在IC故障分析經驗中偶爾會出現使用任何分析工具都無法找出失效原因,Delco工程師在實驗室中找到了答案。Delco工程師發現,當積體電路在高溫及高電場環境下,Molding compound與Die之間將會產生寄生電容並形成電荷的累積,此電荷會誘發邏輯閘出現漏電現象而造成IC功能異常,這些異常現象又會因IC從PC板解焊、高溫烘烤以及Decap後而消失。
在實務中,無鉛製程溫度即比錫鉛製程溫度高30°C~40°C,此為高溫環境。而為了滿足無鉛高溫組裝需要,SMT機台廠商亦以增加機台熱區(Heating Zone)以及加大電熱能(Heat energy)來因應,使得電場環境較以往嚴苛, 因此高溫加上高電場而誘發了積體電路閘極漏電現象逐漸增加。
近幾年隨著IC製程演進,複雜度不斷上升,加上大多數IC設計公司為了擴大應用領域及降低成本不斷進行Die Shrink,此舉亦使得閘極漏電現象發生機率增加。部分研究顯示閘極漏電現象發生在高壓元件上較多;車用電子在高壓/高溫環境下閘極漏電現象之比例更高,因此國際汽車電子協會將此實驗納入IC可靠度必測項目之一。
宜特科技除已具備多年IC可靠度經驗外,亦於今年自行開發完成電場/高溫誘發閘極漏電實驗能力建置,同時也已提供國內/外客戶試驗需求,歡迎舊雨新知委託試驗與經驗交流。
實驗架設及程序

AEC-Q006 Electro-Thermally Induced Parasitic Gate Leakage Test (GL)
失效原理

Cross-section of a dual metal circuit and the equivalent GL circuit
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The characteristic curves of an input pin exposed to and degraded by GL |
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ISTFA '93: The 19th International Symposium for Testing & Failure Analysis, Los Angeles, California, USA / 15-19 November 1993
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