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Failure Analysis

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Academic year: 2022

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(1)

Failure Analysis

(2)

Failure Analysis Lab

Main Failure Analysis Lab located in Chandler, AZ

We continue to work on cycle time reduction and technical content of FA Report in order to meet or exceed customers expectation

Failure Analysis Lab located in Thailand to support Far East Customers

Equipment is compatible to FA Lab in Chandler

Failure Analysis Lab located in New York

Will continue to analyze SMSC products

Customer returns and in-house reliability fails

Failure Analysis Lab located in San Jose

Provide expertise and capabilities to analyze SupperFlash

Devices (SST Products)

(3)

FA Request Flow

1. Customer  Microchip or 대리점

2. 불량분석의뢰  FQE

- 고품 & 양품

- 불량분석의뢰서: 별도 양식 참조

3. 고품 회수 후 1차 확인 (Korea Office)

4. FA 의뢰  FA Lab에서 FA# 생성

5. Initial Evaluation response (2 days)

6. FA 완료 및 Final report 발송 (10 days)

7. 분석결과에 따라 CA/PA, 8D report 발행

Failure Analysis Request

(4)

불량 분석 의뢰 방법

Contact Point

FQE 구자원 부장 : jason.koo@microchip.com FQE 조승호 대리 : smith.cho@microchip.com

샘플발송 방법

Customer Board에서 Device를 분리

Failed Part & Good Part 를 FAR과 함께 송부

주소

서울시 강남구 삼성동

168-1

영보빌딩

3

,

)135-882

한국마이크로칩 조승호 대리

(5)

불량 분석 의뢰 방법

FAR 작성

1. 업체_대리점_Part#_Application_불량분석의뢰서

2. 분석 의뢰서 양식

3. 불량 내용

불량 재현 조건(온도, 전압, 주파수 등)

Swap Test 시행 여부

Application 이 아닌 부품 관점에서의 서술이 필요

성공적인 불량 분석 가능성 향상을 위한 상세한

불량현상 설명 필요

(6)

Failure Analysis Flow

회수된 고품 정보를 FA Database에 등록

Initial analysis - Technician

Review all information - 해당 lot 생산이력 조회

Visual analysis (외관손상, 스크래치 등)

I-V Curve Tracer Analysis

X-ray

SAM (Scanning Acoustic Microscope)

Bench Test (read / write / verify)

Initial Response Report 발행

MPLAB ICD2 Displaying Failing Address in Program Memory

Curve Trace Comparing Suspect Device to known Good Device

(7)

Assign Request to FA Engineer

ATE (Automated Test Equipment)

Review test results

Decapsulation  internal microscopic examination

EMMI, OBIRCH analysis

E-beam or Mechanical Probing

SEM Examination

Mechanical or Chemical Delayering

FIB placing probing pads or cross section

TEM

Generate formal Final Report based on findings

Issue CAPA as required

LEM Displaying Abnormal Light Emission

Optical Photo Showing Location of Emission

SEM Showing Location of Emission after Etch

Failure Analysis Flow

(8)

FA Lab 불량 분석 Process

Failure Analysis Flow

(9)

Failure Mode 재현 불가 (NPF or NTF)

Passed Bench Testing and ATE (NTF 약 60%)

NTF를 줄이기 위해서는 분석 의뢰 시 상세한 설명자료가 필요

NTF 로 분석되는 경우

실제 불량이 아닌데 분석을 위해 보내진 경우

고객 S/W 나 Application 문제로 인한 불량

특정한 조건에서만 재현되는 경우

고객이 NTF에 대한 추가 분석을 요청하는 경우

Customer Site에서 재 분석을 위해 device Return

고객의 회로, 소스코드, Hex code, 양품보드를 제공

Local FAE 와 함께 추가 분석 진행

Failure Analysis (NTF)

(10)

일반적인 Failure Mode 재현 절차

고객보드에 불량부품을 위치

전압 조건, 고객 S/W 등 검증

고객회로 중심으로 검증

다양한 패턴으로 디바이스를 Re-program 하여 검사

소스코드 Re-compile

단위 별 기능성 검증

온도 조건에 따른 Test 를 실시

Failure Analysis (NTF)

(11)

Thank You

(12)

Back Data

(13)

Failure analysis services :

 Provide Die / package level failure analysis for :

 External customers

 Qualification failures

 Reliability monitor failures

 Yield analysis ( Wafer Probe, IC)

 New product/package design analysis

 FA Lab Capacity

 Electical testing

 Parametric test

 Functional test

 Memory test

Inspection

 High / Low Power Optical Microscope

 Confocal Microscope

 Scanning Acoustic Microscope

 Scanning Electron Microscope

 X-Ray

 3D Confocal Microscope

Curve Tracer

Acoustic Microscope

Field Emission SEM

X-Ray 3D Confocal Microscope

Failure Analysis Laboratory

(14)

 FA Lab Capacity (continue)

 Defect Localization

Light Emission Microscope

OBIRCH

Microprobe

 Sample Praparation

 Auto Chemical Decapsulation Machine

 Laser Decapsulation Machine

 Cross Sectioning

 Reactive Ion Etcher

 Ion Coater

 Backside polishing

 Cross Section (package level)

 Ion Milling

 Target Surfacing System

 Material Analysis

Emission Microscope Reactive Ion Etcher

Gold Coater Decapsulator

Failure Analysis Laboratory

(15)

IR Emission Microscope

Useful for:

 Locate Oxide Fails

 Locate ESD Damage

 Locate Functional Fails

 Locate Interconnect Defects

Failure Analysis

(16)

Failure Analysis

(17)

Focused Ion Beam in use since Aug 2004

Useful for:

Circuit Edits

CAD Navigation used to overlay layout to actual part

Cross Sectional & Top Down Images

Metal Grain Size Analysis

Voltage Contrast

400kX SEM Magnification

TEM Sample Prep

EDX

Failure Analysis

(18)

Transmission Electron Microscope (TEM) in use since Apr 2002

Useful for:

 Very High Resolution Imaging – about 2

angstroms (atomic level)

 Crystal structure / Lattice Defects

 High Resolution EDX

 Differentiates thin layers of metal, oxide

Failure Analysis

(19)

Product Traceability

Trace Code Marking Example

0905YA1

Note: SOT23 이하의 작은 package에서는 공간이 협소하여 위와 같은

일반적인 형식과는 다른 traceability code 형식을 사용한다. (i.e. 0278).

(20)

특정 Trace Code 전 후의 Lot를 추적하여 Containment Action을 지원

Part Marking Trace Code : 7-Digits (YYWWNNN)

YY: 생산 년

WW: 생산 주차

NNN: 숫자와 알파벳이 Random하게 조합된 내부 추적 관리를 위한 Code

Microchip 내부 시스템에서 아래와 같이 조회 가능

Product Traceability

참조

관련 문서