IC智能卡失效机理研究.PDF

( ) 第 44 卷 　第 1 期 复 旦 学 报 自然科学版 　 Vo1. 44 , 　No. 1 2005 年 2 月 Journal of Fudan University (Natural Science) 　 Feb. , 　2005 　 ( ) 　　文章编号 2005 　 　 　 IC 智能卡失效机理研究 朱笑 , 倪锦峰 , 王家楫 ( 复旦大学 　国家微分析中心 , 上海 200433) 摘 　要 : IC 智能卡使用过程中出现的密码校验失效、数据丢失、应用区不能读写等一系列失效和可靠性问题 ,严 重影响了其在社会生活各领域的广泛应用. 分析研究了 IC 智能卡芯片碎裂、引线键合断裂、静电放电损伤等失 效模式和失效机理 ,并结合 IC 卡制造工艺和失效 IC 卡的分析实例 ,对引起这些失效的根本原因作了深入探讨 , 就提升制造成品率、改善可靠性提出应对措施. 关键词 : IC 卡 ;薄/ 超薄芯片 ;碎裂 ;键合 中图分类号: TN 406 　　 文献标识码 : A 　　 IC 智能卡作为信息时代的新型高技术存储产品 ,具有容量大、必威体育官网网址性强以及携带方便等优点 ,被广泛 应用于社会生活的各个领域. 通常所说的 IC 卡 ,是把含有非挥发存储单元 NVM 或集成有微控制器 MCU ( ) 等的 IC 芯片嵌装于塑料基片而成 ,主要包括塑料基片 有或没有磁条 、接触面、IC 芯片 3 个部分. 传统的 IC 卡制作工序为 :对测试、信息写入后的硅晶圆片进行减薄、划片 ,分离成小芯片 ,再经装片、引线键合、包 封等工序制成 IC 卡模块 ,最后嵌入 IC 卡塑料基板. 随着 IC 产品制造工艺的提高以及高性能LSI 的涌现 , IC 智能卡不断向功能多样化、智能化的方向发 展 , 以满足人们对方便、迅捷的追求. 然而使用过程中出现的密码校验错误、数据丢失、数据写入出错、乱 码、全“0 ”全“F”等诸多失效问题 ,严重影响了 IC 卡的广泛应用. 因此 ,有必要结合 IC 卡的制作工艺及使用 环境对失效的 IC 卡进行分析 ,深入研究其失效模式及失效机理 ,探索引起失效的根本原因 , 以便采取相应 的措施 ,改进 IC 卡的质量和性能1 . ( ) 由IC 卡失效样品的分析实例发现 ,芯片碎裂、内连引线脱落 脱焊、虚焊等 、芯片电路击穿等现象是引起 IC 卡 失效的主要原因,本文着重对 IC 卡芯片碎裂、键合失效模式及机理进行研究和讨论 ,并简略介绍其他失效模式. 1 　芯片碎裂引起的失效 由于 IC 卡使用薄/ 超薄芯片 ,芯片碎裂是导致其失效的主要原因 ,约占失效总数的一半以上 ,主要表 现为 IC 卡数据写入错、乱码、全“0 ”全“F”. 对不同公司提供的 1739 张失效 IC 卡进行电学测 试 ,选取其中失效模式为全“0 ”全“F ”的 100 个样品进 ( ) 行 IC 卡的正、背面腐蚀开封 ,光学显微镜 OM 观察发 现