专利名称：一种采用不合格品作为破坏性物理分析质量评价的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于评估产品质量的方法，具体地说，是指一种对半导体集成电路进行破坏性物理分析从而得到该半导体集成电路的质量评估，在本发明中，不同之处在于所选取的半导体集成电路是不合格品，通过对不合格品进行破坏性物理分析质量评估有效地节约了测试成本。
背景技术：
破坏性物理分析(destructive physical analysis缩写DPA)是指为验证元器件的设计、结构、材料和制造质量是否满足预定用途或有关规范的要求，按生产批次，抽取样品，对元器件样品进行解剖，以及在解剖前后进行一系列检验和分析的全过程。
破坏性物理分析是采取抽样的方法，对样品分析，以判断母体的质量。集成电路的DPA由一系列的非破坏性和破坏性试验组成。非破坏性的检验项目一般包含有外部目检、X射线检查、粒子碰撞噪声检测(PIND)、密封；破坏性的检验项目一般包含有内部气体成份分析、内部目检、键合强度、扫描电子显微镜(SEM)检查、剪切强度。一般而言，对于上述这些检验和分析项目现有的质量评估方法均采用合格品，为了降低DPA检验和分析中的样品成本，本发明提出一种采用不合格器件作为DPA检验和分析的DPA样品。
PDA的费用包括样品费用和DPA试验费用，经分析发现，在DPA的总费用中，样品费用占有一定的比例。

发明内容
本发明的目的是在保证能对母体得出正确的DPA结论的基础上，采用不合格品作为破坏性物理分析样品的质量评估的方法，在该方法中既不影响其发挥DPA(破坏性物理分析)功能，又能大幅度节省费用的测试方法，此方法的实施将降低DPA的成本，同时促进了DPA工作的开展，从而进一步提高了电子系统的可靠性。由于对DPA的分析选取的是不合格品，降低了DPA分析的成本，其质量评估结构与选取合格品的结果相同。
本发明的采用不合格品作为破坏性物理分析质量评估的方法，包括下列步骤
第一步选择DPA样品二次筛选不合格器件用作DPA样品，并在DPA项目结果汇总表中登记其不合格项目事项；第二步对样品进行DPA试验，并按标准判定，得出各DPA试验结果；第三步分析各试验结论是否与样品为二次筛选不合格有关，并综合分析得出母体的DPA总结论。
所述的采用不合格品作为破坏性物理分析质量评估的方法，其检测得到的DPA项目与采用合格器件检测得到的总结论相同。
所述的采用不合格品作为破坏性物理分析质量评估的方法，其不合格器件可以是半导体集成电路或者混合集成电路。
所述的采用不合格品作为破坏性物理分析质量评估的方法，其外部目检不合格的器件可以作为DPA样品。
所述的采用不合格品作为破坏性物理分析质量评估的方法，其PIND不合格的器件可以作为DPA样品。
所述的采用不合格品作为破坏性物理分析质量评估的方法，其不合格器件是电性能不合格，但必须是未丧失功能的器件。
本发明的优点(1)降低了DPA的成本；(2)可用不合格器件代替合格器件作为DPA样品；(3)经分析判断后，可保证DPA的测试结果与采用合格品进行的测试结果相同。
具体实施例方式
DPA方案要求DPA(destructive physical analysis破坏性物理分析)方案应针对具体元器件编制。方案的制定应以参照标准、产品规范、委托单位的特殊要求、承制方提供的元器件结构资料和有关背景资料为依据。DPA方案至少应包括样品的背景材料、基本结构信息、DPA检验项目、程序和方法、缺陷判据、记录和环境要求。
DPA样品在DPA的检测标准上，要求DPA应是对合格品进行分析，其采用的DPA样品应从同一生产批中抽取。
在本发明中提出的合格品可以是使用电性能不合格的器件，即“在同一生产批中电特性不合格但未丧失功能的器件，可作为DPA的样品”。这就要求虽然可以是电性能不合格，但必须是未丧失功能的。
在本发明中，先将各类的一次筛选不合格器件均可用来作为DPA样品，作为二次筛选的电子元器件可用二次筛选不合格品代替合格品作为DPA样品，作为推广，对不作二次筛选的可采用交货前最后一项可靠性工作，例如一次筛选不合格品。根据本发明所采用不合格品作为破坏性物理分析质量评估的原理方法，可以将DPA检测项目中外部目检不合格的器件作为DPA样品。也可以将PIND不合格的器件作为DPA样品。
本发明是一种采用不合格品作为破坏性物理分析质量评估的方法，该方法在确定可采用二次筛选不合格品为DPA样品上，进行一系列的非破坏性和破坏性试验项目，经分析判断，得到采用不合格品进行的DPA试验与采用合格品的DPA试验相同的DPA结论。该方法包括下列步骤第一步选择DPA样品二次筛选不合格器件用作DPA样品，并在DPA项目结果汇总表中登记其不合格项目事项；第二步对经第一步筛选处理后的DPA样品进行DPA试验，并按标准判定，并在DPA试验记录表中登记其试验得到的参数，从而得出各DPA试验结果；第三步分析经第二步处理后的各试验结论是否与样品为二次筛选不合格有关，并综合分析得出母体的DPA总结论。
在本发明中，对半导体集成电路的DPA项目和程序见附表一。对半导体集成电路进行DPA测试后，其测试结果与采用合格的半导体集成电路进行的测试结果相同。与采用合格品相比，如SNJ54HC244J型号的半导体集成电路3只样品的成本为600元，DPA试验室成本为500元，当采用不合格品进行DPA中的相关测试时其费用只有采用合格品的1/2左右。
在本发明中，对混合集成电路的DPA项目和程序见附表二。对混合集成电路进行DPA测试后，其测试结果与采用合格的混合集成电路进行的测试结果相同。与采用合格品相比，如JWA2060T2510型号的半导体集成电路1只样品的成本为4000元，DPA试验室成本为1200元，当采用不合格品进行DPA中的相关测试时其费用只有采用合格品的1/4左右。
本发明采用不合格品作为破坏性物理分析中质量评估的方法，其测试时的设备主要为立体显微镜、金相显微镜，主要用于外部目检、内部目检；颗粒噪声检测仪(PIND)，主要用于内部多余物检查；氦质谱检漏仪，用于密封性检查；X光机，用于X光无损检测；内部水汽含量分析，用于密封腔体内的内部水汽含量的测定；内引线键合拉力仪和芯片剪切力测试仪，用于键合强度和芯片抗剪切测试；扫描电镜(SEM)，用于对芯片进行SEM检查。
如下介绍了本发明专利申请所涉及的与DPA相关的项目和程序表。
附表一半导体集成电路的DPA项目和程序表

附表二混合集成电路的DPA项目和程序表

本发明采用不合格品作为破坏性物理分析中质量评估的方法，其在送样或抽样时，对二次不合格的样品应详细记录样品的筛选情况，见附表三。
附表三二次筛选不合格样品履历表

本发明采用不合格品作为破坏性物理分析中质量评估的方法，其按照标准对样品进行DPA分析，并得出各试验的结果，其试验结果登记表如附表四。
附表四DPA试验记录表

本发明采用不合格品作为破坏性物理分析中质量评估的方法，其根据各DPA试验结果，并结合二次筛选不合格情况综合分析，得出正确的DPA总结论。登记DPA项目的结果如附表五。
附表五DPA项目结果汇总表报告号试验时间

权利要求
1.一种采用不合格品作为破坏性物理分析质量评估的方法，第一步选择DPA样品二次筛选不合格器件用作DPA样品，并在DPA项目结果汇总表中登记其不合格项目事项；第二步对样品进行DPA试验，并按标准判定，得出各DPA试验结果；第三步分析各试验结论是否与样品为二次筛选不合格有关，并综合分析得出母体的DPA总结论。
2.根据权利要求1所述的采用不合格品作为破坏性物理分析质量评估的方法，其特征在于所检测得到的DPA项目与采用合格器件检测得到的总结论相同。
3.根据权利要求1所述的采用不合格品作为破坏性物理分析质量评估的方法，其特征在于所述的不合格器件可以是半导体集成电路。
4.根据权利要求1所述的采用不合格品作为破坏性物理分析质量评估的方法，其特征在于所述的不合格器件可以是混合集成电路。
5.根据权利要求1所述的采用不合格品作为破坏性物理分析质量评估的方法，其特征在于所述的外部目检不合格的器件可以作为DPA样品。
6.根据权利要求1所述的采用不合格品作为破坏性物理分析质量评估的方法，其特征在于所述的PIND不合格的器件可以作为DPA样品。
7.根据权利要求1所述的采用不合格品作为破坏性物理分析质量评估的方法，其特征在于所述的不合格器件是电性能不合格，但必须是未丧失功能的器件。
全文摘要
本发明公开了一种采用不合格品作为破坏性物理分析质量评估的方法，该方法在确定可采用二次筛选不合格品为DPA样品上，进行一系列的非破坏性和破坏性试验项目，经分析判断，得到采用不合格品进行的DPA试验与采用合格品的DPA试验相同的DPA结论。该方法的步骤包括有第一步分析二次筛选不合格的DPA样品的不合格项目；第二步进行DPA分析，与标准比照，得出各项DPA试验结论；第三步分析各试验结论是否与样品为二次筛选不合格有关，并得出DPA总结论。在本发明中，虽然破坏性物理分析选取的被测对象是不合格品，但是不影响该不合格品对其他相关性能的检测。采用这种质量评估的方法在保证不影响DPA结论的基础上降低了破坏性物理分析的成本。
文档编号G01M99/00GK1651915SQ20051005687
公开日2005年8月10日 申请日期2005年3月28日 优先权日2005年3月28日
发明者郑鹏洲, 张素娟, 田利平, 许桂芳, 胡睿, 邹航 申请人:北京航空航天大学