고장 분석

FA(고장 분석)에는 TI 제품의 제조 또는 애플리케이션에서 발생할 수 있는 문제를 파악하기 위해 방대한 분석 방법 및 기술이 동원됩니다. 당사의 FA 엔지니어 또는 분석가는 물리, 전기, 화학 및 기계 공학에 대한 깊은 지식을 바탕으로 설계, 프로세스, 조립 및 테스트, 애플리케이션에 능숙하므로 복잡한 프로세스를 처리할 수 ​​있습니다.

TI는 반도체 및 패키징 분석을 통해 문제를 파악하고 해결할 수 있는 첨단 기기와 엔지니어링 전문 지식을 갖추고 있습니다. 전 세계의 TI 사이트에서 고객 반환, 신뢰성 불량, 제조 폴아웃 및 설계 지원과 관련하여 분석 실험실의 지원을 받을 수 있습니다. 이러한 실험실은 우수한 단위 분석, 공정 특성화, 파괴 물리 분석 및 구조 분석에 사용되는 다양한 툴을 갖추고 있습니다. FA 사이트는 자체적으로 운영되지만 전 세계의 TI 사이트와 파트너십을 맺고 정보와 리소스를 공유합니다.

고장 분석 프로세스

TI의 FA 프로세스에서는 간결하면서도 정교한 분석 측정 시스템, 벤치톱 장비 및 다양한 기타 기술을 통해 전기 및 물리적 증거를 발견하여 고장 원인을 명확하게 파악합니다. 적절한 장비와 작업 절차를 사용하여 고장 원인의 위치를 확인하고, 다이에서 분리하고, 물리적으로 특성화합니다. 그런 다음 FA 팀에서 다른 엔지니어링 부서(제품, 테스트, 설계, 조립 및 공정)와 협력하여 분석을 진행합니다. 프로세스를 지원하는 내부 및 외부 연락 담당자에게 진행 과정, 결과 및 결론을 전달하여 고장 원인을 제한 또는 제거하는 변경 작업을 구현합니다.

정보 검토, 고장 확인

고객이 보고하는 고장 문서는 효율적인 FA에 매우 중요하며, 장치를 반환하기 전의 장치 내역, 사용법, 오류 특성 및 분석 결과에 대한 명확하고 상세한 설명을 제공하는 TI 고객 반품 프로세스를 거쳐야 합니다. 이 정보는 조사를 돕고 보다 신속하게 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.

고객이 고장 보고서를 제출할 때 포함해야 하는 최소 배경 정보는 다음과 같습니다.

  1. TI에서 수령하기 전에 조치한 부품 취급 방법. 부품을 제거 및 취급할 때에는 전기 또는 물리적 손상이 발생하지 않고 테스트 용이성이 유지되도록 예방 조치를 취해야 합니다.
  2. 고객 사이트에서의 고장 내역 및 고장률. 새 제품입니까 아니면 이 기간 동안 어떤 변화가 있었습니까?
  3. 고장이 발생한 애플리케이션 상태. 고객 회로도를 TI에 보내주실 수 있습니까?
  4. 애플리케이션의 고장 모드 및 반환된 구성 요소를 연결하는 방법.

FA 팀에서는 TI의 과거 데이터베이스를 검토하여 추가 의견 및 지침을 제공합니다. 모든 정보를 검토한 후 초기 분석 전략이 수립됩니다. 후속 분석 단계를 진행하려면 보고된 고장 모드가 확인되어야 합니다. 보고된 고장 모드와의 상관 관계가 잘 파악되면 이후에 모든 정보를 쉽게 찾을 수 있습니다. 커브 트레이서 또는 애플리케이션 기반 벤치 테스터 같은 벤치 테스트 장비와 생산 수준 자동 테스트 장비('ATE')가 전기 특성화에 사용될 수 있습니다.

비파괴 테스트

FA는 본질적으로 리버스 엔지니어링이며 반환된 제품이 파괴될 수 있습니다. 패키지가 적어도 부분적으로 파괴되어 다이가 드러나게 되므로 비파괴 기술을 먼저 수행하여 패키지 또는 조립 관련 메커니즘을 관찰합니다. TI에서 사용하는 가장 일반적인 기술은 음향 현미경과 방사선(엑스레이) 검사로 내부 조립 또는 몰딩 불량을 살펴보는 것입니다.

내부 검사

TI에서 내부 광학 검사를 수행하여 명백한 조립 불량 또는 웨이퍼 제조 문제를 검사합니다. 또한 고장 모드가 바뀌었는지 확인하기 위해 재테스트가 실시됩니다.

전역 격리

TI 내부 검사를 통해 명백한 고장 메커니즘을 밝혀내지 못하는 경우가 매우 많습니다. 기술 및 테스트 용이성 수준에 따라 FA 실험실에서 하나 이상의 기술을 활용하여 고장 사이트를 격리합니다. 이러한 기술은 대부분 열 발산 또는 광자 방출의 경우처럼 고장 사이트의 속성을 관찰하기 위해 시도됩니다.

국부 격리

고장 사이트를 다이의 블록 또는 단일 노드에 부분적으로 격리하는 방법은 일반적이지만 매우 중요한 단계입니다. 하지만 시간이 오래 걸릴 수 있습니다. 대부분의 경우 방대한 내부 검사가 필요하며 일반적으로 공정을 역순으로 한 층씩 진행하는 반복 작업이 수행됩니다. 역공정은 다이를 한 번에 한 층씩 제거하는 과정으로, 기본 구조를 밝히기 위해 습식 화학 반응, 건식 플라즈마 에칭 및 기계적 연마 기술이 동원될 수 있습니다. 공정의 파괴적 성질과 중요 정보의 손실 가능성 때문에 적절한 기술이 필수입니다. 공정 과정에서 FA 분석가는 조사 및 기타 특별 기술을 수행하여 잠재적 이상 현상을 파악합니다. 조사의 관점에서 부품 및 회로를 격리하기 위해 레이아웃/회로도 탐색 툴과 FIB(집속 이온 빔)가 사용됩니다.

고장 사이트 분석

잠재적 사이트가 확인 또는 발견되면 문서화 및 분석이 수행됩니다. 형태 또는 물질 조성이 필요한지 여부에 따라 추가적인 분석 기술이 사용됩니다.

결론 보고

분석이 완료되면 작업 결과는 물리적 이상과 고장 모드의 관계에 대해 설명하는 서면 보고서로 문서화되며, 타당성이 인정된다면 제조 사이트에서 근본 원인을 분석할 수 있도록 충분한 문서가 포함됩니다.