IC出现短路，进行开盖(De-cap)后，短路现象却消失了，

怀疑是封装体有缺陷，如何找Defect?

      身为IC设计工程师的你，应该常遇到类似的问题。IC出现漏电、短路等异常电性问题，以为是自己的电路设计有问题，因此，来宜特进行IC开盖(De-cap)，准备做InGaAs、EMMI、OBIRCH等电性量测前，却发现，IC开盖后，所有的电性异常问题都消失了，IC恢复正常了。此时心情一则以喜、一则以忧，确定至少不是自己的设计有问题，但会是哪儿有问题呢?

      这时候，问题就指向了「封装体」。我们怀疑，有可能是封装制程本身的缺陷。一般而言，要找IC缺陷，通常需要用「破坏封装体的方式」，包括IC开盖、去黑胶等方式先进行样品前制作业，但如果有可能是「封装体」的问题，就不能使用破坏性的检测方式。

本月小学堂，将带来如何用以不破坏样品本身的方式，来找IC封装体的Defect。

【第一步骤 : 定位】

      在IC通电的状态，且不破坏样品的原貌下，利用Thermal EMMI故障点热辐射传导的相位差，侦测 IC封装的故障点深度(Z轴方向)，快速定位故障点XYZ坐标位置，并找到该异常点不是在Die 2本身，而是在封装体的打线区(见图一)。

                                                                             图一: Thermal EMMI 定位分析

【第二步骤 显像——定位 来回验证，缩小异常定位点，厘清相关异常点位置】

       利用3D X-ray，将失效位置影像在非破坏的状态下，呈现出3D立体图，检视相关所定位之处是否有相关异常点(见图二)；若无明显异常，需再将样品作适当的处理后，执行「再定位分析」，让相关异常点更明显呈现，以利于后续相关分析(见图三)。

                                                                图二: 3D X-RAY检视相关所定位之处，无明显异常的缺陷

                                                     图三：Thermal EMMI 再定位，让相关异常点更明显呈现，以利于后续相关分析

【第三步骤 切片】

      IC组件在封装BOM的搭配上应力较弱，必须选择低应力工具。但若使用传统人工研磨，应力会产生严重破坏，因此选择，利用低应力Plasma-FIB将失效断面切出并分析真因，找到封装体内，原来含有不该出现的金属物质-镁(Mg)与铝(Al)，因而导致封装体有异常漏电缺陷(见图四)。此时也厘清了，在第二步骤时，为什么利用3D X-ray观测不到异常点(3D X-ray会穿透镁铝这种较为松散的金属，而无法显像)。 

                              图四：FIB X-S 显示，封装体缺陷含有镁(Mg)与铝(Al)的物质，此为造成 IC 电性异常的原因