半导体行业失效分析工程师有前途吗

失效分析是产品可靠性工作的一环，简单来说失效分析就是对坏了的产品进行分析，搞清楚产品是什么原因坏的，怎么坏的。失效分析工程师就像是医生一样，找出产品出问题的原因，开出解决问题的药方。做失效分析需要全面的知识，电子、工艺、结构、材料、理化等很多方面都会涉及到。

失效分析工作主要分为两大部分

第一是观察和测试，通过一些仪器设备观察要分析的样品，通过观察发现失效相关的线索。通过测试知道样品的具体情况。

第二是复现，不是所有失效都是稳定的，有很多失效都是不稳定的或者不复现的。因此需要通过一些实验尽可能把失效复现出来，再对样品进行分析。

失效分析工程师的日常就是分析样品-写报告-再分析样品-再写报告咯。

目前国内做失效分析的不多，主要是一些第三方实验室和一些大企业在做。失效分析这个工作也就一些中大型企业和军工单位做得比较多，有些企业有自己的失效分析实验室，也有很大一部分企业是没有自己进行失效分析的能力的，首先分析设备不便宜，其次有经验的失效分析工程师不容易招到。因此很多企业都是是交给第三方实验室去做，第三方实验室有齐全的设备和完善的分析流程手段，分析起来很方便。现在越来越多第三方实验室开始进入失效分析这行，很多都处于起步状态。

单纯的失效分析是一个很窄的行业，了解得人少，需求也不大，做的人更少，毕竟一个企业想从0开始开展失效分析的话，成本会非常高，不是一般企业能承受的起的（有些企业宣称自己有失效分析能力，其实也只是具备很基本的失效检测能力）。随着《中国制造2025》的提出，相信企业产品质量会越发重视，失效分析可能会有更大的需求，但是个人认为失效分析工程师不会像测试工程师这样普遍。

近年来，越来越多的集成电路设计、晶圆制造企业放弃测试环节的产能扩充，而将其测试需求委托给第三方集成电路测试企业，独立的第三方集成电路测试企业正逐步成为集成电路产业链中不可或缺的一部分：一方面，第三方测试企业可以减少测试设备的重复投资，通过规模效应降低测试费用，缩减产品生产成本；另一方面，专业化分工下的第三方测试企业能够更加快速地跟进集成电路测试技术的更新，及时为集成电路设计、晶圆制造及封装企业提供多样化的测试服务。

目前第三提供的检测服务通常包括可靠性分析（RA）、失效分析（FA）、晶圆材料分析（MA）、信号测试、芯片线路修改等，其中比较重要的包括可靠性分析、失效分析等。

根据不同的分类标准，失效形式有多种类型，如根据电测结果，失效模式有开路、短路或漏电、参数漂移、功能失效等；根据失效原因可以分为电力过应、静电放电导致的失效、制造工艺不良导致的失效等。

根据中国赛宝实验室的数据，在分立器件使用过程中的失效模式，开路、参数漂移、壳体破碎、短路、漏气的占比分别约为35%、28%、17%、15%、4%，集成电路使用过程中的失效模式，短路、开路、功能失效、参数漂移占比分别约为38%、27%、 19%、10%。失效分析主要为集成电路设计企业服务，而集成电路设计产业已成为引领中国半导体产业发展的重要环节。

根据2019年中国半导体产业产值分布来看，IC设计业占比将达40.6%、IC制造占比约28.7%、IC封测占比约30.7%。根据中国集成电路设计业2019年会上发布的数据，2015-2019年中国集成电路设计企业分别为736、1362、1380、1698、1780家，年均复合增速达到24.7%，未来随着国内半导体产业的不断崛起，预计国内半导体设计企业数量仍将保持较快速增长。2019年IC设计销售收入达到3084.9亿元，同比2018年的2576.9亿元增长19.7%，在全球集成电路设计市场的比重首次超过10%。

随着中国大陆半导体产业的迅猛发展，国内涌现出越来越多的上下游半导体企业，形成了一个强大的产业链，这些企业对实验室分析存在切实需求，但众多企业的需求量不足以投入百万或千万美元级的资金设立实验室和采购扫描电子显微镜等高端设备。另外，人员成本和技术门槛日益提高，在这种背景下第三方采购相关分析设备建立商业实验室应运而生。

国内的一些半导体第三方检测机构如下：

国家通用电子元器件质量监督检验中心

国家集成电路产品质量监督检验中心（筹）

工业和信息化部通用电子产品质量监督检验中心

国际电工委员会元器件质量评定体系（IECQ）的中国国家监督检查机构（NSI）独立实验室（国内唯一）

中国科技成果检测国家级检测机构

知名大公司指定的电子元器件质量评价与确认试验室

美国UL的TP/TDP数据交换体系成员

加拿大CSA认可的检测机构

德国TÜV，欧洲ITS，香港IECC、STC、SGS的合作伙伴

美国FCC、英国UKAS的列名试验室

除了以上这些第三方检测机构，封装测试企业往往也有对外的测试服务，主要是CP测试和FT测试，比如京元电子科技、日月光、Powertech Technology Inc、Amkor Technology Inc. 、Chipbond等都有相关服务。值得注意的是，仅涉及失效分析或可靠性试验的检测机构往往业务复杂，并非单纯的半导体或芯片第三方检测机构，其半导体业务仅为其一小部分业务，且多集中于元器件或LED领域，在IC领域涉足较少，这可能和集成电路检测与测试技术难度大有关。

随着第三方半导体检测机构的兴起，IC企业的研发门槛和成本将大幅度降低，整个集成电路市场将持续发展，第三方半导体检测机构将采购大量的相关仪器设备以应对日益增长的半导体检测需求。与此同时，芯片制造生产技术快速发展迭代，新的技术对检测仪器设备提出了多样化需求，第三方检测机构需要不断进行仪器设备的更新换代，这将进一步促成相关仪器市场爆发。

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