TO-220芯片失效分析

问：帮我看下TO-220，CTCT500后 IDSS BVDSS失效，分析有一颗芯片表面有类似烧伤，其余未见异常，这种封装上还有什么可能会造成呢？ 

答：以下供你参考，可以ZD考虑粘片工艺控制过程造成异常。（塑封料与引线框架分层，形成水汽进入通路。此模式短期内可使器件的漏电增大，长时间可以引起电极电化学腐蚀。） 

TO220封装的芯片背面电极与引线框架的物理连接及电连接是通过粘片工艺实现的。粘片工艺实现情况的好坏直接影响到器件的参数与可靠性，特别是对于功率器件的影响更加明显。对于TO-220、TO-263封装的功率型器件而言，现在一般采用融点焊锡丝，焊锡拍扁成型，芯片放置，焊锡冷却成型等几个步骤来实现粘片工艺。 

我们发现器件生产中或者器件可靠性的多种失效模式都产生于粘片工艺。我们认为以下缺陷与粘片工艺有关： 

a、焊料缩锡， 

b、焊料空洞率高， 

c、焊料热疲劳能力差， 

d、芯片背裂。  

塑封料与引线框架、芯片分层，以及在各种应力条件下分层情况加重是塑封器件的Z重要的失效模式之一。塑封分层可引起器件的多种失效，一般有以下几种： 

a、塑封料与引线框架分层，形成水汽进入通路。此模式短期内可使器件的漏电增大，长时间可以引起电极电化学腐蚀。 

b、塑封料与碳化硅二芯片表面分层，可以使键合点与芯片金属层分离，或者接触不良，引起器件失效。 

c、在塑封料与引线框架分层的条件下，某些外力作用于器件，可以使芯片分层（芯片底部的衬底开裂）或者使焊料分层，使器件的正向电压异常升高。 

器件受到以下几种应力时，分层情况可能加剧： 

a、器件安装时受到的机械或者热应力。 

b、器件受到一定物理冲击。例如跌落或者其他对背面散热片的物理冲击。在大量的产品生产过程中遇到过多次此种现象。此种可能容易被忽略。 

c、温度冲击，主要指一些使用环境温度的急速变化。芯片、焊料、键合丝、塑封料、引线框架等的材质不同，其线膨胀系数不同，在温度变化时各部分间都会产生应力使分层现象加剧。