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二极管短路失效分析

二极管短路故障是电子元器件常见问题之一,通常有多种因素导致。通过查询结果,我们可以对二极管短路失效的原因进行分析。


失效分析


首先,审视外观是分析过程中的首要步骤,通过这一步骤可以排除由于物理损伤或明显缺陷所导致的短路问题。在具体案例中,失效的二极管和正常的二极管在外观上并无明显的区别,但失效的二极管的印刷型号与正常的二极管线路板上的型号不同,这暗示可能存在兼容性问题,其原因可能是因为型号不一致。


二极管失效分析


下一步,电气性能测试通过检测二极管的压降来评估其工作状态。在这种情况下,如果二极管失效,其压降将为0V,表示存在短路。而正常工作的二极管和失效的二极管之间存在压降差异,这可能是因为它们的型号不同所致。


X光检查和静脉曲线测试进一步验证了短路问题的存在。从X光透视结果看到,有失效二极管晶圆侧边出现阴影,似乎有金属附着。而良好的二极管也有相似阴影。这暗示着失效可能与晶圆侧边的金属附着有关。


在开封晶圆的分析中发现,失效的二极管存在附着物残留于晶圆边缘,其中检测到了银(Ag)元素,这是晶圆粘结料的成分之一。这进一步证明了失效二极管与晶圆粘结料之间存在短路关系,因为这些附着物可能形成了正极与负极之间的导电路径。
经过验证试验后,利用物理方式磨去晶圆表面的热点位置,并测量二极管的压降,结果显示二极管不再处于短路状态,从而有力地证实了短路是由金属连通路径引起的。


总的来说,二极管短路故障可能会受到多种因素的影响,包括但不限于型号不匹配、晶圆边缘金属覆盖、以及晶圆粘结物的问题。通过综合的外观检查、电气性能测试、X射线测试、IV曲线测定和封装晶圆分析,能够准确地确定导致二极管短路的原因,并采取相应措施进行修复或预防。


No.1 案例背景


某车辆LED灯,板面D3位置二极管失效,导致点灯不亮,现需分析其点灯不亮的原因。


二极管短路失效分析

来料样品图




 No.2 分析过程


 外观检查


失效分析机构

1#NG样品外观图



失效分析费用

2#OK样品外观图


说明:光学显微镜检查1#样品与2#样品印字一致,无明显异常特征形貌。




电性能检查


失效分析第三方

电性能测试结果图




说明:电性能测试结果显示1#样品电阻性短路。



X-ray 检测


失效分析检测机构

1#NG样品x-ray形貌图



元器件失效分析

2#OK样品X-ray形貌图




说明:X-Ray检查显示1#样品与2#样品无明显异常形貌特征。





开封分析


失效分析

1#NG样品开封后形貌图



开封后形貌图

2#OK样品开封后形貌图




说明:通过机械式开封分析短路原因,2#Die表面无异常,1#Die表面有burn mark。




成分分析


成分分析

1#NG样品EDS位置图



EDS分析

1#NG样品EDS分析谱图



SEM成分分析

2#OK样品EDS位置图




EDS分析费用

2#OK样品EDS分析谱图



说明:对烧伤位置做成分分析,未发现有可能导致短路或漏电的异常元素。




 No.3 分析结果


综上所述,导致失效原因为过电压击穿损坏。



华南检测实验室专注于工业CT检测\失效分析\材料检测分析的先进制造实验室,设立了无损检测、材料分析、化学分析、物理分析、切片与金相测试,环境可靠性测试等众多实验室,为您提供—站式材料检测,失效分析及检测报告,如您有工件需要做工业CT检测,您可以给出工件大小、材质、重量,检测要求,我们评估后会给到一个合理的报价。


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