电子元器件的破坏性物理分析

潘有成

摘 要：电子元器件在设备运行过程中极易发生破坏，因此关于电子元器件的破坏性物理分析对于相关设备的运行及维护方面具有十分重要的作用，并且对于提高电子元器件的质量及使用效果也具有十分重要的积极作用，由此达到对电子元器件在相关设备中运行状态及破损情况形成充分的理解与认识。文章就电子元器件破坏性物理分析对于电子元器件品质及相关设备运行的意义作用进行了探讨，对电子元器件的破坏性物理分析作出详细阐述。

关键词：电子元器件；破坏性；物理分析

随着现代科学技术的迅速发展，电子技术已经运用到社会发展的各个领域，对于微电子而言，其已经成为现代社会的基础与标志，信息产业作为当今社会的一大产业，然后微电子技术却是其第一支柱产业，信息产业的中枢非软件莫属，集成电路作为信息产业的心脏部位，而信息产业的细胞却由电子材料组成。在以往电子元器件破坏性物理分析中，仍然出现一些问题，本文将对电子元器件的破坏性物理分析进行详细的阐述。

1 电子元器件破坏性物理分析

电子元器件的破坏性物理分析其重点在于破坏性物理分析上，所谓破坏性物理分析是指对元器件进行解剖，对内部结构元素进行分析，从而来验证评价元器件在设计方面，结构组合，运用材料及销量效果方面是否符合相关标准，是否达到了预定的使用效果及相关质量要求。破坏性物理分析简称PDA，就是其英文翻译的缩写。通常电子元器件的破坏性分析的目的有四个方面，一方面为了检查电子元器内部结构，材料及其工艺设计使用质量是否符合相关标准，下来就为在处理异常元器件方面积累相关经验，有助于有效处理。另一方面有助有对相关元器件的改进措施提供相关依据，最后就是对其供货方的生产状况及质量效率予有效评价。

2 我国目前电子元器件破坏性物理分析方面的现状

我国在电子元器件破坏性物理分析方法的工作相比西方国家实施较晚，我国最初的电子元器件破坏性物理分析始于80年代末，是由国内一些微电子技术研究所及相关生产厂家的研究室运用失效的元器件对其设计工艺及运行质量做了检测评估，可以说是最早的电子元件破坏性物理分析工作的雏形，正式这项工作的及时展开，为我国今后的电子元器件破坏性物理分析工作奠定了深厚的基础。在此以后，随着我国社会经济及科学技术的不断发展，电子元器件破坏性物理工作的不断展开并且不断深入到我国的航空，电子及国防等各个领域，已初步形成相对成熟全面的电子元器件破坏性物理分析的工作体系，为我国高端科技领域提供有效的技术支持，但由于其发展历程较多，依然存在诸多新的问题，就我国国情而言，得以让电子元器件物理分析工作充分有效的服务于相关领域的相关产品，深入全面开展电子元器件物理分析工作十分有必要。为此我国相关部门也为相关领域制定了较为全面、合理的电子元器件物理分析方法，从而为电子原器件破坏性护理分析提供有效依据。

3 电子元器件物理分析的应用效果

随着电子元器件破坏性物理分析工作近年来在我国全面深入展开，其效果也逐渐明显呈现出来，其效果可归纳为以下几点。

3.1 相关半导体器件质量合格率显著提高

近年来半导体器件所存在的失效质量问题频出，通过有效的半导体器件破坏或失效性分析工作的全面展开，其质量问题得到了有效的控制，半导体器件产品合格率明显提高，在极个别批次出现质量问题的器件中，也并不存在类似0键合和0拉克等严重质量问题。

3.2 使国产电子元器件的相关质量问题及原因易被发现

我国是个经济大国、科技大国，半导体器件的应用范围及需求数量都十分巨大，但从多年的半导体器件的破坏性物理分析数据来看，我国的电子元器件在通过破坏性物理分析所发现的不合格项目中，内部目检不合格率最高，然后是芯片剪切不合格率，最后是键合强度不合格率，并且这3类问题具有不可筛选性，这3类问题也是目前我国国产电子元器件的主要问题。

3.3 为相关器件改进措施提供依据，为其质量提供保障

相关器件在通过破坏性物理分析后，将其分析数据反馈给对应的生产厂家，通常生产厂家会十分重视电子元器件物理分析后的相关数据，根据反馈的相关数据，生产厂家会根据不合格的分析数据对产品进行工艺上的改进加工，对产品质量加强管理措施，另一方面厂家也会考虑到电子元器件破坏性物理分析工作的重要性，在自己厂内建立相关的分析部门，在产品出厂前先通过自己厂内的破坏性物理分析检核，对自己厂家的产品质量情况做到心中有数，并且为今后器件的改进措施提供有效依据，从而为其质量提供强力保障。

4 电子元器件破坏性物理分析的错误观点及其做法

虽然电子元器件破坏性物理分析工作已经涉及到国家发展的各个领域，并且不断全面深入，为此关于电子元器件的可靠性从业人员已经熟悉电子元器件的破坏性物理分析工作，并且意识到其对产品质量的重要性，但仍然存在相关的非可靠人员对于电子元器件物理分析工作的质疑以及做法错误，主要表现有以下几点。

4.1 轻视电子元器件物理破坏性工作

随着电子领域不断运用电子元器件破坏性物理分析工作的发展，越来越多的数据表明，其工作为电子元器件的质量合格提供了强有力的保障，在其生产及应用环节，电子元器件破坏性物理工作及其重要。

4.2 电子元器件破坏物理性工作中的抽检器件不符合标准

就目前而言，虽然越来越多的厂家及机构已经全面开展了电子元器件破坏性物理分析工作，但在其实施阶段存在各种不符合规范的现象，部分电子元器件生产厂家或使用单位考虑到电子元器件的价格昂贵性，从而未规定样品数量进行抽检，导致其工作分析的数据不具有代表性，无法全面说明相关器件的质量合格问题。另一方面同样是考虑到经济因素，电子元器件部分使用者或生产厂家才开展电子元器件的破坏性物理分析工作时，采用部分二次筛选经过淘汰的或者检测标准指数牵强的电子元器件作为分析工作的抽检样品，同样导致其分析数据不具有代表性。

4.3 单一依靠破坏性物理分析工作

电子元器件破坏性物理分析工作是对电子元器件产品质量评估的工作手段，为其质量可靠性提供依据，但其并不是唯一的评估手段，并不代表经过其工作分析后的电子器件就不会出现质量问题。工艺的不稳定性，批次划分的不合理性都会导致电子元器件破坏性物理分析数据失去它一定的代表性。因此电子元器件破坏性物理分析工作在工艺稳定，批次划分合理的情况下是具有一定的代表性的，但其仍不失为重要的检测评估手段。

5 电子元器件破坏性物理分析的具体要项

5.1 用户委托形式下的工作开展要点

通常电子元器件的破坏性物理分析工作都是以生产厂家或者使用者委托的形式展开，在此情况下要严格按照相关标准进行分析工作的展开，并且在双方合同中予以澄清说明及根据裁定标准制定价格。在电子元器件破坏性物理分析工作开展过程当中，分析工作所采用的裁定标准，样本类型及相关的电子元器件双方都应该达到一致，进而进行样品的破坏性试验，首先进行对样品的解剖工作，该环节十分重要，该环节的成败与否将影响着下一环节是否顺利进行。在进行样品制备的过程中，要采用科学合理的解剖技术，进而逐步利用放大镜对样品进行外部目检，观察其外形结构是否符合要求，进而进行内部目检，检查器内部中的元件及集合电路是否符合运行标准，最后进行其他项目的检测。

5.2 电子元器件破坏性物理分析工作的开展时机

由于电子元器件破坏性物理分析工作的目的十分明确，根据相应的规范标准对相关器件进行破坏性物理分析，从而得出相关电子元器件是否满足使用标准。因此在电子元器件进行破坏性物理分析的时机上要十分重视，合理把握。比如相关生产厂家或使用者为对出场或者购买完成后的产品进行分析筛选，在这种情况下，相关评估机构要在该批次产品到货之后未进行任何使用工作之前，开展相关产品的破坏性物理分析工作，同样的情况如果使用中要求对相关电子元器件产品进行使用一段时间后进行破坏性物理分析工作，则需评估机构在规定使用时间后开展电子元器件的破坏性物理分析工作。

5.3 抽检取样的科学性

抽取样品的合理性对于电子元器件破坏性物理分析工作同样尤为重要。就样品数量而言，一般元器件样本数量以生产批总数的2%为抽样标准，但其数量应该在5到10之间，对于结构较复杂的元器件，其样本数量取其生产批总数的1%，但其数量应该控制在2到5之间，所有抽检方式都应以随机抽检方式。另一方面就产品质量而言，应选取未被筛选的样品进行破坏性物理分析，当然特殊要求的情况下可以随机应变，但都要以相应的标准规范执行。

6 结语

综上所述，随着我国电子技术的不断发展，各类电子元器件的不断应用，必须全面、深入地开展电子元器件的破坏性物理分析工作，并且科学、合理地开展其工作，使得为我国电子技术及综合国力发展提供强有力的推动作用。

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Destructive Physical Analysis of Electronic Components

Pan Youcheng

（Department of Mechanical Engineering， Zhengzhou Technical College， Zhengzhou 450120， China ）

Abstract： Electronic components in the running process of the equipment easily damaged， so electronic components on the destructive physical analysis plays a very important role in equipment operation and maintenance， and to improve the quality of electronic components and the effect of using is also a very important positive role. As a result of electronic components in related equipment running status and damage form a full understanding and understanding. In this paper， electronic components damage physical analysis for the significance of the quality of electronic components and related equipment operation was discussed， and the electronic components of destructive physical analysis in detail.

Key words： electronic components； destructive； physical analysis