失效芯片分析经验总结

一，芯片的组成部分
芯片主要组成有塑封，键合线，晶圆三部分。
二，芯片失效类型
内置预驱芯片，目前接触到内置预驱失效芯片大多都为硬件电路出现损伤，少部分为硬件电路正常而预驱工作状态异常。而硬件电路损伤表现为:1).预驱相关引脚损伤.2).MCU引脚损伤。其中预驱引脚损伤包括VCC，VB,HO,VS,LO短路（低阻）或开路；MCU引脚损伤包括AVDD引脚短路（低阻）或开路。预驱工作状态异常表现为某相引脚输出不受控（恒高，恒低），工作电流异常（偏高，偏低）。
无内置预驱单MCU芯片，目前接触单MCU芯片失效类型较为单一，因为MCU工作电压一般为5v或3.3v，AVDD工作电流一般不超过30mA，引脚对外输出（对内输入）功耗一般小于15mA，所以MCU很少在正常工况下出现失效情况。失效多为外部因素引入，比如ESD，应用过压，驱动电路损伤导致大电流（电压）回灌损坏MCU。MCU有另外的失效：时钟偏频，ADC采样错误，OPA_OUT出现异常波动等。这种根据目前的知识分析：如果是大批量出货只单个或极个别芯片出现失效，则是偶发（灵异）现象可以忽略。如果是可以稳定复现则为芯片设计缺陷，需要芯片进行改版设计或在测试阶段增加卡控手段避免不良品流出。
三，失效分析原理
稳定复现的失效判定芯片失效。根据失效现象定位失效是MCU的die损伤，预驱die损伤。外部限流加压测试电路回路的电流是否正常。如果芯片内部电路存在损伤，势必电流会和良品芯片呈现差异；电流存在差异可以通过Thermal（焦耳定律），EMMI（电子迁移），OBIRCH（激光扫描引发电阻变化）在die上进一步的定位失效电路。通往对比集成电路 (IC) 布局的物理设计视图对应失效器件，最后在根据电路设计原理图结合电路分析该器件损伤为什么会导致芯片出现相应（失效）现象。
四，失效分析前提
首先失效现象必须可以稳定复现，再次基础上才可以进行后续失效分析。
五，结合具体案例分析（有易至难）
<1>通过万用表测试阻抗和二极管特性，确定存在物理损伤（引脚短路，开路；引脚二极管短路，开路）。
根据阻抗可以判断晶圆极大概率存在烧伤，所以X-RAY和Decap两个步骤即可定位到损伤器件。反推失效机理：

.....
<2>芯片无法通过SWD协议通信
处理思路,不上电用万用表测试AVDD，SWCLK，SWDAT，RST GPIO是否存在物理结构上的损伤

确认无物理损伤后开始上电，限流，确认RST电平正常，使用原厂上位机进行解锁Flash，除BOOT异常、复位失败、Flash死锁、内部核心没跑起来外，一般经过这两板斧后都可恢复通信。