Në përgjithësi, është e vështirë të shmanget një sasi e vogël dështimi në zhvillimin, prodhimin dhe përdorimin e pajisjeve gjysmëpërçuese. Me përmirësimin e vazhdueshëm të kërkesave për cilësinë e produktit, analiza e dështimit po bëhet gjithnjë e më e rëndësishme. Duke analizuar çipat specifike të dështimit, mund të ndihmojë projektuesit e qarkut të gjejnë defektet e dizajnit të pajisjes, mospërputhjen e parametrave të procesit, dizajnin e paarsyeshëm të qarkut periferik ose keqfunksionimin e shkaktuar nga problemi. Nevoja e analizës së dështimit të pajisjeve gjysmëpërçuese manifestohet kryesisht në aspektet e mëposhtme:
(1) Analiza e dështimit është një mjet i domosdoshëm për të përcaktuar mekanizmin e dështimit të çipit të pajisjes;
(2) Analiza e dështimit ofron bazën dhe informacionin e nevojshëm për diagnozën efektive të defektit;
(3) Analiza e dështimit siguron informacionin e nevojshëm të reagimit për inxhinierët e projektimit që të përmirësojnë ose riparojnë vazhdimisht dizajnin e çipit dhe ta bëjnë atë më të arsyeshëm në përputhje me specifikimet e projektimit;
(4) Analiza e dështimit mund të sigurojë një shtesë të nevojshme për testin e prodhimit dhe të sigurojë bazën e nevojshme të informacionit për optimizimin e procesit të testit të verifikimit.
Për analizën e dështimit të diodave gjysmëpërçuese, audioneve ose qarqeve të integruara, fillimisht duhet të testohen parametrat elektrikë dhe pas inspektimit të pamjes nën mikroskop optik, të hiqet ambalazhi. Duke ruajtur integritetin e funksionit të çipit, prizat e brendshme dhe të jashtme, pikat e lidhjes dhe sipërfaqja e çipit duhet të mbahen sa më shumë që të jetë e mundur, në mënyrë që të përgatiten për hapin tjetër të analizës.
Përdorimi i mikroskopit elektronik skanues dhe spektrit të energjisë për të bërë këtë analizë: duke përfshirë vëzhgimin e morfologjisë mikroskopike, kërkimin e pikës së dështimit, vëzhgimin dhe vendndodhjen e pikës së defektit, matje të saktë të madhësisë gjeometrike mikroskopike të pajisjes dhe shpërndarjes së potencialit të sipërfaqes së përafërt dhe gjykimin logjik të portës dixhitale. qark (me metodën e imazhit të kontrastit të tensionit); Përdorni spektrometrin e energjisë ose spektrometrin për të bërë këtë analizë ka: analizën mikroskopike të përbërjes së elementit, strukturën e materialit ose analizën e ndotësve.
01. Defektet sipërfaqësore dhe djegiet e pajisjeve gjysmëpërçuese
Defektet sipërfaqësore dhe djegia e pajisjeve gjysmëpërçuese janë të dyja mënyrat e zakonshme të dështimit, siç tregohet në figurën 1, që është defekti i shtresës së pastruar të qarkut të integruar.
Figura 2 tregon defektin sipërfaqësor të shtresës së metalizuar të qarkut të integruar.
Figura 3 tregon kanalin e prishjes midis dy shiritave metalikë të qarkut të integruar.
Figura 4 tregon kolapsin e shiritit metalik dhe deformimin e anuar në urën ajrore në pajisjen me mikrovalë.
Figura 5 tregon djegien e rrjetit të tubit të mikrovalës.
Figura 6 tregon dëmtimin mekanik të telit elektrik të metalizuar të integruar.
Figura 7 tregon hapjen dhe defektin e çipit mes diodës.
Figura 8 tregon prishjen e diodës mbrojtëse në hyrje të qarkut të integruar.
Figura 9 tregon se sipërfaqja e çipit të qarkut të integruar është dëmtuar nga ndikimi mekanik.
Figura 10 tregon djegien e pjesshme të çipit të qarkut të integruar.
Figura 11 tregon çipin e diodës u prish dhe u dogj rëndë, dhe pikat e prishjes u kthyen në gjendje shkrirjeje.
Figura 12 tregon çipin e tubit të energjisë me mikrovalë të nitridit të galiumit të djegur dhe pika e djegur paraqet një gjendje spërkatjeje të shkrirë.
02. Zbërthimi elektrostatik
Pajisjet gjysmëpërçuese që nga prodhimi, paketimi, transporti deri në bordin e qarkut për futjen, saldimin, montimin e makinerive dhe procese të tjera janë nën kërcënimin e elektricitetit statik. Në këtë proces, transporti dëmtohet për shkak të lëvizjeve të shpeshta dhe ekspozimit të lehtë ndaj elektricitetit statik të prodhuar nga bota e jashtme. Prandaj, vëmendje e veçantë duhet t'i kushtohet mbrojtjes elektrostatike gjatë transmetimit dhe transportit për të zvogëluar humbjet.
Në pajisjet gjysmëpërçuese me tub unipolar MOS dhe qark i integruar MOS është veçanërisht i ndjeshëm ndaj elektricitetit statik, veçanërisht tubi MOS, sepse rezistenca e tij në hyrje është shumë e lartë dhe kapaciteti i elektrodës së burimit të portës është shumë i vogël, kështu që është shumë e lehtë të ndikohet nga fusha e jashtme elektromagnetike ose induksioni elektrostatik dhe ngarkohet, dhe për shkak të gjenerimit elektrostatik, është e vështirë të shkarkohet ngarkesa në kohë, prandaj është e lehtë të shkaktohet akumulimi i elektricitetit statik deri në prishjen e menjëhershme të pajisjes. Forma e prishjes elektrostatike është kryesisht prishja e zgjuar elektrike, domethënë, shtresa e hollë e oksidit të rrjetit prishet, duke formuar një vrimë, e cila shkurton hendekun midis rrjetit dhe burimit ose midis rrjetës dhe kullimit.
Dhe në krahasim me tubin MOS, aftësia e prishjes antistatike të qarkut të integruar MOS është relativisht pak më e mirë, sepse terminali i hyrjes së qarkut të integruar MOS është i pajisur me diodë mbrojtëse. Sapo të ketë një tension të madh elektrostatik ose tension mbikalues në shumicën e diodave mbrojtëse mund të kalohet në tokë, por nëse voltazhi është shumë i lartë ose rryma e përforcimit të menjëhershëm është shumë e madhe, ndonjëherë diodat mbrojtëse do të bëhen vetë, siç tregohet në figurën 8.
Disa fotografi të paraqitura në figurën 13 janë topografia e prishjes elektrostatike të qarkut të integruar MOS. Pika e prishjes është e vogël dhe e thellë, duke paraqitur një gjendje spërkatjeje të shkrirë.
Figura 14 tregon pamjen e prishjes elektrostatike të kokës magnetike të një hard disk kompjuteri.
Koha e postimit: Korrik-08-2023
