সাধারণভাবে বলতে গেলে, সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের উন্নয়ন, উৎপাদন এবং ব্যবহারে সামান্য পরিমাণ ব্যর্থতা এড়ানো কঠিন। পণ্যের মানের প্রয়োজনীয়তার ক্রমাগত উন্নতির সাথে সাথে, ব্যর্থতা বিশ্লেষণ ক্রমশ গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে। নির্দিষ্ট ব্যর্থতা চিপ বিশ্লেষণ করে, এটি সার্কিট ডিজাইনারদের ডিভাইস ডিজাইনের ত্রুটি, প্রক্রিয়া পরামিতিগুলির অমিল, পেরিফেরাল সার্কিটের অযৌক্তিক নকশা বা সমস্যার কারণে সৃষ্ট ভুল অপারেশন খুঁজে পেতে সহায়তা করতে পারে। সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের ব্যর্থতা বিশ্লেষণের প্রয়োজনীয়তা মূলত নিম্নলিখিত দিকগুলিতে প্রকাশিত হয়:
(১) ডিভাইস চিপের ব্যর্থতা প্রক্রিয়া নির্ধারণের জন্য ব্যর্থতা বিশ্লেষণ একটি প্রয়োজনীয় উপায়;
(২) ব্যর্থতা বিশ্লেষণ কার্যকর ত্রুটি নির্ণয়ের জন্য প্রয়োজনীয় ভিত্তি এবং তথ্য সরবরাহ করে;
(৩) ব্যর্থতা বিশ্লেষণ ডিজাইন ইঞ্জিনিয়ারদের চিপ ডিজাইনের ক্রমাগত উন্নতি বা মেরামত এবং ডিজাইন স্পেসিফিকেশন অনুসারে এটিকে আরও যুক্তিসঙ্গত করার জন্য প্রয়োজনীয় প্রতিক্রিয়া তথ্য প্রদান করে;
(৪) ব্যর্থতা বিশ্লেষণ উৎপাদন পরীক্ষার জন্য প্রয়োজনীয় পরিপূরক প্রদান করতে পারে এবং যাচাইকরণ পরীক্ষা প্রক্রিয়ার অপ্টিমাইজেশনের জন্য প্রয়োজনীয় তথ্য ভিত্তি প্রদান করতে পারে।
সেমিকন্ডাক্টর ডায়োড, অডিওন বা ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের ব্যর্থতা বিশ্লেষণের জন্য, প্রথমে বৈদ্যুতিক পরামিতি পরীক্ষা করা উচিত এবং অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের নীচে উপস্থিতি পরিদর্শনের পরে, প্যাকেজিংটি সরিয়ে ফেলা উচিত। চিপের কার্যকারিতার অখণ্ডতা বজায় রেখে, অভ্যন্তরীণ এবং বাহ্যিক লিড, বন্ধন বিন্দু এবং চিপের পৃষ্ঠ যতটা সম্ভব দূরে রাখা উচিত, যাতে বিশ্লেষণের পরবর্তী ধাপের জন্য প্রস্তুত করা যায়।
এই বিশ্লেষণটি করার জন্য স্ক্যানিং ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপি এবং শক্তি বর্ণালী ব্যবহার করা: মাইক্রোস্কোপিক রূপবিদ্যা পর্যবেক্ষণ, ব্যর্থতা বিন্দু অনুসন্ধান, ত্রুটি বিন্দু পর্যবেক্ষণ এবং অবস্থান, ডিভাইসের মাইক্রোস্কোপিক জ্যামিতির আকার এবং রুক্ষ পৃষ্ঠের সম্ভাব্য বিতরণের সঠিক পরিমাপ এবং ডিজিটাল গেট সার্কিটের যুক্তি বিচার (ভোল্টেজ কনট্রাস্ট ইমেজ পদ্ধতি সহ); এই বিশ্লেষণটি করার জন্য শক্তি স্পেকট্রোমিটার বা স্পেকট্রোমিটার ব্যবহার করুন: মাইক্রোস্কোপিক উপাদান গঠন বিশ্লেষণ, উপাদান গঠন বা দূষণকারী বিশ্লেষণ।
০১. সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের পৃষ্ঠের ত্রুটি এবং পোড়া
চিত্র ১-এ দেখানো হয়েছে, সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসের পৃষ্ঠের ত্রুটি এবং বার্ন-আউট উভয়ই সাধারণ ব্যর্থতার মোড, যা ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের পরিশোধিত স্তরের ত্রুটি।
চিত্র ২ ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের ধাতব স্তরের পৃষ্ঠের ত্রুটি দেখায়।
চিত্র ৩ ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের দুটি ধাতব স্ট্রিপের মধ্যে ব্রেকডাউন চ্যানেল দেখায়।
চিত্র ৪ মাইক্রোওয়েভ ডিভাইসের এয়ার ব্রিজের ধাতব স্ট্রিপ ভেঙে পড়া এবং স্কিউ ডিফর্মেশন দেখায়।
চিত্র ৫ মাইক্রোওয়েভ টিউবের গ্রিড বার্নআউট দেখায়।
চিত্র ৬-এ ইন্টিগ্রেটেড বৈদ্যুতিক ধাতব তারের যান্ত্রিক ক্ষতি দেখানো হয়েছে।
চিত্র ৭-এ মেসা ডায়োড চিপ খোলার স্থান এবং ত্রুটি দেখানো হয়েছে।
চিত্র ৮ ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের ইনপুটে প্রতিরক্ষামূলক ডায়োডের ভাঙ্গন দেখায়।
চিত্র ৯ দেখায় যে ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট চিপের পৃষ্ঠ যান্ত্রিক প্রভাবের কারণে ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছে।
চিত্র ১০ ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট চিপের আংশিক বার্নআউট দেখায়।
চিত্র ১১-এ দেখানো হয়েছে যে ডায়োড চিপটি ভেঙে মারাত্মকভাবে পুড়ে গেছে এবং ভাঙ্গনের স্থানগুলি গলে যাওয়ার অবস্থায় পরিণত হয়েছে।
চিত্র ১২-এ গ্যালিয়াম নাইট্রাইড মাইক্রোওয়েভ পাওয়ার টিউব চিপ পুড়ে যাওয়া দেখানো হয়েছে, এবং পোড়া বিন্দুটি গলিত স্পুটারিং অবস্থা উপস্থাপন করে।
০২. ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ব্রেকডাউন
উৎপাদন, প্যাকেজিং, পরিবহন থেকে শুরু করে সার্কিট বোর্ডে সন্নিবেশ, ঢালাই, মেশিন অ্যাসেম্বলি এবং অন্যান্য প্রক্রিয়ার জন্য সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলি স্ট্যাটিক বিদ্যুতের হুমকির মুখে। এই প্রক্রিয়ায়, ঘন ঘন চলাচল এবং বহির্বিশ্বের দ্বারা উৎপাদিত স্ট্যাটিক বিদ্যুতের সহজ সংস্পর্শে আসার কারণে পরিবহন ক্ষতিগ্রস্ত হয়। অতএব, ক্ষতি কমাতে ট্রান্সমিশন এবং পরিবহনের সময় ইলেকট্রস্ট্যাটিক সুরক্ষার দিকে বিশেষ মনোযোগ দেওয়া উচিত।
ইউনিপোলার এমওএস টিউব এবং এমওএস ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটযুক্ত সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলিতে স্ট্যাটিক বিদ্যুতের প্রতি বিশেষভাবে সংবেদনশীল, বিশেষ করে এমওএস টিউব, কারণ এর নিজস্ব ইনপুট রেজিস্ট্যান্স খুব বেশি, এবং গেট-সোর্স ইলেকট্রোড ক্যাপাসিট্যান্স খুব ছোট, তাই এটি বাহ্যিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড বা ইলেকট্রোস্ট্যাটিক ইন্ডাকশন দ্বারা প্রভাবিত হওয়া এবং চার্জ করা খুব সহজ, এবং ইলেকট্রোস্ট্যাটিক জেনারেশনের কারণে, সময়মতো চার্জ ডিসচার্জ করা কঠিন, তাই, ডিভাইসের তাৎক্ষণিক ভাঙ্গনের জন্য স্ট্যাটিক বিদ্যুতের সঞ্চয় ঘটানো সহজ। ইলেকট্রোস্ট্যাটিক ভাঙ্গনের রূপটি মূলত বৈদ্যুতিক উদ্ভাবনী ভাঙ্গন, অর্থাৎ, গ্রিডের পাতলা অক্সাইড স্তর ভেঙে যায়, একটি পিনহোল তৈরি করে, যা গ্রিড এবং উৎসের মধ্যে বা গ্রিড এবং ড্রেনের মধ্যে ফাঁক ছোট করে।
এবং MOS টিউবের তুলনায় MOS ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের অ্যান্টিস্ট্যাটিক ব্রেকডাউন ক্ষমতা তুলনামূলকভাবে কিছুটা ভালো, কারণ MOS ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের ইনপুট টার্মিনালটি প্রতিরক্ষামূলক ডায়োড দিয়ে সজ্জিত। একবার বেশিরভাগ প্রতিরক্ষামূলক ডায়োডে একটি বড় ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক ভোল্টেজ বা সার্জ ভোল্টেজ তৈরি হলে মাটিতে স্যুইচ করা যেতে পারে, তবে যদি ভোল্টেজ খুব বেশি হয় বা তাৎক্ষণিক পরিবর্ধন কারেন্ট খুব বেশি হয়, তবে কখনও কখনও প্রতিরক্ষামূলক ডায়োডগুলি নিজেই বন্ধ হয়ে যাবে, যেমন চিত্র 8-এ দেখানো হয়েছে।
চিত্র ১৩-তে দেখানো বেশ কয়েকটি ছবি হল MOS ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের ইলেকট্রস্ট্যাটিক ব্রেকডাউন টপোগ্রাফি। ব্রেকডাউন পয়েন্টটি ছোট এবং গভীর, যা গলিত স্পুটারিং অবস্থা উপস্থাপন করে।
চিত্র ১৪-এ একটি কম্পিউটার হার্ড ডিস্কের চৌম্বকীয় মাথার ইলেকট্রস্ট্যাটিক ভাঙ্গনের উপস্থিতি দেখানো হয়েছে।
পোস্টের সময়: জুলাই-০৮-২০২৩
