EOS失效机理情况汇总

EOS失效机理情况汇总

集成电路EOS失效机理分析方案

过电应力（EOS）：是指元器件承受的电流、电压应力或功率超过其允许的最大范围。

静电损伤(ESD)：微电子器件在加工生产、组装、贮存以及运输过程中，可能与带静电的容器、测试设备及操作人员相接触，所带静电经过器件引脚放电到地，使器件受到损伤或失效。

二次击穿：器件被偏置在某一特殊的工作点时，电压突然跌落，电流突然上升的物理现象。这时若无限流装置及其他保护措施，元器件将被烧毁。

电迁移（EM）：当器件工作时，金属互连线内有一定的电流通过，金属离子会沿导体产生质量的运输，其结果会使导体的某些部位出现空洞或晶须。

机械应力和热变应力：元器件在生产、运输、安装和焊接等过程中受到外来的机械和热应力的作用而失效。

栅氧击穿：在MOS器件及其集成电路中，栅氧化层缺陷会导致栅氧漏电，漏电增加到一定程度即构成击穿。

与时间有关的介质击穿（TDDB）：施加的电场低于栅氧的本征击穿强度，但经历一定的时

间后仍发生击穿的现象。这是由于施加应力的过程中，氧化层内产生并聚集了缺陷（陷阱）的

原因。

金铝键合失效：由于金-铝之间的化学势不同，经长期使用或200℃以上的高温存储后，会产

生多种金属间化合物，如紫斑、白斑等。使铝层变薄、粘附性下降、接触电阻增加，最后导致

开路。在300℃高温下还会产生空洞，即柯肯德尔效应，这种效应是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。

“爆米花效应”:塑封元器件塑封材料内的水汽在高温下受热发生膨胀，使塑封料与金属框架和芯片间发生分层效应，拉断键合丝，从而发生开路失效。

热击穿：功率器件芯片与底座粘接或烧结不良，会存在众多大小不等的空洞，导致器件工作时产生的热量不能充分往外传导，形成局部热点而发生击穿的现象。