银枝生长导致短路失效分析：广东省华南检测技术的专业解决方案

短路失效分析案例背景

在汽车电子领域，可靠性是产品成功的关键。最近，我们接到了一个紧急案例：一位汽车客户报告称，其ASIC芯片中的保护二极管在总线与地之间出现了功能测试异常。解焊后，电路功能测试恢复正常，这暗示了元件内部可能存在问题。我们的任务是深入分析失效原因，以确保产品的可靠性和安全性。

短路失效分析过程

外观检查

首先，我们使用光学显微镜对不良品进行了外观检查，未发现明显异常，这表明问题可能隐藏在更微观的层面。

X-Ray检查

进一步的X-Ray检查揭示了Die2表面和侧面的异常阴影，这可能是内部结构变化的直接证据。

电性能测试

电特性曲线测试显示IR2不稳定，最终确认为不良品，而IR虽有轻微漏电，但仍在产品规格范围内。这一发现指向了电性能的异常变化。

声扫检查

声扫检查在不良品上观察到了分层现象，这进一步证实了内部结构的损坏。

开封分析

通过对Die2和Die1的开封分析，我们发现Die2上有表面污染和腐蚀，同时在Die表面和EMC层上都发现了Ag（枝晶）。Die1表面也有腐蚀，且有一层透明物质覆盖。

SEM分析

SEM分析进一步确认了Die2面上异物的存在和Die1面上的腐蚀现象。

成分分析

EDS分析显示Die2的侧面和极片都有“Na”、“K”、“Al”、“Ag”和“P”元素，而Die1面上发现有异常元素“P”、“Na”、“K”、“Al”。这些元素的异常分布为失效原因提供了关键线索。

短路失效分析结论

综合分析结果，我们得出以下结论：

含有钠、钾、铝、磷的异常污染物在塑封前落在Die面上，并被封进产品，造成腐蚀和分层，进而引发银枝生长，最终导致短路失效。

不良品的两个Die上都存在同样的异物，但污染程度和离子迁移速度不同。

Die2的四个侧面已经完全发生离子迁移和银枝生长，而Die1由于稳压值较低，离子迁移更慢，银枝生长尚未开始，因此仅表现为轻微漏电。

离子迁移通道的形成和内部分层，水汽引入是银枝生长延伸的诱因。

短路失效分析建议

针对此案例，我们建议：

加强生产过程中的污染控制，尤其是在塑封前对Die面的清洁和保护。

定期进行电性能测试，以便及时发现异常变化。

对于封装材料的选择，应考虑其抗腐蚀性和防水汽渗透能力。

广东省华南检测技术服务

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