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半导体电源管理(DC-DC )功率芯片是集成功率 MOS、驱动、逻辑布线阵列,采用金丝球焊工艺实现芯片焊盘到引脚的互连。SEM中可见其中一个芯片焊盘区域存在明显损伤:焊盘表面材料熔融、龟裂、形成鼓包状烧蚀形貌,焊盘介质层破损,伴随熔融再结晶颗粒,其余焊盘及金丝球焊点形貌基本完好,无普适性键合 ​

半导体电源管理(DC-DC )功率芯片是集成功率 MOS、驱动、逻辑布线阵列,采用金丝球焊工艺实现芯片焊盘到引脚的互连。SEM中可见其中一个芯片焊盘区域存在明显损伤:焊盘表面材料熔融、龟裂、形成鼓包状烧蚀形貌,焊盘介质层破损,伴随熔融再结晶颗粒,其余焊盘及金丝球焊点形貌基本完好,无普适性键合脱粘、金属疲劳裂纹。该特征是典型过电应力 EOS(Electrical Overstress)烧毁,大概率瞬时大电流 / 高压脉冲集中在该焊盘回路,焦耳热使焊盘金属熔化、介质击穿。其失效机理是瞬时大电流或高压脉冲集中施加在该焊盘回路,局部焦耳热快速累积,超过金属与介质耐受温度,造成铝焊盘熔化、钝化层击穿,形成不可逆损伤。单点烧毁说明异常能量仅集中于该通路,并非芯片整体工艺缺陷,诱因大概率为浪涌冲击、静电放电 ESD、外围保护电路失效、上电异常脉冲等。另外,此芯片的焊盘区域发生金属熔融短路或开路,直接导致芯片功能失效。因此,需要回溯器件测试、整机使用工况,排查电路防护、静电管控、上电时序,确认电脉冲来源,同时增加应力可靠性验证,规避同类失效重复发生。