IC故障诊断及失效分析:发现事实避免臆测

对于一个有效的失效分析来说，我们需要查看客户的原理图和收集所有失效的情况，为什么它会失效。是的。这个流程可能会遇到客户保密的问题。这是一个常见的问题，它也就是为什么要有保密协议。这也就是这种情况，FAE作为工厂的眼睛和耳朵在世界各地。FAE可以查看客户的设备，评估他们的原理图，布线，以及应用的其他条件。为了保护客户的秘密，FAE只需要把客户原理图设计的相关部分发送给QA。而现在，QA将要使用这些可信的故障数据做最终处理。

成功的结果

回到我们之前的故事，当地FAE客户一起密切关注这个失效问题，当手里有了更多的原理图，我们可以看到：一个op amp连接着一个输出管脚，但由于10kΩ的串联电阻，它应该几乎不生效。通过使用一个共地，非分离地连接一个星点，供电噪声直接被耦合，虽然去耦电容连接着其他供电。最小的去耦电容是0.1µF，表面贴装0.1µF电容典型的自谐振大概是15MHz，高于它作为电感的频率且导致停止作为电容的功能。

从中有两个教训。首先，去耦电容是双向道的，如果耦合了有噪声的供电到一个干净的供电，那么噪声将污染了这个干净供电。其次，同样的事情也发生在有噪声的地线上：噪声将会污染干净的供电。有噪声的供电要和有噪声的地线配对，而干净的供电必须和干净的地线配对。交叉污染可损坏电源和地线。上诉的自谐振频率，使它变成了电感，也就是说，它不再传导或者衰减高频能量。

结论

我们兜了一圈重复我们初始的看法：在解决一个IC失效问题上，知识为王。从一个调查的开始，没有任何人能有当地FAE和客户一起肩并肩检查问题更有价值了。FAE必须要仔细检查整个系统，板子的Layout，原理图和应用，然后把数据传达回给QA。只有在这些准确的、详细的数据之下，我们才能解决IC失效问题，没有这些数据，QA只能被迫猜测“犯罪现场”。

附录——失效分析在后方

这里是一个相关的例子证明在一个失效的电路上为什么证明知识为王。没有完整的失效数据，根本不可能得到准确的FA。这个例子一开始并不是去解决一个IC失效问题的，但是很快IC失效问题就被卷进去了。

一个朋友有一个老旧的生产于1927至1931之间的Model A Ford®汽车，他安装了一个从当地汽车零部件商店买来的收音机，但是它不能工作。他把这个收音机拿回给商店换了一个新的，再次安装进去之后结果还是不能工作。尝试了三次的“坏”的收音机之后，商家把钱退回给他了。

他向一个古玩汽车俱乐部成员述说他的遭遇，他们告诉他，Model A汽车有一个正极搭铁，所以收音机使它的供电颠倒。当收音机期望连接至正极电压时，它实际上连接的是一个负电压。如果半导体上供电颠倒，半导体将会冒烟。

这个Model A的故事还在继续，基于正极搭铁的知识，我们的朋友买了一个昂贵的定制的DC-to-DC变换器用于反转供电电压。为了测试，他在工作台上把电池连接到DC-DC变换器和收音机，结果收音机开始工作了。但是当他把所有东西都嵌入到汽车时，保险丝烧断了。最后，他只好请求他一个工程师朋友的帮助。

Model A的底座连接着电池的正极端子（按今天的电子器件来看，相当于负极供电）。在1956年之后，美国的汽车都是负极搭铁，电池的负极端子是连接底座的，生成正极供电。当今在汽车商店买的消费品是假定汽车是负极搭铁的。下面的图1在工作台上能工作是因为收音机没有螺栓固定在汽车的底座上。

图1. 此装置能在工作台上工作是因为没有把虚线部分的底座地连接到收音机上

在DC-DC变换器中没有一个地隔离以省成本；事实上，正极输入和正极输出被连接在底座地上。所以，当此装置在工作台上时，它能工作是因为没有把虚线部分的底座地连接