故障解析 - 半導体・電子部品

STEP1
ご相談

不具合発生状況（故障症状、頻度、製造工程の異常有無、ユーザー使用環境など）の情報をいただきます。

お客様からの情報を基に、まずは解析事例から故障原因を推定し、最適な解析方法をご提案します。
※お客様がご納得の上、ご指示頂けるまで作業は開始致しません。

STEP2
故障メカニズムの推測

電気特性の確認

外観観察と電気特性（IV特性など）の測定を行います（非破壊）。これにより被疑箇所やメカニズムを推測します。

IV特性確認

正常品と故障部品のIV特性を比較することで、特性異常を確認。特定端子のオープン傾向を検出。

 

 

TDR確認

ネットワークアナライザーを使用し、正常品と故障部品のTDR比較で波形の差異を確認。
差異の位置（白丸部、横軸は時間）から、オープン箇所を推定。
※TDR（Time Domain Reflectometry：時間領域反射）

STEP3

非破壊解析

異常箇所・内部構造の確認

推測に基づき、非破壊手法による観察を行い異常個所を絞り込みます。

赤外線ロックインサーモグラフィー

発熱画像と実際のイメージを重ね合わせることで、容易に故障個所を特定。
ショート傾向が確認されたIC部品をロックイン赤外線解析装置を用いて解析。
IC部品のサブストレート基板に発熱部を検出し、ショート箇所を特定。

 

3D-X線透視解析

X線による透視像とサンプルを回転・合成させた3次元像(CT)により、断層像と、3次元像による確認が可能。
3次元像での正確な寸法測定ができるほか、接合部の剥離等が検出できるケースもある。

超音波探傷（C-SAM, SAT）

部品内部の構造や異常個所を超音波で観察する。
ICパッケージ内の樹脂剥離、部品の接合部の均一性（写真上）、張り合わせ部品の未着箇所（写真下）、アルミダイキャストの巣など、空洞となっている箇所を検出可能。

STEP4

破壊解析

内部構造確認

異常個所の観察

内部構造確認、異物分析

特定した故障箇所の詳細調査のため、パッケージ開封（デキャップ）、切断（断面研磨、平面研磨、試料調整）を行い、内部構造を確認します。異物分析を行うこともあります。

光学顕微鏡による観察

故障部品のパッケージ樹脂を酸により除去し、光学顕微鏡にてチップを観察。 チップ表面の剥離（変色部分）と推定。

 

パッケージ開封後のSEM観察

配線層にダメージを与えない為にレーザーオープナーにより樹脂を除去。
SEM観察によりサブストレート基板配線の断線を確認。

 

断面研磨加工後のSEM観察

故障箇所の断面研磨を行い、SEM観察を実施。
パッケージ樹脂とサブストレート基板間にクラックが確認され、機械的なストレス印加による配線の断線と推定。

材料分析

異物分析

STEP5
ご報告

一連の作業終了後に報告書をご提出します。

報告書は、解析結果だけを記載しているものではありません。発生メカニズムや問題解決に向けた施策等、お客様のご要望に応じます。

※ご要望により、解決に至るまで徹底的にサポートさせて頂きます。別途費用が発生する場合がございます。

非破壊解析

ショートが確認された調査品

特性確認にて特異常を確認

X線観察で異常なし

破壊解析

開封（デキャップ）、異常なし

ロックイン発熱解析にて発光箇所（ショート）検出

アルミレイヤを除去し異常箇所を観察

SEMにより異常個所を特定

FIB加工を行い、ダメージ箇所を確認

ご報告

• ダメージ状態からESD破壊による短絡と判断
• 改善策であるESD対策を複数ご提案