如何进行最有效的IC故障诊断和失效分析

2014-01-02 10:34

　　有效的失效分析——故障诊断是一个犯罪现场

　　现在我们想问，“怎样在一开始就获得正确的信息呢？”期待QA去做所有的条件下的每一个参数，它是合理的吗？特别是关于这个失效我们什么都不了解的情况下。不是。我们会帮助客户去理解为什么IC会失效，以及纠正它使用正确的应用电路。

　　显然的，这种做法与那些认为失效分析应该马上做的思路产生冲突。我已经听到，“失效分析经常是第一件要做的事情。在查看IC应用电路之前，先查看IC的内部。”我不能理解这个想法是源自哪里？我也不同意。失效分析不是第一要做的工作。相反地，调查“犯罪现场”和失效事件才是第一步要做的。

　　故障定位的信息是至关重要的，像警察调查员一样，我们应该竭尽全力去保护现场数据。第一件事是查看IC的应用电路，即，它在哪里失效。这样一个简单的事情，就像焊锡飞溅也可能是真正的答案。IC可能是部分工作，而不是完全失效。事实上，拆卸这颗IC可能会掩盖真实的问题。

　　对于一个有效的失效分析来说，我们需要查看客户的原理图和收集所有失效的情况，为什么它会失效。是的。这个流程可能会遇到客户保密的问题。这是一个常见的问题，它也就是为什么要有保密协议。这也就是这种情况，FAE作为工厂的眼睛和耳朵在世界各地。FAE可以查看客户的设备，评估他们的原理图，布线，以及应用的其他条件。为了保护客户的秘密，FAE只需要把客户原理图设计的相关部分发送给QA。而现在，QA将要使用这些可信的故障数据做最终处理。

　　成功的结果

　　回到我们之前的故事，当地FAE客户一起密切关注这个失效问题，当手里有了更多的原理图，我们可以看到：一个op amp连接着一个输出管脚，但由于10kΩ的串联电阻，它应该几乎不生效。通过使用一个共地，非分离地连接一个星点，供电噪声直接被耦合，虽然去耦电容连接着其他供电。最小的去耦电容是0.1μF，表面贴装0.1μF电容典型的自谐振大概是15MHz，高于它作为电感的频率且导致停止作为电容的功能。

　　从中有两个教训。首先，去耦电容是双向道的，如果耦合了有噪声的供电到一个干净的供电，那么噪声将污染了这个干净供电。其次，同样的事情也发生在有噪声的地线上：噪声将会污染干净的供电。有噪声的供电要和有噪声的地线配对，而干净的供电必须和干净的地线配对。交叉污染可损坏电源和地线。上诉的自谐振频率，使它变成了电感，也就是说，它不再传导或者衰减高频能量。

　　结论

　　我们兜了一圈重复我们初始的看法：在解决一个IC失效问题上，知识为王。从一个调查的开始，没有任何人能有当地FAE和客户一起肩并肩检查问题更有价值了。FAE必须要仔细检查整个系统，板子的Layout，原理图和应用，然后把数据传达回给QA。只有在这些准确的、详细的数据之下，我们才能解决IC失效问题，没有这些数据，QA只能被迫猜测“犯罪现场”。