Analyse des Versagens elektronischer Komponenten
Für die Fehleranalyse von elektronischen Komponenten sind einige fortgeschrittene analytische Testverfahren und -instrumente erforderlich.
flexibler BOARD-Hersteller China
1 optische Mikroskop-Analysetechnologie
Optische Mikroskop-Analysetechniken umfassen hauptsächlich Stereomikroskope und metallographische Mikroskope.
Das Stereomikroskop hat eine kleine Vergrößerung, aber die Schärfentiefe ist groß. Die Vergrößerung des metallographischen Mikroskops ist groß, von mehreren zehn bis mehr als tausend Mal, aber die Schärfentiefe ist gering. Wenn Sie diese beiden Mikroskope zusammen verwenden, können Sie das Erscheinungsbild der Vorrichtung sowie die Oberflächenform, -verteilung, -größe, -organisation, -struktur und -belastung der Versagensstelle beobachten. Es wird beispielsweise verwendet, um das Ausbrennen und Durchbrechen des Chips, das Drahtbonden, Substratrisse, Verunreinigungen, Kratzer, Oxidschichtdefekte, Korrosion der Metallschicht und dergleichen zu beobachten. Das Mikroskop kann auch mit Hilfsgeräten ausgestattet werden, die Betrachtungsmethoden wie Hellfeld, Dunkelfeld, Phasenkontrast mit differentieller Interferenz und Polarisation bieten, um den verschiedenen Anforderungen gerecht zu werden.
2 Infrarot-Analysetechnologie
Die Struktur des Infrarotmikroskops ähnelt der eines metallographischen Mikroskops. Es verwendet jedoch eine Lichtquelle im nahen Infrarotbereich (Wellenlänge von 0175-3 Mikrometer) und wird von einer Infrarot-Bildröhre abgebildet. Halbleitermaterialien wie Germanium und Silizium und dünne Metallschichten sind für Infrarotstrahlung transparent. Damit kann der Chip, ohne das Gerät zu schneiden, auch Defekte und Lötbedingungen innerhalb des Chips beobachten. Es eignet sich auch besonders für die Fehleranalyse von Kunststoff-Halbleiterbauelementen.
Die Infrarotmikroskopie ist eine Methode zur hochpräzisen berührungslosen Temperaturmessung winziger Bereiche von mikroelektronischen Geräten mittels Infrarotmikroskopie. Betrieb und Ausfall des Geräts spiegeln sich in thermischen Effekten wider. Unsachgemäßes Gerätedesign, Materialfehler, Prozessfehler usw. führen zu lokalem Temperaturanstieg. Hot Spots können so klein wie Mikron sein, daher muss die Temperaturmessung für kleine Bereiche erfolgen. Um den Betrieb und die elektrischen Eigenschaften des Geräts nicht zu beeinträchtigen, muss die Messung berührungslos sein. Das Auffinden von Hot Spots und das berührungslose Messen der Temperatur mit hoher Genauigkeit ist für Produktdesign, Prozesssteuerung, Fehleranalyse und Zuverlässigkeitsprüfung von großer Bedeutung.
Die Infrarotkamera ist eine berührungslose Temperaturmesstechnik, die die Temperatur an jedem Punkt der Oberfläche misst und die Temperaturverteilung auf der Oberfläche der Probe angibt.
Die Infrarotkamera tastet die Probe mit hoher Geschwindigkeit mit einem optischen System wie einer Vibration oder einem Spiegel ab und kondensiert die Wärmestrahlung von jedem Punkt auf der Oberfläche der Probe auf den Detektor, um ein elektrisches Signal zu bilden, und dann bildet die Anzeige ein Schwarzweiß- oder Farbbild. Wird zur Analyse der Temperatur an verschiedenen Stellen der Oberfläche verwendet.
3 akustische Mikroskopieanalyse
Ultraschall kann in homogenen Materialien wie Metallen, Keramiken und Kunststoffen übertragen werden. Die Ultraschalluntersuchung der Oberfläche und der Unterseite des Materials kann makroskopische Defekte wie mehrschichtige strukturelle Integrität erkennen. Ultraschall ist ein sehr wirksames Mittel zur Erkennung von Fehlern und zur Durchführung von Fehleranalysen. Durch die Kombination von Ultraschallprüfungen mit modernen Licht-, Maschinen- und Elektrotechnologien wird auch eine akustische mikroskopische Analysetechnologie entwickelt, mit der die internen Zustände von Proben beobachtet werden können, die mit optischen Mikroskopen nicht sichtbar sind, und einen hohen Kontrast bieten, der mit X nicht erzielt werden kann Röntgenstrahl-Durchleuchtung. Bilder können für die zerstörungsfreie Analyse verwendet werden.
4 Flüssigkristall-Hotspot-Erkennungstechnologie
Wie oben erwähnt, ist die Hot-Spot-Erkennung ein wirksames Mittel bei der Analyse von Halbleitervorrichtungsfehlern.
Flüssigkristall ist eine Flüssigkeit, aber wenn die Temperatur niedriger als die Phasenübergangstemperatur ist, wird sie zu einem Kristall.
Der Kristall zeigt Anisotropie. Wenn es erhitzt wird und die Temperatur höher als die Phasenübergangstemperatur ist, wird es zu einer isotropen Flüssigkeit. Mit dieser Eigenschaft ist es möglich, den Phasenübergangspunkt des Flüssigkristalls unter orthogonal polarisiertem Licht zu beobachten, um einen heißen Punkt zu finden.
Die Flüssigkristall-Hot-Spot-Detektionsvorrichtung besteht aus einem Polarisationsmikroskop, einem einstellbaren Temperatur-Probentisch und einer Steuerschaltung für die elektrische Vorspannung der Probe.
Die Flüssigkristall-Hotspot-Erkennungstechnologie kann verwendet werden, um Defekte wie Nadelstiche und Hotspots zu überprüfen. Wenn in der Oxidschicht ein Loch vorhanden ist, können die Metallschicht darüber und der darunter liegende Halbleiter kurzgeschlossen werden, was zu einer Verschlechterung oder sogar zum Versagen der elektrischen Eigenschaften führt. Tragen Sie den Flüssigkristall auf die Oberfläche des zu testenden Röhrchens auf und legen Sie die Probe auf die Heizstufe. Wenn die Oxidschicht der Röhre feine Löcher aufweist, tritt ein Leckstrom auf und es wird Wärme erzeugt, so dass die Temperatur an diesem Punkt ansteigt und das polarisierte Licht verwendet wird. Unter dem optischen Mikroskop kann der Unterschied zwischen dem Hot Spot und der umgebenden Farbe beobachtet werden, um die Position des Hot Spots auf dem Gerät zu bestimmen.
Aufgrund des geringen Stromverbrauchs weist dieses Verfahren eine hohe Empfindlichkeit und eine hohe räumliche Auflösung auf.
5 optische strahlungsmikroskopie-technologie
Wenn ein Halbleitermaterial durch ein elektrisches Feld angeregt wird, wechseln die Ladungsträger zwischen den Energieniveaus und emittieren Photonen. Die optische Strahlung in Halbleiterbauelementen und integrierten Schaltungen kann in drei Kategorien unterteilt werden: Eine ist die zusammengesetzte Strahlung, bei der die Minorität in den pn-Übergang injiziert wird, das heißt, die unausgeglichenen Minoritätsträger werden in die Barriere injiziert und mit den Majoritätsträgern kombiniert Photonen emittieren. Zweitens beschleunigt das elektrische Feld die Lumineszenz des Trägers, d. H. Die unter der Wirkung des starken elektrischen Feldes erzeugten sich bewegenden Träger mit hoher Geschwindigkeit kollidieren mit den Atomen auf dem Gitter, um sie zu ionisieren und Licht zu emittieren. Der dritte ist das Medium des Lichts. Wenn in einem starken elektrischen Feld ein Tunnelstrom durch einen dielektrischen Film wie Siliziumdioxid oder Siliziumnitrid fließt, tritt eine Photonenemission auf.
Das Lichtstrahlungsmikroskop verwendet eine Detektionstechnik mit geringem Licht, um die Empfindlichkeit der Photonendetektion um sechs Größenordnungen zu erhöhen, in Kombination mit der digitalen Bildtechnologie, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern.
Nach den 1990er Jahren wurde die Funktion der Spektralanalyse der detektierten optischen Strahlung hinzugefügt, um die Art und Art der optischen Strahlung zu bestimmen.
Um eine optische Strahlungsmikroskopie durchzuführen, wird zuerst eine Echtzeit-Bilderkennung der Probe unter einer externen Lichtquelle durchgeführt, und dann wird an den Abschnitt eine Vorspannung angelegt, um die optische Strahlung der Probe in einem undurchsichtigen Abschirmkasten zu erfassen.
In einer Halbleitervorrichtung können verschiedene Arten von Defekten und Beschädigungen unter der Wirkung eines elektrischen Feldes mit einer bestimmten Intensität einen elektrischen Verlust erzeugen und den Sprung der Ladungsträger zur Erzeugung optischer Strahlung begleiten, so dass die Positionierung des Licht emittierenden Abschnitts der Fall sein kann Positionierung des ausgefallenen Teils. Gegenwärtig umfassen die Arten von Defekten und Schäden, die durch optische Strahlungsmikroskopietechniken detektiert werden können, Leckagerkontakte, Kontaktspitzen, Oxidationsdefekte, Gate-Pinholes, elektrostatische Entladungsschäden, Latch-Up-Effekte, heiße Träger, gesättigte Transistoren und Schalttransistoren. und viele mehr.
6 Mikroanalyse-Technologie
Mikroanalyse ist eine Technik zur eingehenden Analyse elektronischer Komponenten. Der Ausfall von Komponenten hängt direkt mit der chemischen Zusammensetzung der verwendeten Materialien, der Struktur der Bauelemente und der Morphologie der Mikrodomänen zusammen. Das Versagen hängt auch mit vielen Faktoren zusammen, wie Schwankungen und Präzision der Prozesskontrolle, Materialstabilität und physikalischen und chemischen Eigenschaften verschiedener Materialien. Um die Ursachen, Mechanismen und Versagensarten zu verstehen und zu untersuchen, ist es zusätzlich zu den oben genannten Techniken erforderlich, die relevanten Mikrobereiche zu klären und informative Informationen zu erhalten.
Mit der Diversifizierung der in Bauteilen verwendeten Materialien, der Komplexität und Verfeinerung des Prozesses und der Miniaturisierung der Abmessungen werden die Anforderungen an die Mikroanalyse immer dringlicher. Diese Technologie wurde im Ausland für Zuverlässigkeits- und Fehleranalysen eingesetzt. Seit der Reform und Öffnung hat China eine große Anzahl von analytischen Testinstrumenten in großem Maßstab eingeführt und die Bedingungen für die Durchführung der Mikroanalyse vollständig erfüllt.
Eintauchen Zinn Lieferant China
Die Mikroanalysetechnologie verwendet Elektronen, Ionen, Photonen, Laserstrahlen, Röntgenstrahlen und Kernstrahlung, um auf die zu analysierende Probe einzuwirken, und regt die Probe an, um Elektronen, Ionen, Photonen usw. zu emittieren, und verwendet hochentwickelte Instrumente zur Messung ihrer Energie , Intensität und Informationen, wie z. B. die räumliche Verteilung, werden verwendet, um die Zusammensetzung, Struktur und dergleichen der Probe zu analysieren.
Der erste Schritt der Mikroanalyse-Arbeit besteht darin, die Form und die Grafik, die Linienführung und den Versatz des Geräts zu untersuchen. Um dies zu beobachten, können Rasterelektronenmikroskopie (SEM) und Transmissionselektronenmikroskopie (STM) verwendet werden. STM kann Hunderttausende Male verstärkt werden und Atome fast auflösen.
Um zu verstehen, welche Materialien zur Herstellung der Komponenten verwendet werden, können sie mit Instrumenten wie Auger-Elektronenspektroskopie (AES), Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) und Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) nachgewiesen werden. Es ist auch möglich, das an das SEM und das STM angefügte Röntgenspektrum oder das Spektrum für die Analyse der Zusammensetzung zu verwenden. AES gibt auch die Verteilung von Komponenten auf der Oberfläche an. Um die Tiefenverteilung der Komponenten zu verstehen, verfügen Instrumente wie AES und XPS auch über Ionenkanonen. Die Komponenten werden durch Ionenätzen getestet, um zu erfahren, wie die Komponenten entsprechend der Tiefe verteilt sind. Um eine höhere laterale Auflösung zu erhalten, sollte beim AES-Test der Brennfleck des Elektronenstrahls klein sein und der XPS des kleinen Flecks verwendet werden.
Materialien für elektronische Bauteile reichen von leichten Elementen bis zu schweren Elementen wie Gold, Platin und Wolfram. Verschiedene Instrumente werden häufig verwendet, um unterschiedliche Elemente zu erkennen. Bei Verwendung von AES zum Erkennen von Lichtelementen ist es weniger empfindlich.
Ein wichtiger Aspekt der Vorrichtungsdetektion ist die Analyse der Kristallstruktur des Films und des Substrats, einschließlich des Verständnisses der Kristallorientierung des Substrats, des Detektierens, ob der Film einkristallin oder polykristallin ist, der bevorzugten Orientierung des Polykristalls, der Korngröße Spannung des Films usw. Diese Informationen werden hauptsächlich durch ein Röntgenbeugungsinstrument (XRD) erhalten. Das Ziel-Röntgendiffraktometer sendet eine starke Röntgenstrahlung aus, die ein sehr empfindliches Instrument für die strukturelle Erfassung ist. SEM und STM können auch Informationen über die Kristallstruktur erhalten, während die Morphologie beobachtet wird, wie z. B. die Körnung des Films. Es kann auch zur Elektronenbeugung bei STM verwendet werden, das empfindlicher ist als gewöhnliche Röntgenbeugung.
o führend.
Sie können cKontakt sales@o-leading.com
Im Rahmen unserer ständigen Bemühungen zur Verbesserung freuen wir uns über Ihr Feedback.
O führend Es geht darum, Ihre Leiterplatten und Baugruppen pünktlich zu liefern und hervorragende Ergebnisse zu erzielen Qualität.
Wir schätzen Ihr Geschäft und freuen uns darauf, Ihnen zu dienen.