Elektronisten komponenttien epäonnistumisen analyysi

joustava BOARD-valmistaja Kiinassa

1 optinen mikroskooppianalyysitekniikka
Optiset mikroskooppianalyysitekniikat käsittävät pääasiassa stereomikroskoopit ja metallografiset mikroskoopit.
Stereomikroskoopilla on pieni suurennus, mutta syväterävyys on suuri; metallografisen mikroskoopin suurennus on suuri, useasta kymmenestä kertaa yli tuhat kertaa, mutta syväterävyys on pieni. Näiden kahden mikroskoopin avulla voidaan havaita laitteen ulkonäkö sekä pinnan muoto, jakauma, koko, organisaatio, rakenne ja vika-alueen stressi. Sitä käytetään esimerkiksi tarkkailemaan sirun, langansidonnan, alustan halkeamien, kontaminaation, naarmujen, oksidikerroksen vikojen, metallikerroksen korroosion ja vastaavien palamisen ja hajoamisen. Mikroskooppi voidaan myös varustaa apulaitteilla, jotka tarjoavat katselumenetelmiä, kuten kirkkaan kentän, tumman kentän, differentiaalisen häiriöfaasin kontrastin ja polarisaation erilaisiin tarpeisiin.

2 infrapuna-analyysitekniikka
Infrapuna-mikroskoopin rakenne on samanlainen kuin metallografisen mikroskoopin rakenne. Se käyttää kuitenkin lähellä infrapunaa (aallonpituus 0175 ~ 3 mikronia) valonlähdettä, ja se kuvataan infrapunaputkella. Puolijohdemateriaalit, kuten germanium ja pii ja ohut metallikerrokset, ovat läpinäkyviä infrapunasäteilylle. Sen avulla siru, joka ei leikkaa laitetta, voi myös havaita sirun sisällä olevat viat ja juottamisolosuhteet. Se soveltuu myös erityisesti muovipakattujen puolijohdelaitteiden vianmääritykseen.
Infrapuna-mikroskooppi on menetelmä pienikokoisten mikroelektroniikkalaitteiden kosketuslämpötilan mittaamiseksi infrapuna-mikroskoopilla. Laitteen toimintaa ja vikaa heijastavat lämpövaikutukset. Laitteen epäasianmukainen suunnittelu, materiaalivirheet, prosessivirheet jne. Aiheuttavat paikallista lämpötilan nousua. Kuumat kohteet voivat olla niin pieniä kuin mikronia, joten lämpötilan mittauksen on oltava pienille alueille. Jotta mittaus ei vaikuta laitteen toimintaan ja sähköisiin ominaisuuksiin, mittauksen on oltava koskematon. Kuumien paikkojen löytäminen ja lämpötilan mittaaminen suurella tarkkuudella kosketuksettomalla tavalla on erittäin tärkeää tuotesuunnittelulle, prosessinohjaukselle, vianmääritykselle ja luotettavuuden tarkastukselle.

Infrapunakamera on kosketuslämpötilan mittaustekniikka, joka mittaa lämpötilan pinnan jokaisessa pisteessä ja antaa lämpötilan jakautumisen näytteen pinnalle.
Infrapunakamera skannaa näytteen suurella nopeudella optisella järjestelmällä, kuten värähtelyllä tai peilillä, ja tiivistää näytteen pinnan jokaisesta pisteestä tulevan lämpösäteilyn ilmaisimeen sähköiseksi signaaliksi, ja sitten näyttö muodostaa mustavalkoinen tai värillinen kuva. Käytetään lämpötilan analysointiin pinnan eri kohdissa.

3 akustinen mikroskooppianalyysi
Ultraääni voidaan välittää homogeenisissa materiaaleissa, kuten metalleissa, keramiikassa ja muovissa. Materiaalin pinnan ja alapinnan ultraäänitarkastus voi havaita makroskooppisia vikoja, kuten monikerroksista rakenteellista eheyttä. Ultraääni on erittäin tehokas tapa havaita vikoja ja suorittaa vianmääritys. Yhdistämällä ultraäänitestauksen edistyksellisiin valo-, kone- ja sähköteknologioihin se kehittää myös akustista mikroskooppista analyysitekniikkaa, jota voidaan käyttää havainnoimaan näytteiden sisäisiä olosuhteita, joita optiset mikroskoopit eivät näe, ja se voi tarjota suurta kontrastia, jota X ei voi saada -ray-fluoroskooppi. Kuvia voidaan käyttää ei-destruktiiviseen analyysiin.

Rogers-piirilevyn tehtaan kiina

4 nestekidekuuma-paikannustekniikka
Kuten edellä mainittiin, kuumapisteen havaitseminen on tehokas keino puolijohdelaitteiden vianmäärityksessä.
Nestekide on neste, mutta kun lämpötila on pienempi kuin vaihesiirtymälämpötila, siitä tulee kide.
Kide näyttää anisotropian. Kun sitä kuumennetaan ja lämpötila on korkeampi kuin vaihesiirtymälämpötila, siitä tulee isotrooppinen neste. Tätä ominaisuutta käyttämällä on mahdollista tarkkailla nestekideprosessin vaihesiirtymispistettä orto- gonaalisesti polarisoidussa valossa kuuman pisteen löytämiseksi.
Nestekide-kuumapisteilmaisulaite koostuu polarisoivasta mikroskoopista, säädettävästä lämpötilanäytteestä ja näytteen sähköisestä bias-säätöpiiristä.

Nestekide-kuumapisteiden havaitsemismenetelmää voidaan käyttää sellaisten vikojen, kuten pinholes ja hot spotien, tarkistamiseen. Jos oksidikerroksessa on pinhole, sen yläpuolella oleva metallikerros ja sen alapuolinen puolijohde voivat olla oikosulkuisia, mikä aiheuttaa sähköisten ominaisuuksien huononemisen tai jopa häiriön. Levitä nestekide testattavan putken pinnalle ja aseta näyte sitten lämmitysvaiheeseen. Jos putken oksidikerroksessa on reikiä, tapahtuu vuotovirta ja syntyy lämpöä, jolloin lämpötila nousee tässä vaiheessa ja käytetään polarisoitua valoa. Optisen mikroskoopin alla on havaittavissa ero kuuman pisteen ja ympäröivän värin välillä, jotta määritetään laitteen kuuman pisteen sijainti.

Pienen virrankulutuksen vuoksi tällä menetelmällä on suuri herkkyys ja suuri paikkatarkkuus.

5 optisen säteilyn mikroskopia
Kun sähkökenttä herättää puolijohdemateriaalia, kantoaallot siirtyvät energiatasojen välillä säteilemään fotoneja. Puolijohdelaitteiden ja integroitujen piirien optinen säteily voidaan jakaa kolmeen luokkaan: yksi on komposiittisäteily, jossa vähemmistö ruiskutetaan pn-risteykseen, ts. Epätasapainoiset vähemmistökannattimet ruiskutetaan esteeseen ja yhdistetään enemmistön kantajiin lähettää fotoneja. Toiseksi sähkökenttä kiihdyttää kantoaallon luminesenssia, ts. Voimakkaan sähkökentän toiminnassa syntyvät suurnopeusliikkuvat kantajat törmäävät hilan atomeihin, jotta ne ionisoituvat ja säteilevät valoa. Kolmas on valon väline. Vahvassa sähkökentässä, kun tunnelivirta virtaa dielektrisen kalvon, kuten piidioksidin tai piinitridin läpi, tapahtuu fotonipäästöjä.

Valonsäteilyn mikroskoopilla käytetään matalan valon tunnistusmenetelmää, joka lisää fotonien havaitsemisherkkyyttä kuudella suuruusluokalla yhdistettynä digitaaliseen kuvantekniikkaan signaalin ja kohinan suhteen parantamiseksi.
1990-luvun jälkeen lisättiin havaitun optisen säteilyn spektrianalyysin funktio optisen säteilyn tyypin ja luonteen määrittämiseksi.
Optisen säteilymikroskopian suorittamiseksi suoritetaan ensinnäkin näytteen reaaliaikainen havaitseminen ulkoisen valonlähteen alla, ja sen jälkeen osaan kohdistetaan esijännitys, jotta näytteen optinen säteily havaitaan läpinäkymättömässä suojakotelossa.

Puolijohdelaitteessa erilaiset viat ja vauriot voivat aiheuttaa sähkövuotoa tietyn intensiteetin sähkökentän vaikutuksen alaisena, ja niiden mukana on kuljettimien hyppy optisen säteilyn tuottamiseksi siten, että valoa lähettävän osan sijoittelu voi olla epäonnistuneen osan sijoittaminen. Tällä hetkellä optisten säteilymikroskopioiden avulla havaittavien vikojen ja vaurioiden tyypit sisältävät vuodon liitokset, kosketuspiikkejä, hapettumisvikoja, portti- reikiä, sähköstaattisen purkauksen vaurioita, lukitusvaikutuksia, kuumia kantajia, tyydyttyneitä transistoreita ja kytkentätransistoreita. ja paljon muuta.

6 mikroanalyysitekniikka
Mikroanalyysi on elektronisten komponenttien perusteellinen analyysi. Komponenttien epäonnistuminen liittyy suoraan käytettyjen materiaalien kemialliseen koostumukseen, laitteiden rakenteeseen ja mikrodomeenien morfologiaan. Epäonnistuminen liittyy myös moniin tekijöihin, kuten prosessinohjauksen vaihteluihin ja tarkkuuteen, materiaalin stabiilisuuteen sekä eri materiaalien fysikaalisiin ja kemiallisiin ominaisuuksiin. Jotta epäonnistumisen syitä, mekanismeja ja toimintatapoja voitaisiin ymmärtää ja tutkia syvästi, edellä mainittujen tekniikoiden lisäksi on tarpeen selventää asiaankuuluvia mikroalueita ja saada informatiivista tietoa.

Komponenttien materiaalien monipuolistamisessa, prosessin monimutkaisuudessa ja tarkentamisessa sekä mittojen pienentämisessä mikroanalyysin vaatimukset ovat yhä kiireellisempiä. Tätä tekniikkaa on käytetty laajalti ulkomailla luotettavuuden ja vian analysointiin. Uudistuksen ja avautumisen jälkeen Kiina on ottanut käyttöön suuren määrän laajamittaisia ​​analyyttisiä testivälineitä, ja se on täysin täyttänyt mikro-analyysin suorittamisen edellytykset.

Kastelu Tina-toimittaja Kiinassa

Mikroanalyysitekniikka käyttää elektroneja, ioneja, fotoneja, lasersäteitä, X) säteitä ja ydinsäteilyä analysoitavaan näytteeseen ja herättää näytteen lähettämään elektroneja, ioneja, fotoneja jne. Ja käyttää kehittyneitä instrumentteja energian mittaamiseen , intensiteettiä ja informaatiota, kuten spatiaalista jakaumaa, käytetään näytteen koostumuksen, rakenteen ja vastaavien analysointiin.
Mikroanalyysityön ensimmäinen vaihe on tarkastella laitteen muotoa ja katsoa grafiikkaa, linjaliikennettä ja vääristymää. Tämän havainnoimiseksi voidaan käyttää skannauselektronimikroskopiaa (SEM) ja lähetyselektronimikroskopiaa (STM). STM voidaan monistaa satoja tuhansia kertoja ja voi lähes ratkaista atomit.

Komponenttien valmistuksessa käytettyjen materiaalien ymmärtämiseksi ne voidaan havaita instrumenteilla, kuten Auger-elektroni-spektroskopialla (AES), sekundäärisellä ioni-massaspektrometrialla (SIMS) ja röntgenkuvaelektroni-spektroskopialla (XPS). On myös mahdollista käyttää SEM- ja STM: ään kiinnitettyä röntgensäteily- spektriä tai spektriä koostumuksen analysoimiseksi. AES antaa myös komponenttien jakautumisen pinnalle. Jotta voitaisiin ymmärtää komponenttien syvyysjakauma, AES: n ja XPS: n kaltaisilla instrumenteilla on myös ionipistooleja, ja komponentit testataan ioniyövytyksen avulla, jotta osataan, miten komponentit jaetaan syvyyden mukaan. Korkeamman sivuttaisen erotuskyvyn saavuttamiseksi AES-testin tulisi olla elektronisuihkun polttoväli pieni, ja pienen pisteen XPS tulisi käyttää.
Elektronisten komponenttien materiaalit vaihtelevat kevyistä elementeistä raskaisiin elementteihin, kuten kultaan, platinaan ja volframiin. Eri elementtien havaitsemiseksi käytetään usein erilaisia ​​välineitä. Kun käytetään AES: ää valoelementtien havaitsemiseksi, se on vähemmän herkkä.

Laitteen havaitsemisen tärkeä näkökohta on kalvon ja substraatin kiderakenteen analysointi, mukaan lukien substraatin kiderakenteen ymmärtäminen, havaitaan, onko kalvo yksittäiskiteinen tai monikiteinen, edullinen polykristallin orientaatio, raekoko, Kalvon rasitus jne. Nämä tiedot saadaan pääasiassa röntgendiffraktio- (XRD) -välineellä. Kohde-röntgendiffraktometri säteilee voimakkaan röntgensäteilyn, joka on erittäin herkkä väline rakenteen havaitsemiseksi. SEM ja STM voivat myös saada tietoa kiderakenteesta samalla kun tarkkaillaan morfologiaa, kuten kalvon jyvän tarkkailua. Sitä voidaan käyttää myös elektronidiffraktioon STM: llä, joka on herkempi kuin tavallinen röntgendiffraktio.

O-johtava.

Sinä pystyt Chteystieto sales@o-leading.com

Osana jatkuvaa kehitystyötä olemme tyytyväisiä palautteeseen.

O-johtava on kyse painettujen piirilevyjen ja kokoonpanojen toimittamisesta ajoissa ja erinomaisen laatu.

Arvostamme yritystäsi ja odotan sinua palvelemaan sinua.