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導(dǎo)語：DPA（Destructive Physical Analysis -破壞性物理分析）不是失效分析。但是DPA的分析方法、使用的設(shè)備工具和失效分析有著很多共同之處。DPA可以說是“預(yù)防失效的早期分析”，也是真假料識別、物料選型認證、不同品牌廠商同類物料品質(zhì)對比替代的重要手段。

DPA分析：識別假冒偽劣器件的“火眼金睛”

在半導(dǎo)體行業(yè)，器件可靠性直接關(guān)系到整個電子產(chǎn)品/系統(tǒng)的性能和壽命。隨著元器件制造能力的不斷提升，某些不法分子為了牟利，不惜大量制造假冒偽劣元器件。這個問題長期充斥市場，成為元器件使用企業(yè)產(chǎn)品的毒瘤。本文將帶您了解如何通過DPA分析技術(shù)，像"火眼金睛"一樣識別這些假冒偽劣器件。

 

1、DPA的定義及作用

DPA（Destructive Physical Analysis，破壞性物理分析）是通過一系列物理和化學(xué)方法對半導(dǎo)體器件進行拆解、檢驗和分析的過程，旨在評估器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、材料和工藝質(zhì)量。

DPA的主要分析方法如下：

圖1：DPA分析方法

DPA的主要作用包括：

- 驗證器件是否符合規(guī)格要求

- 識別器件制造缺陷和工藝問題

- 評估器件的可靠性和壽命

- 鑒別假冒偽劣產(chǎn)品

 

2、有哪些假冒偽劣元器件的方法

正品元器件的特征：

- 原廠正規(guī)工藝制造

- 材料符合規(guī)格要求

- 標記清晰準確

- 性能參數(shù)達標

假冒偽劣元器件通常通過以下方式制造和流入市場：

識別類型	主要特征
偽劣器件	原廠芯片非原廠封裝
殘次器件	內(nèi)部鍵合絲斷、無芯片（空封裝）、原廠殘次品非法流出等
假冒器件	二線廠家芯片（仿制、功能替代）、標識重印
拆機翻新片	引腳重鍍、重新植球、標識重印
混批器件	原廠芯片、標識重印、批一致性差
質(zhì)量等級造假器件	原廠芯片（如商業(yè)級改工業(yè)級）、標識重印
偽國產(chǎn)器件	采購進口器件，改標為國產(chǎn)器件
走私器件	采購進口新品，裝板走私入境后，拆板翻新

圖2：左側(cè)為正品芯片結(jié)構(gòu)，右側(cè)為假冒芯片，可見內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異明顯

 

3、DPA分析識別假冒偽劣元器件案例

通過DPA分析有效識別假冒偽劣器件：

外部檢查：觀察器件外觀、標記、引腳等，假冒產(chǎn)品常有標記模糊、字體不一致、引腳氧化等問題。

 

圖3：左側(cè)正品 ，右側(cè)假冒品（封裝多出2個缺口）

 

X射線檢測：通過X射線成像檢查內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可發(fā)現(xiàn)芯片尺寸差異、引線鍵合問題、空洞等缺陷。

 

圖4：左側(cè)正品芯片，右側(cè)假冒品（引腳框架、引線材料不同）

 

開封分析：通過化學(xué)或機械方式去除封裝，直接觀察芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)。正品芯片結(jié)構(gòu)清晰、線條均勻，而假冒品常有結(jié)構(gòu)混亂、污染等問題。

 

圖5：左側(cè)正品芯片，右側(cè)假冒芯片（大尺寸，結(jié)構(gòu)不同）

材料分析：使用SEM/EDS等儀器分析材料成分，正品使用指定材料，而假冒品可能使用廉價替代材料。

 

4、如何從供應(yīng)鏈管控的角度規(guī)避采購到假冒偽劣元器件

除了技術(shù)手段，供應(yīng)鏈管理也是防止假冒偽劣器件的重要手段：

- 選擇授權(quán)供應(yīng)商：始終從原廠或授權(quán)分銷商采購，避免通過不明渠道購買。

- 建立供應(yīng)商評估體系：定期對供應(yīng)商進行審核和評估，確保其質(zhì)量控制體系有效。

- 實施進貨檢驗：對每批進貨進行抽樣檢驗，包括外觀檢查、電性能測試和定期DPA分析。

- 追溯系統(tǒng)建立：建立完善的元器件追溯系統(tǒng)，記錄每個器件的來源、檢驗結(jié)果和使用情況。

 

5、DPA和失效分析的異同點

DPA（破壞性物理分析）和失效分析（Failure Analysis）都是半導(dǎo)體可靠性工程中的重要技術(shù)，但它們有不同的側(cè)重點和應(yīng)用場景。

相同點：

- 都使用類似的分析工具和方法，如顯微鏡、X射線成像、掃描電子顯微鏡（SEM）等。

- 都關(guān)注器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、材料成分和工藝缺陷。

- 目的都是提高器件可靠性和質(zhì)量。

不同點：

- 目的不同：DPA主要用于預(yù)防性質(zhì)量控制，通過抽樣分析來評估批次質(zhì)量；失效分析則是針對已經(jīng)失效的器件，找出失效原因。

- 應(yīng)用時機不同：DPA通常在器件使用前或采購時進行；失效分析在器件失效后開展。

- 樣本選擇：DPA是隨機抽樣；失效分析是針對特定失效樣本。

- 分析深度：DPA更注重整體結(jié)構(gòu)和工藝一致性；失效分析深入追究特定失效機理。

盡管有區(qū)別，兩者在實際工作中常結(jié)合使用，DPA結(jié)果可以為失效分析提供線索，而失效分析發(fā)現(xiàn)的問題可以反饋到DPA檢驗中，形成閉環(huán)質(zhì)量管理。

 

6、結(jié)論

DPA分析作為半導(dǎo)體器件可靠性的"火眼金睛"，通過系統(tǒng)的物理和化學(xué)分析方法，能夠有效識別各種假冒偽劣器件。結(jié)合供應(yīng)鏈管控措施，可以大幅降低使用假冒偽劣器件的風險，保障電子產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。