Análisis de fallas

El proceso de FA de TI identifica las evidencias eléctricas y físicas para determinar con claridad la causa de la falla, mediante sistemas de medición analítica avanzados pero directos, equipos de laboratorio de sobremesa y un rango de otras técnicas. Mediante el uso del equipo y los procesos de trabajo adecuados, se determina la ubicación de la causa del fallo, se aísla en el chip y se caracteriza físicamente. Luego, el equipo de FA colabora con otras disciplinas de ingeniería (producto, prueba, diseño, ensamblaje y proceso) para avanzar en el análisis. El progreso, los resultados y las conclusiones se comunican a los contactos internos y externos que apoyan los procesos, para implementar cambios que limiten o eliminen la causa del fallo.

La documentación de los fallos notificados por el cliente es crucial para una FA eficiente y debe pasar por el proceso de devolución al cliente de TI, que ayuda a proporcionar una descripción clara y detallada del historial del dispositivo, el uso, las características del fallo y cualquier hallazgo analítico antes de devolver el dispositivo. Esta información ayudará en la investigación y permitirá garantizar una resolución en un plazo más oportuno.

El conjunto mínimo de información de referencia que un cliente debe incluir al reportar una falla comprende:

1. Manejo de componentes antes de su recepción en TI. Se deben tomar precauciones al retirar y manipular componentes para garantizar que no se produzcan daños eléctricos o físicos y que se mantenga la estabilidad del paquete.
2. Historial de fallos y tasa de fallos en el sitio del cliente. ¿Es este un producto nuevo o se han producido cambios en este plazo de tiempo?
3. Condiciones de aplicación bajo las cuales se produjo el fallo. ¿Se puede enviar un esquemático del cliente a TI?
4. El modo de fallo de la aplicación y cómo se relaciona con el componente devuelto.

El equipo de FA revisa las bases de datos históricas de TI para proporcionar una perspectiva y orientación adicionales. Después de una revisión de toda la información, se forma una estrategia de análisis inicial. La confirmación del modo de fallo notificado debe producirse antes de seguir los pasos del análisis. Una buena correlación con los modos de falla reportados garantiza confianza en cualquier hallazgo subsiguiente. Para la caracterización eléctrica pueden utilizarse equipos de prueba de banco, como trazadores de curvas o pruebas de banco basadas en la aplicación, así como equipos de prueba automáticos (“ATE”) a nivel de producción.

El FA en sí mismo implica ingeniería inversa y puede ser destructivo para el producto devuelto. Dado que el encapsulado se destruirá al menos parcialmente para exponer el chip, primero se llevan a cabo técnicas no destructivas para observar los mecanismos de fallo relacionados con el encapsulado o el ensamblaje. Las técnicas más comunes que TI utiliza son las inspecciones de microscopía acústica y radiográficas (rayos X) para buscar anomalías internas de ensamblaje o moldeado.

TI lleva a cabo una inspección óptica interna para comprobar si existen anomalías de ensamblaje o problemas obvios en la fabricación de obleas. También se recomienda realizar una nueva prueba para determinar si el modo de falla ha cambiado.

En muchos casos, la inspección interna de TI no revelará un mecanismo de fallas obvio. Dependiendo de la tecnología y el nivel de comprobación, el laboratorio de FA utilizará una o más técnicas para aislar el sitio de falla. La mayoría de estas técnicas intentan observar las propiedades del sitio de falla, como la disipación térmica o la emisión de fotones.

Aislar localmente el sitio de la falla hasta un bloque o un nodo único en el chip es un paso común, pero crítico. Sin embargo, también puede consumir mucho tiempo. En la mayoría de los casos, se requiere un sondeo interno exhaustivo y, por lo general, es un proceso iterativo, con desprocesamiento capa por capa. El desprocesamiento es el proceso de remover una capa del chip a la vez, lo que puede implicar química húmeda, grabado con plasma seco y técnicas de pulido mecánico para revelar las estructuras subyacentes. Las técnicas apropiadas son críticas debido a la naturaleza destructiva del proceso y la pérdida potencial de información vital. Durante el proceso, el analista de FA realiza sondeos y otras técnicas específicas para resaltar posibles anomalías. Desde el punto de vista del sondeo, se emplea el uso de herramientas de navegación esquemáticas/de diseño y un haz de iones enfocado (FIB) para ayudar en el aislamiento de componentes y circuitos.

Aislar localmente el sitio de la falla hasta un bloque o un nodo único en el chip es un paso común, pero crítico. Sin embargo, también puede consumir mucho tiempo. En la mayoría de los casos, se requiere un sondeo interno exhaustivo y, por lo general, es un proceso iterativo, con desprocesamiento capa por capa. El desprocesamiento es el proceso de remover una capa del chip a la vez, lo que puede implicar química húmeda, grabado con plasma seco y técnicas de pulido mecánico para revelar las estructuras subyacentes. Las técnicas apropiadas son críticas debido a la naturaleza destructiva del proceso y la pérdida potencial de información vital. Durante el proceso, el analista de FA realiza sondeos y otras técnicas específicas para resaltar posibles anomalías. Desde el punto de vista del sondeo, se emplea el uso de herramientas de navegación esquemáticas/de diseño y un haz de iones enfocado (FIB) para ayudar en el aislamiento de componentes y circuitos.