1. 故障激發設計：針對性應力選擇

• 環境應力：溫度循環（-40℃~125℃）、高濕度（85%RH）、鹽霧等，激發材料老化、腐蝕、分層。

• 機械應力：振動、沖擊、彎曲，暴露焊接裂紋、結構疲勞。

• 電應力：過電壓、電流浪涌、靜電放電（ESD），篩選電路設計缺陷或元器件薄弱點。

• 組合應力（更貼近實際）：如溫度+振動+通電，模擬復雜工況。

示例：某芯片使用打火機電弧發生器對IO管腳進行ESD注入，IV測試發現被故障注入的IO管腳有漏電。

藍色曲線為故障注入前的IV特性曲線，紅色曲線為故障注入后的IV特性曲線

2. 失效形貌數據化：標準化記錄與分類

• 宏觀形貌：高清照片記錄開裂、燒焦、變形等。

• 微觀分析：SEM/EDS（掃描電鏡+能譜）分析斷口形貌、元素成分；FIB（聚焦離子束）定位納米級缺陷。

• 電性能關聯：失效前后的IV曲線、阻抗變化等參數對比。

• 分類標簽：按失效模式（如開路、短路、參數漂移）、失效部位（IC、焊點、基板）建立數據庫。

示例：對故障激發的樣品進行熱點定位，確認為IO管腳ESD電路部分有異常熱點，通過該定位如后續有類似樣品失效，IV特性和熱點定位形貌基本一致，則大致可判斷是IO管腳有ESD或類ESD能量注入導致。

    對芯片進行去層，擬對熱點位置進行缺陷暴露與觀察，因為是ESD注入，因此失效點應該是在poly上，故去層未觀察到明顯異常。

TOP層：未見異常

M7：未見異常

M6：未見異常

M5：未見異常

M4：未見異常

M3：未見異常

M2：未見異常

M1：未見異常

CT層：未見異常

VC測試：鎢燈絲電鏡能力不足且樣品為銅制程樣品，未觀測到有效的VC異常

通過熱點定位圖像盲找發現疑似異常

》下一篇用場發射對缺陷形貌做觀察對比，驗證是否有更好的缺陷暴露觀察效果。

3. 失效根因分析（RCA）與經驗沉淀

• 分析流程：無損物性測試→IV測試→樣品制備→熱點定位→去層逐層觀察至CT層→VC測試（用場發射）→缺陷SEM形貌觀察

• 經驗庫構建：

• 建立故障模式庫（FMEA模板），關聯應力條件-失效模式-根本原因。

• 典型案例歸檔。

4. 為真實失效分析提效的關鍵動作

• 前置對比：將激發失效形貌與現場失效樣品對比，快速鎖定相似模式。

• 分析流程優化：根據激發結果優先檢測高頻失效部位（如ESD損傷通常在IO管腳ESD電路位置）。

    通過系統化的故障激發和形貌積累，可將失效分析周期縮短30%~50%，同時提升分析準確性，最終目標是形成“失效模式庫”。