連載
» 2017年06月26日 11時00分 UPDATE

マイコン講座 不良解析編(2):電気的不良位置特定解析とSEM/SAM観察の基礎 (1/4)

マイコンメーカーが作成する「不良解析レポート」を理解するために必要な基礎知識の習得を目指す連載「マイコン講座 不良解析編」。今回は、不良位置を特定する解析について紹介していく。

[菅井賢(STマイクロエレクトロニクス),EDN Japan]

不良位置を特定するための解析

連載アイコン 画像クリックで連載一覧へ

 前回に引き続き、マイコンメーカーが作成する「不良解析レポート」を理解するために必要な基礎知識を解説していく。

 今回は、電気的不良位置特定解析である「モールド樹脂開封後、内部観察」「OBIRCH観察」「EMMIテスト」と、これらの解析結果に基づいて実施される「レイアウト解析による位置特定」「光学顕微鏡およびSEMによる観察」「SAMによる観察」について解説していく。


電気的不良位置特定解析

 「電気的特性評価」を行って、異常が見つかった場合、次にその異常箇所を特定する解析が必要になる。ここでは電気的に異常の位置を特定する解析手法を解説する。

モールド樹脂開封後の内部観察

 マイコンのモールド部分を薬品(=一般的には発煙硝酸を使用)で溶かして除去し、ダイを露出させる。そして、ダイ表面に物理的破損がないかどうか、顕微鏡などを使い目視で検査する。最も簡単で原始的な方法であるが、大きな損傷であれば、この検査で異常を見つけられる。

モールド樹脂開封後の内部観察でチェックする内容

マイコンの内部(ダイ、ボンディングワイヤ、リードフレームなど)の破壊、損傷。

光ビーム加熱抵抗変動(OBIRCH)

 光ビーム加熱抵抗変動は英語でOptical Beam Induced Resistance Changeと言い、その頭文字をとってOBIRCH(オバーク)と呼ばれる。これはマイコンに一定電圧を印加した状態で電流を流し、そこにレーザーを照射し、レーザーによる発熱を利用して異常箇所を見つける装置だ。レーザーを照射すると、メタル層などの電流経路(内部配線部分)で局所的に温度上昇が発生する。温度上昇が発生すると抵抗値の変化が生じる。もし、ボイド(微小な空洞)や欠陥などの異常があると、その部分の温度対抵抗値の温度係数は正常な箇所と異なるため、異常箇所を電流変動として検出できる。図1(a)に示すように、レーザーを平面的に照射して、照射箇所の電流変動を可視化することで、不良箇所を見つけ出せる。

図1:OBIRCH (クリックで拡大)

 不良箇所は図1(b)のように、モニター上に発光箇所が現れて、位置を特定できる。

OBIRCHでチェックする内容

主に配線上の異常箇所(配線やビア内のボイドや析出物の位置、コンタクトの抵抗異常、配線ショート箇所)を特定する。また、DC電流経路を可視化する。

       1|2|3|4 次のページへ

Copyright© 2017 ITmedia, Inc. All Rights Reserved.

RSSフィード

EDN 海外ネットワーク

All material on this site Copyright © 2005 - 2017 ITmedia Inc. All rights reserved.
This site contains articles under license from UBM Electronics, a division of United Business Media LLC.