सामान्यतया भन्नुपर्दा, अर्धचालक उपकरणहरूको विकास, उत्पादन र प्रयोगमा थोरै मात्रामा विफलताबाट बच्न गाह्रो छ। उत्पादन गुणस्तर आवश्यकताहरु को निरन्तर सुधार संग, असफलता विश्लेषण अधिक र अधिक महत्त्वपूर्ण हुँदै गइरहेको छ। विशिष्ट विफलता चिपहरू विश्लेषण गरेर, यसले सर्किट डिजाइनरहरूलाई उपकरण डिजाइनको त्रुटिहरू, प्रक्रिया प्यारामिटरहरूको बेमेल, परिधीय सर्किटको अनुचित डिजाइन वा समस्याको कारण गलत कार्यहरू फेला पार्न मद्दत गर्न सक्छ। अर्धचालक यन्त्रहरूको विफलता विश्लेषणको आवश्यकता मुख्य रूपमा निम्न पक्षहरूमा प्रकट हुन्छ:
(1) असफलता विश्लेषण उपकरण चिप को विफलता संयन्त्र निर्धारण गर्न आवश्यक माध्यम हो;
(२) असफलता विश्लेषणले प्रभावकारी गल्ती निदानको लागि आवश्यक आधार र जानकारी प्रदान गर्दछ;
(3) असफलता विश्लेषणले डिजाइन इन्जिनियरहरूलाई चिप डिजाइनलाई निरन्तर सुधार वा मर्मत गर्न र डिजाइन विशिष्टता अनुसार यसलाई थप व्यावहारिक बनाउन आवश्यक प्रतिक्रिया जानकारी प्रदान गर्दछ;
(4) असफलता विश्लेषणले उत्पादन परीक्षणको लागि आवश्यक पूरक प्रदान गर्न सक्छ र प्रमाणिकरण परीक्षण प्रक्रियाको अनुकूलनको लागि आवश्यक जानकारी आधार प्रदान गर्न सक्छ।
अर्धचालक डायोडहरू, अडियोन्स वा एकीकृत सर्किटहरूको विफलता विश्लेषणको लागि, विद्युतीय प्यारामिटरहरू पहिले परीक्षण गरिनुपर्छ, र अप्टिकल माइक्रोस्कोप अन्तर्गत उपस्थिति निरीक्षण पछि, प्याकेजिङ्ग हटाउनु पर्छ। चिप प्रकार्यको अखण्डता कायम राख्दा, विश्लेषणको अर्को चरणको लागि तयारी गर्नको लागि आन्तरिक र बाह्य लिडहरू, बन्धन बिन्दुहरू र चिपको सतहलाई सकेसम्म टाढा राख्नुपर्छ।
यो विश्लेषण गर्न स्क्यानिङ इलेक्ट्रोन माइक्रोस्कोपी र ऊर्जा स्पेक्ट्रम प्रयोग गर्दै: माइक्रोस्कोपिक मोर्फोलजीको अवलोकन, विफलता बिन्दु खोज, दोष बिन्दु अवलोकन र स्थान, यन्त्रको माइक्रोस्कोपिक ज्यामिति आकारको सही मापन र असक्षम सतह सम्भावित वितरण र डिजिटल गेटको तर्क निर्णय सहित। सर्किट (भोल्टेज कन्ट्रास्ट छवि विधिको साथ); यो विश्लेषण गर्न ऊर्जा स्पेक्ट्रोमिटर वा स्पेक्ट्रोमिटर प्रयोग गर्नुहोस्: माइक्रोस्कोपिक तत्व संरचना विश्लेषण, सामग्री संरचना वा प्रदूषक विश्लेषण।
01. सेमीकन्डक्टर उपकरणहरूको सतह दोष र जलेको
सेमीकन्डक्टर उपकरणहरूको सतह दोष र बर्न-आउट दुवै सामान्य विफलता मोडहरू हुन्, चित्र 1 मा देखाइए अनुसार, जुन एकीकृत सर्किटको शुद्ध तहको दोष हो।
चित्र २ ले एकीकृत सर्किटको धातुकृत तहको सतह दोष देखाउँछ।
चित्र 3 ले एकीकृत सर्किटको दुई धातु स्ट्रिपहरू बीचको ब्रेकडाउन च्यानल देखाउँछ।
चित्र 4 ले माइक्रोवेभ उपकरणमा एयर ब्रिजमा धातु पट्टी पतन र स्क्यू विरूपण देखाउँछ।
चित्र 5 ले माइक्रोवेभ ट्यूबको ग्रिड बर्नआउट देखाउँछ।
चित्र 6 ले एकीकृत विद्युतीय मेटालाइज्ड तारमा मेकानिकल क्षति देखाउँछ।
चित्र 7 ले मेसा डायोड चिप खोल्ने र दोष देखाउँछ।
चित्र 8 ले एकीकृत सर्किटको इनपुटमा सुरक्षात्मक डायोडको ब्रेकडाउन देखाउँछ।
चित्र 9 ले देखाउँछ कि एकीकृत सर्किट चिपको सतह मेकानिकल प्रभावले क्षतिग्रस्त छ।
चित्र 10 ले एकीकृत सर्किट चिपको आंशिक बर्नआउट देखाउँछ।
चित्र 11 ले डायोड चिप भाँचिएको र गम्भीर रूपमा जलेको देखाउँछ, र ब्रेकडाउन बिन्दुहरू पग्लने अवस्थामा परिणत भयो।
चित्र 12 ले ग्यालियम नाइट्राइड माइक्रोवेभ पावर ट्यूब चिप जलेको देखाउँछ, र जलेको बिन्दुले पग्लिएको थुकेको अवस्था प्रस्तुत गर्दछ।
02. इलेक्ट्रोस्टेटिक ब्रेकडाउन
निर्माण, प्याकेजिङ्ग, ढुवानीदेखि लिएर सर्किट बोर्डमा सम्मिलित गर्न, वेल्डिङ, मेसिन असेम्ब्ली र अन्य प्रक्रियाहरूमा सेमिकन्डक्टर उपकरणहरू स्थिर बिजुलीको खतरामा छन्। यस प्रक्रियामा, बारम्बार आवतजावत र बाहिरी संसारबाट उत्पादित स्थिर बिजुलीको सहज सम्पर्कका कारण यातायातमा क्षति पुग्छ। तसर्थ, हानि कम गर्न प्रसारण र यातायात समयमा इलेक्ट्रोस्टेटिक सुरक्षामा विशेष ध्यान दिनुपर्छ।
एकध्रुवीय MOS ट्यूब र MOS एकीकृत सर्किट भएका अर्धचालक यन्त्रहरूमा स्थिर बिजुली, विशेष गरी MOS ट्यूबको लागि विशेष रूपमा संवेदनशील हुन्छ, किनभने यसको आफ्नै इनपुट प्रतिरोध धेरै उच्च छ, र गेट-स्रोत इलेक्ट्रोड क्यापेसिटन्स धेरै सानो छ, त्यसैले यो हुन धेरै सजिलो छ। बाह्य विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र वा इलेक्ट्रोस्ट्याटिक इन्डक्शन द्वारा प्रभावित र चार्ज गरिएको, र इलेक्ट्रोस्टेटिक जेनेरेशनको कारणले गर्दा, समयमा चार्ज डिस्चार्ज गर्न गाह्रो छ, त्यसैले, यन्त्रको तत्काल ब्रेकडाउनमा स्थिर बिजुलीको संचयको कारण हुन सजिलो छ। इलेक्ट्रोस्ट्याटिक ब्रेकडाउनको रूप मुख्यतया इलेक्ट्रिकल इन्जिनियस ब्रेकडाउन हो, त्यो हो, ग्रिडको पातलो अक्साइड तहलाई टुक्राइन्छ, पिनहोल बनाउँछ, जसले ग्रिड र स्रोत वा ग्रिड र नाली बीचको अन्तरलाई छोटो पार्छ।
र MOS ट्यूब MOS एकीकृत सर्किट एन्टिस्टेटिक ब्रेकडाउन क्षमता तुलनात्मक रूपमा थोरै राम्रो छ, किनभने MOS एकीकृत सर्किटको इनपुट टर्मिनल सुरक्षात्मक डायोडले सुसज्जित छ। धेरैजसो सुरक्षात्मक डायोडहरूमा ठूलो इलेक्ट्रोस्टेटिक भोल्टेज वा सर्ज भोल्टेज भएमा जमिनमा स्विच गर्न सकिन्छ, तर यदि भोल्टेज धेरै उच्च छ वा तात्कालिक प्रवर्द्धन प्रवाह धेरै ठूलो छ भने, कहिलेकाँही सुरक्षात्मक डायोडहरू आफैं हुनेछन्, चित्रमा देखाइएको रूपमा। ८।
चित्र१३ मा देखाइएका धेरै चित्रहरू MOS एकीकृत सर्किटको इलेक्ट्रोस्टेटिक ब्रेकडाउन टोपोग्राफी हुन्। ब्रेकडाउन बिन्दु सानो र गहिरो छ, पिघलिएको थुक्ने अवस्था प्रस्तुत गर्दछ।
चित्र 14 ले कम्प्युटर हार्ड डिस्कको चुम्बकीय हेडको इलेक्ट्रोस्टेटिक ब्रेकडाउनको उपस्थिति देखाउँछ।
पोस्ट समय: जुलाई-08-2023
