半导体Led Driver IC失效分析

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前言

随着集成电路的快速发展，在信息化，智能化，工业化的大背景下，芯片国产替代化程度越来越高，芯片的尺寸越来越小，对芯片的可靠性要求也越来越苛刻。一颗小小的芯片，往往能驱动很多大型设备，一旦芯片发生了故障，这就会造成整个设备无法正常工作，甚至会影响生命安全。
由于现在芯片具有集成度高，精密度高，体积小，速度快等特点，进而导致越来越多人关注于芯片的失效分析。我大致浏览了下现在网络上的一些关于IC Failure Analysis的文章，发现都没有一份完整的，普遍的芯片失效分析，现在我就以目前车用市场以及家用市场都会用到的LED Control Driver IC为例进行归纳总结IC FA的过程。
但因为个人的教育背景，工作经验等局限性，如有不对之处，还请及时指正。

一、LED Control Driver IC

LED Control Driver IC 顾名思义就是用来控制LED的控制芯片，它实际上是个PWM控制芯片，最简单的使用原理通俗地说就是在灯控开关与LED灯直接的电路串一个控制器，通过控制电流的输出来达到控制LED亮灭的效果。有些家电产品或者汽车内饰，为了给用户呈现高科技的氛围感，会通过LED Control Driver IC PWM 模拟调光的方式来调节LED RGB的时序来实现氛围灯。

目前市场上做这类芯片有很多家，比如Ti, OSRAM. 对于LED Control IC常用的通讯方式有：I2C, SPI， LIN, CAN。常用的控制输出方式基本都是调节PWM占空比来实现。
下面我来简单说明下芯片的制造生产过程，具体的内容大家可以在网上找到相应的内容（很多）。大家都知道，在市场上流通的芯片大部分都是经过塑封过后的芯片，各类的封装类型都有，比如QFN, QFP, DFN, SOP, ETSSOP, WLCSP etc.

但是芯片最原始的状态不是这样的，芯片的原材料是硅，而硅通常是沙子中提取出来的，高纯的单晶硅是重要的半导体材料，所以业内有人戏称芯片是“点沙成金“。

当原材料Si经过拉晶，光罩，蚀刻，研磨，清洗，针测（CP）之后就会送到封装厂进行封装，测试，流程大致如下：