南宫NG28

穿戴式智能设备作为能快速提高生活质量的产物目前已经渐渐融入到日常生活中。其中，智能手环以便携和更加多元的功能，得到了大众的认可。

　　半导体芯片作为手环的“心脏”，承载着健康提醒、信息提醒、心率测试、血氧含量检测等更丰富的功能。南宫NG28不经发出疑问：“为什么这小小的芯片可以实现越来越复杂多样的功能？”

　　今天，就让南宫NG28一起用失效分析的常见手段，揭开智能手表内部芯片的神秘面纱！

　　首先，在正式破坏性拆解前先让南宫NG28简单的看一下它的结构。

　　X-ray

　　X射线扫描可以无损地检查键合线、PCB基板、通孔、TSV等常见器件结构。

　　除此之外，X-ray也可以无损地观察到芯片内部的各类异常，例如：烧伤、空洞/分层、短路/开路等，提前识别失效点位。

　　在失效分析中，OM常用于判断芯片外观是否有裂纹、破损等异常现象。

　　3D-OM

　　对比传统体式显微镜或金相显微镜，3D-OM可针对各种不同聚焦高度的待测物体，进行超景深合成实现全面清晰的影像。

　　如图，将手环的屏幕用热风枪加热后与后盖分离，通过3D-OM可以更加清晰地看到主板IC的全部信息，包括南宫NG28今天的两位重磅嘉宾–主控和存储芯片。

　　在经过去除塑封胶后，芯片封装内的裸芯将完全呈现在南宫NG28面前。而3D-OM的放大倍率可以达到2000倍，可以观察到许多微小异常的同时，也可以将局部放大的通过拼接的方式组合成一张完整的高分辨率的整体图，兼顾细节和全貌。

　　以下南宫NG28也分享一些，利用3D-OM拍摄到的常见异常，例如烧伤、裂纹等。

　　在通过3D-OM观察完芯片表面的形貌之后，往往南宫NG28要进一步观察芯片截面的整体形貌。

　　SEM（扫描电子显微镜）

　　通常南宫NG28会采用环氧树脂将芯片进行镶埋，再经行研磨、离子研磨机打磨，之后就可以进到SEM（扫描电子显微镜）观察整个芯片横截面的形貌。

　　研磨之后的截面经过离子抛光之后界面更清晰，且可以最大程度上减少金属形变量，及消除研磨回填和机械应力损伤。

　　研磨截面可以观察到整个样品的封装、打线、焊接及走线的情况，连带封装一起观察对于成品芯片有一个全面的了解，同时利用SEM配置的EDS能谱，南宫NG28可以对感兴趣的位置进行成分分析。

　　失效分析是检测芯片可靠性的关键步骤，它可以帮助南宫NG28识别芯片失效的根本原因，对于保证产品可靠性、优化生产流程、降低维修成本以及预防未来类似问题具有重要意义。

　　下一期，南宫NG28将带大家继续深入芯片的神秘内部，探索那些肉眼看不见的奇迹，启程进入一个更加奇妙的微观世界！