고장 분석

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 프로세스를 사용해 고장 위치를 파악하고, 다이에서 격리한 다음 물리적으로 특성을 규정합니다. 그런 다음 FA 팀이 다른 엔지니어링 분야(제품, 테스트, 설계, 어셈블리, 프로세스)와 협업해 분석을 다음 단계로 진행합니다. 진행 상황, 결과, 결론은 프로세스를 지원하는 사내외 담당자에게 전달되어 고장 원인을 제한 및/또는 제거하는 변경 사항을 구현합니다.

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 조사에도 도움이 되고, 더 시기적절한 형태로 해결을 보장하는 데도 유용합니다.

고장을 신고할 때 고객이 포함해야 하는 최소한의 배경 정보를 예로 들면 다음과 같습니다.

1. TI에서 수령하기 전의 부품 취급. 부품을 제거하고 취급할 때는 전기적 또는 물리적 손상이 발생하지 않고 패키지 테스트 가능성이 유지되도록 주의해야 합니다.
2. 고객 사이트에서의 고장 이력 및 고장률. 제품이 신제품입니까? 아니면 이 기간 안에 변경 사항이 발생했습니까?
3. 고장이 발생한 애플리케이션 조건. 고객이 회로도를 TI로 보내줄 수 있습니까?
4. 애플리케이션의 고장 모드와 반품된 부품과의 연관성.

FA 팀에서 TI의 과거 데이터베이스를 검토하여 추가적인 견해와 지침을 제공합니다. 모든 정보를 검토한 다음, 초기 분석 전략을 수립합니다. 신고된 고장 모드를 확인한 다음에 추가적인 분석 단계를 진행해야 합니다. 신고된 고장 모드와 상관관계를 잘 정립하면 이후 조사 결과의 신뢰도가 보장됩니다. 커브 트레이서와 같은 벤치 테스트 장비 또는 애플리케이션 기반 벤치 테스트, 프로덕션 레벨 ATE(자동 테스트 장비)를 사용해 전기적 특성을 파악할 수 있습니다.

FA는 본질적으로 리버스 엔지니어링이며 반환된 제품이 파괴될 수 있습니다. 다이를 노출하기 위해 패키지를 최소한 일부 파괴할 예정이므로, 우선 비파괴적 기법을 사용해 패키지 또는 어셈블리 관련 고장 메커니즘이 있는지 확인합니다. TI에서 가장 보편적으로 사용하는 기법은 음향현미경 및 방사선(XRAY) 검사로, 이런 기법을 통해 내부 어셈블리 또는 몰딩 이상이 있는지 찾습니다.

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

많은 경우, TI 내부 검사로는 명백한 고장 메커니즘이 드러나지 않습니다. FA 실험실에서는 기술 및 테스트 가능성 수준에 따라 고장 사이트를 격리하는 데 한 가지 이상의 기법을 활용합니다. 이런 기법은 대부분 고장 사이트의 속성을 관찰하는 것이 목표로, 예를 들어 발열이나 광자 방출 등을 확인합니다.

고장 사이트를 다이의 블록 또는 단일 노드에 부분적으로 격리하는 방법은 일반적이지만 매우 중요한 단계입니다. 하지만 시간이 오래 걸리기도 합니다. 대부분의 상황에서는 광범위한 내부 프로빙이 필요하고 레이어마다 하나씩 디프로세싱을 거치는 등 반복적인 것이 보통입니다. 디프로세싱은 다이에서 레이어를 한 번에 한 개씩 제거하는 것으로, 습식 생화학장비, 건식 플라즈마 식각, 기계적 연마 기법을 사용해 기저의 구조를 드러내는 과정을 거쳐야 할 수 있습니다. 프로세스의 파괴적인 성격상, 그리고 중요한 정보가 손실될 가능성이 있기 때문에 적절한 기법을 사용하는 것이 매우 중요합니다. FA 애널리스트는 이 프로세스를 거치면서 프로빙 및 여타 기법을 통해 잠재적 이상을 강조 표시합니다. 프로빙 면에서는 레이아웃/회로도 탐색 툴과 FIB(Focused Ion Beam)를 사용해 부품과 회로를 격리합니다.

고장 사이트를 다이의 블록 또는 단일 노드에 부분적으로 격리하는 방법은 일반적이지만 매우 중요한 단계입니다. 하지만 시간이 오래 걸리기도 합니다. 대부분의 상황에서는 광범위한 내부 프로빙이 필요하고 레이어마다 하나씩 디프로세싱을 거치는 등 반복적인 것이 보통입니다. 디프로세싱은 다이에서 레이어를 한 번에 한 개씩 제거하는 것으로, 습식 생화학장비, 건식 플라즈마 식각, 기계적 연마 기법을 사용해 기저의 구조를 드러내는 과정을 거쳐야 할 수 있습니다. 프로세스의 파괴적인 성격상, 그리고 중요한 정보가 손실될 가능성이 있기 때문에 적절한 기법을 사용하는 것이 매우 중요합니다. FA 애널리스트는 이 프로세스를 거치면서 프로빙 및 여타 기법을 통해 잠재적 이상을 강조 표시합니다. 프로빙 면에서는 레이아웃/회로도 탐색 툴과 FIB(Focused Ion Beam)를 사용해 부품과 회로를 격리합니다.