穿戴式智能設(shè)備作為能快速提高生活質(zhì)量的產(chǎn)物目前已經(jīng)漸漸融入到日常生活中。其中，智能手環(huán)以便攜和更加多元的功能，得到了大眾的認(rèn)可。

　　半導(dǎo)體芯片作為手環(huán)的“心臟”，承載著健康提醒、信息提醒、心率測試、血氧含量檢測等更豐富的功能。我們不經(jīng)發(fā)出疑問：“為什么這小小的芯片可以實現(xiàn)越來越復(fù)雜多樣的功能？”

　　今天，就讓我們一起用失效分析的常見手段，揭開智能手表內(nèi)部芯片的神秘面紗！

　　首先，在正式破壞性拆解前先讓我們簡單的看一下它的結(jié)構(gòu)。

　　X-ray

　　X射線掃描可以無損地檢查鍵合線、PCB基板、通孔、TSV等常見器件結(jié)構(gòu)。

　　除此之外，X-ray也可以無損地觀察到芯片內(nèi)部的各類異常，例如：燒傷、空洞/分層、短路/開路等，提前識別失效點(diǎn)位。

　　在失效分析中，OM常用于判斷芯片外觀是否有裂紋、破損等異?，F(xiàn)象。

　　3D-OM

　　對比傳統(tǒng)體式顯微鏡或金相顯微鏡，3D-OM可針對各種不同聚焦高度的待測物體，進(jìn)行超景深合成實現(xiàn)全面清晰的影像。

　　如圖，將手環(huán)的屏幕用熱風(fēng)槍加熱后與后蓋分離，通過3D-OM可以更加清晰地看到主板IC的全部信息，包括我們今天的兩位重磅嘉賓–主控和存儲芯片。

　　在經(jīng)過去除塑封膠后，芯片封裝內(nèi)的裸芯將完全呈現(xiàn)在我們面前。而3D-OM的放大倍率可以達(dá)到2000倍，可以觀察到許多微小異常的同時，也可以將局部放大的通過拼接的方式組合成一張完整的高分辨率的整體圖，兼顧細(xì)節(jié)和全貌。

　　以下我們也分享一些，利用3D-OM拍攝到的常見異常，例如燒傷、裂紋等。

　　在通過3D-OM觀察完芯片表面的形貌之后，往往我們要進(jìn)一步觀察芯片截面的整體形貌。

　　SEM（掃描電子顯微鏡）

　　通常我們會采用環(huán)氧樹脂將芯片進(jìn)行鑲埋，再經(jīng)行研磨、離子研磨機(jī)打磨，之后就可以進(jìn)到SEM（掃描電子顯微鏡）觀察整個芯片橫截面的形貌。

　　研磨之后的截面經(jīng)過離子拋光之后界面更清晰，且可以最大程度上減少金屬形變量，及消除研磨回填和機(jī)械應(yīng)力損傷。

　　研磨截面可以觀察到整個樣品的封裝、打線、焊接及走線的情況，連帶封裝一起觀察對于成品芯片有一個全面的了解，同時利用SEM配置的EDS能譜，我們可以對感興趣的位置進(jìn)行成分分析。

　　失效分析是檢測芯片可靠性的關(guān)鍵步驟，它可以幫助我們識別芯片失效的根本原因，對于保證產(chǎn)品可靠性、優(yōu)化生產(chǎn)流程、降低維修成本以及預(yù)防未來類似問題具有重要意義。

　　下一期，我們將帶大家繼續(xù)深入芯片的神秘內(nèi)部，探索那些肉眼看不見的奇跡，啟程進(jìn)入一個更加奇妙的微觀世界！