 · 基本精度：0.5% · 高分辨率：1fA · 准静态C-V：0.1~1999pF,dc电压斜率 1mV/s~1V/s，增量为1mV/s 4145
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聚焦离子束系统（FIB）
用途：在失效分析中主要用作 线路修补和局部验证；主要有 三个作用：1)剖面制作 2)电路 连线 3)底层的探测通孔制作。
聚焦离子束的分辨率可以达到
5nm，最小线宽度0.13um，能 进行150mm以上圆片加工与分
析；加速电压范围一般5～
30KV。
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X-Ray透视系统（FEINFOUS FXS160.40）
度测试；整机的电绝缘性能
测试。
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全集成数字多路跟踪曲线分析仪 （A2R4-324）
性能和特点：控制开关矩阵进 行正确的连接，再加电源激励， 通过测量单元对响应信号进行 测量。电压范围：－ 15V~+15V；最大电流为1A；
最大测量管脚数为324个；
用途：用于对集成电路的电参 数测试；可以测试器件的端口 特性、静态参数、闩锁测试和 IDD。注意：需要夹具支持。
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数字集成电路测试系统
特点和性能：最大管脚数： 64pin； 可以提供功能测试、交流参数 测试和直流参数测试；定时精 度10ns；最高测试速度5MHz； 主要测试方式包括合格/不合格 方式（Pass/Fail）、数字记录 方式（Data Log）。 用途：对各类（TTL、NMOS、 CMOS）大、中、小规模数字集 成电路进行动态功能、直流参 数以及交流参数的测试。
特点和性能： 被测物体最大尺寸： 610mm×460mm 扫面区域： 610mm×460mm 图像解析度：1um X-Ray管高压：0～160KV X-Ray管电流：0～1mA 最大几何放大倍率：636倍 观测方向与垂直方向倾斜角度： 0～60 图像感应器水平面可旋转角度： 0～360 被测物最大重量：5kg 用途： 样品内部结构、多余物；PCBA板 焊点（焊接空洞、间距的测量）等 的检查。
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声学显微镜(C－Mode Scanning
Acoustic Microscope)
特点：C-SAM是一种反射式扫描声学 显微镜，利用超声脉冲探测样品内部 微观状态（无损检测）在C-SAM的图 像中，与背景相比的衬度变化构成了 重要的信息，在有空洞、裂缝、不良 粘接和分层剥离的位置产生高的衬度， 因而容易从背景中区分出来。 性能： 扫描声学显微镜频率范围为 1～500MHz，空间分辨率可达0.1um， 能完成超声波传输时间测量、纵向截 面成象，X/Y二维成象和三维扫描与 成象。
用途：电子元器件、材料及PCB/PCBA 内部各种Байду номын сангаас陷（如裂纹、分层、夹杂 物和空洞等）。
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扫描电子显微镜
特点：对样品的任何细微结构及其它表面特性放大进行观察和分析。缺点是 样品处于真空环境下，在高电压下还需解决样品表面钝化层的荷电问题。 性能：分辨率高，可以达到1.5nm或更高；放大倍数从几倍到几十万倍，连 续可调；便于跟踪寻找缺陷并建立微观形貌与宏观形貌之间的关系；景深大， 有较强的立体感，适合观察断口等类型的粗糙表面。 用途：用于失效定位和缺陷分析；如观察芯片表面的缺陷、结构。配合X射 线能谱仪，可同时进行成分分析。
形貌观察设备 常规电参数测试设
高阻仪、LCR参数测试仪、漏电流测试仪、耐压测试仪、晶 体管图示仪、网络分析仪、频谱分析仪、模拟信号源、全集 参数测试仪，其它常用电参数辅助性测试设备有频率计、功 率计、微安计、直流电源、微欧计、示波器等。
备（包括一些辅
助性的测试设备） 成数字多路跟踪曲线分析仪、半导体参数测试仪、集成电路