Almennt séð er erfitt að forðast smá bilun í þróun, framleiðslu og notkun hálfleiðaratækja. Með stöðugum umbótum á gæðakröfum vörunnar er bilunargreining að verða mikilvægari og mikilvægari. Með því að greina sérstakar bilunarflögur getur það hjálpað hringrásahönnuðum að finna galla í hönnun tækja, misræmi í ferlibreytum, óeðlilega hönnun jaðarrásar eða misnotkun af völdum vandamálsins. Nauðsyn bilunargreiningar á hálfleiðarabúnaði kemur aðallega fram í eftirfarandi þáttum:
(1) Bilunargreining er nauðsynleg leið til að ákvarða bilunarkerfi búnaðarflíssins;
(2) Bilunargreining veitir nauðsynlegan grunn og upplýsingar fyrir skilvirka bilanagreiningu;
(3) Bilunargreining veitir nauðsynlegar endurgjöfarupplýsingar fyrir hönnunarverkfræðinga til að stöðugt bæta eða gera við flíshönnunina og gera hana sanngjarnari í samræmi við hönnunarforskriftina;
(4) Bilunargreining getur veitt nauðsynlega viðbót fyrir framleiðslupróf og veitt nauðsynlegan upplýsingagrundvöll fyrir hagræðingu á sannprófunarprófunarferlinu.
Fyrir bilunargreiningu á hálfleiðara díóðum, hljóðum eða samþættum hringrásum skal prófa rafmagnsbreytur fyrst og eftir útlitsskoðun undir sjónsmásjánni skal fjarlægja umbúðirnar. Þó að heilleika flísarvirkninnar sé viðhaldið, ætti að halda innri og ytri leiðslum, tengipunktum og yfirborði flísarinnar eins langt og hægt er til að undirbúa sig fyrir næsta skref í greiningu.
Notkun rafeindasmásjár og orkurófs til að gera þessa greiningu: þar á meðal athugun á smásjá formgerð, bilunarpunktaleit, gallapunktathugun og staðsetningu, nákvæmar mælingar á smásjá rúmfræði stærð tækisins og grófa yfirborðsmöguleikadreifingu og rökfræðilega dómgreind stafræns hliðs. hringrás (með spennu andstæða myndaðferð); Notaðu orkulitrófsmæli eða litrófsmæli til að gera þessa greiningu hefur: smásæja frumefnissamsetningu greiningu, efni uppbyggingu eða mengunarefnagreiningu.
01. Yfirborðsgallar og bruna á hálfleiðarabúnaði
Yfirborðsgallar og útbrennsla á hálfleiðaratækjum eru báðar algengar bilunarhamir, eins og sýnt er á mynd 1, sem er galli hreinsaðs lags samþættrar hringrásar.
Mynd 2 sýnir yfirborðsgalla málmlaga lagsins í samþættu hringrásinni.
Mynd 3 sýnir sundurliðunarrásina milli tveggja málmræma samþættu hringrásarinnar.
Mynd 4 sýnir fall málmræmunnar og skekkju aflögun á loftbrúnni í örbylgjuofni.
Mynd 5 sýnir ristbrunun örbylgjurörsins.
Mynd 6 sýnir vélrænni skemmdir á innbyggða rafmagnsmálmuðu vírnum.
Mynd 7 sýnir mesa díóða flís opnun og galla.
Mynd 8 sýnir sundurliðun hlífðardíóðunnar við inntak samþættu hringrásarinnar.
Mynd 9 sýnir að yfirborð samþætta hringrásarflíssins er skemmd af vélrænni höggi.
Mynd 10 sýnir að hluta brunnun samþætta hringrásarflíssins.
Mynd 11 sýnir að díóðaflísið var brotið niður og alvarlega brennt og niðurbrotspunktarnir breyttust í bræðsluástand.
Mynd 12 sýnir gallíumnítríð örbylgjuofnaflsrörið brennt og brennipunkturinn sýnir bráðið sputtering ástand.
02. Rafstöðubilun
Hálfleiðarabúnaður frá framleiðslu, pökkun, flutningi þar til á hringrásarborðinu fyrir ísetningu, suðu, vélasamsetningu og önnur ferli eru undir ógn af stöðurafmagni. Í þessu ferli skemmast flutningar vegna tíðrar hreyfingar og auðveldrar útsetningar fyrir stöðurafmagni sem myndast af umheiminum. Þess vegna ætti að huga sérstaklega að rafstöðueiginleikum við flutning og flutning til að draga úr tapi.
Í hálfleiðurum með einpóla MOS rör og MOS er samþætt hringrás sérstaklega viðkvæm fyrir stöðurafmagni, sérstaklega MOS rör, vegna þess að eigin inntaksviðnám er mjög hátt og rafskautsrýmd hliðargjafa er mjög lítil, svo það er mjög auðvelt að vera fyrir áhrifum utanaðkomandi rafsegulsviðs eða rafstöðueiginleikar framkalla og hlaðinn, og vegna rafstöðueiginleika framleiðslu, það er erfitt að losa hleðslu í tíma, Þess vegna er auðvelt að valda uppsöfnun stöðurafmagns til tafarlausrar niðurbrots á tækinu. Form rafstöðueiginleikar sundurliðunar er aðallega rafmagns snjallt sundurliðun, það er að þunnt oxíðlag ristarinnar er brotið niður og myndar pinhole, sem styttir bilið milli ristarinnar og uppsprettu eða milli ristarinnar og holræsisins.
Og miðað við MOS rör MOS samþætt hringrás antistatic sundurliðun getu er tiltölulega örlítið betri, vegna þess að inntak tengi MOS samþætt hringrás er búin hlífðardíóða. Þegar það er mikil rafstöðuspenna eða bylgjuspenna í flestar hlífðardíóða er hægt að skipta yfir í jörðu, en ef spennan er of há eða tafarlaus mögnunarstraumur er of mikill, þá munu hlífðardíóðurnar stundum sjálfar, eins og sýnt er á mynd 8.
Nokkrar myndirnar sem sýndar eru á mynd 13 eru staðfræði rafstöðueiginleikar MOS samþættrar hringrásar. Niðurbrotspunkturinn er lítill og djúpur, sem sýnir bráðið sputtering ástand.
Mynd 14 sýnir útlit rafstöðueiginleikar á segulhöfuði á harða diski tölvu.
Pósttími: júlí-08-2023
