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I. 標準的な故障解析ワークフロー
完璧なプロセスであっても、時には失敗することがあります。故障分析 (FA) は、残骸から真実を再構築する、パッケージング業界の「法医学検査官」です。標準のワークフローには 4 つのステップがあります。
ステップ 1: 障害の確認と保管- まず障害を再現し、次に写真を撮って障害のあるユニットをアーカイブします。無闇に解体したり証拠を隠滅したりすることは固く禁じられています。
ステップ 2: 非破壊検査- 外部顕微鏡検査と内部 X 線画像 (ボンドワイヤの破損、はんだボイド、ダイの亀裂は隠すことができません)、さらに気密性の再テストを行って漏れを特定します。
ステップ 3: 開梱分析– 機械またはレーザーで蓋を開け、顕微鏡で内部を検査します。接着剤の剥がれはありますか?焼き殺された？メタルマイグレーション？
ステップ 4: 根本原因の特定— 電気的テスト、形態学、およびエンジニアリング記録を使用して、特定のプロセス ステップおよびパラメータの障害を特定します。
2. 典型的な 3 つのケース: 異なる症状、同じ方法
ケース 1 : 顧客から、光モジュールの出力パワーが低下したという苦情が寄せられました。 X線検査により、ボンドワイヤネックの破損が明らかになりました。根本的な原因は、過度に攻撃的なボンディングパラメータでした。損傷したネックは後に疲労により破損しました。
ケース 2 : あるバッチが気密試験に不合格でした。開梱すると、封止されたガラスに微小な亀裂が見つかりました。これは仕様を満たしていない冷却速度によるものであることが判明しました。熱応力によりガラスに亀裂が生じました。
ケース3 ：高温保存により絶縁抵抗が低下します。分析の結果、めっきのピンホールにより腐食生成物がピンをブリッジできることがわかりました。根本原因は、めっきプロセスのパラメーターのドリフトです。
3 つのケースはすべて同じ結論を示しています。故障分析の価値は、故障した部品を検査することではなく、根本原因を製造プロセスにフィードバックすることにあります。そのため、Rising Sun Quality Systems はクローズドループの故障管理に依存し、すべての問題を追跡可能にしています。
[完全なシリーズ] このシリーズは、前シリーズの基本原理とプロセス知識に加えて、ウェーハのマウントとボンディング、温度制御設計、光学窓からパッケージングの選択、熱管理と故障解析に至るまで、初級から実用的な気密パッケージングのチェーン全体をカバーします。
【用語解説】
1. 障害分析: 障害モードを特定し、根本原因を特定するためのシステムの技術的な活動。
2. X線検査：X線を用いてパッケージの内部構造を観察する非破壊検査方法
3. 開梱: パッケージの殻を開けて内部構造を調べる解析技術
4. クローズドループ管理：故障の根本原因を製造プロセスにフィードバックし、改善を検証する品質管理手法。
