故障解析ソリューションフロー

サンプルの受け取り、データの確認から多段階分析と最終報告まで、完全で追跡可能な分析プロセスを構築します。顧客が異常サンプルを提出した後、まずは背景情報の収集と問題定義を行います。これには使用条件、プロセス情報、失敗現象などが含まれます。情報が不十分な場合は、顧客と重要なパラメータを確認し、分析の方向性の正確性を確保した後、分析計画段階に入ります。製品の特性と失敗モードに基づいて、最適な分析戦略を策定します。

 

分析プロセスの第一歩は、通常、非破壊分析技術を採用し、サンプルに不可逆的な損傷を与えないようにしながら、問題の範囲を迅速に絞り込むことです。光学顕微鏡（OM）、超音波スキャン（SAT）、X線、電気測定（I-V）、および熱画像（Thermal EMMI）などの方法を通じて、パッケージ内部構造、はんだ点の状態、および潜在的な異常領域を観察することができます。この段階の目的は、故障位置の初期判断を確立し、その後の詳細分析の重要な基礎とすることです。

 

 

非破壊性分析で異常が確認された後、次に電気故障分析（Electrical Failure Analysis, EFA）に進みます。この段階では、EMMI、OBIRCH、InGaAs、EBIC、またはナノプロービング（Nanoprobing）などのさまざまな電気測定および位置決定技術を使用して、チップ内部で漏電、短絡、または開路などの異常点を正確に特定します。電気分析の鍵は、「見えない電気問題」を「観察可能な空間位置」に変換することであり、後続の物理分析に明確な目標を提供します。

 

 

電気的な位置特定が完了した後、物理的故障分析（Physical Failure Analysis, PFA）を通じて異常領域をさらに分析します。この段階では、デレイヤ（Delayer）、走査型電子顕微鏡（SEM）、エネルギー散乱分光法（EDS）、FIB断面分析などの技術が一般的に使用され、材料構造、欠陥の形状、製造プロセスの異常を直接観察します。高解像度の画像と元素分析を通じて、金属の破断、汚染、空洞（Void）、界面剥離などの失敗現象を確認し、徐々に失敗メカニズムを構築します。

 

 

材料特性や化学状態をより深く理解する必要がある場合、SIMS、TEM、SCMなどの高度な分析ツールを用いた材料分析（Material Analysis, MA）技術が導入されます。この段階では、元素の分布、化学結合、ナノスケールの構造を解析し、最終的に根本原因の特定（Root Cause Identification）を行います。クロススケール分析を通じて、故障現象とプロセス条件または材料特性との関連を確立し、具体的かつ実行可能な改善方向を提供します。

 

 

各段階の分析が完了した後、MA-tekは失敗位置、失敗メカニズム、根本原因の説明を含む完全な初期報告書と最終分析報告書を提供します。同時に、分析結果に基づいて、顧客に改善提案と予防策（Corrective Action & Prevention）を提供することもできます。失敗の原因が使用環境に関連している場合、信頼性テスト（Reliability Testing）を併用して、失敗メカニズムと製品の耐久性をさらに検証することができます。

 

図｜故障分析プロセス（Failure Analysis Flow）

MA-tekの故障分析サービスは、単一の技術の応用ではなく、非破壊検査、電気分析、物理分析、材料分析を統合した完全なプラットフォームです。複数の技術を連携させ、専門的な解釈能力を通じて、分析時間を短縮し、位置特定の精度を向上させることができます。MA-tekは豊富な先進プロセスとパッケージング分析の経験を持ち、異なる製品特性に応じた最適な分析戦略を策定し、顧客が複雑な問題の中で迅速に重要な答えを見つける手助けをします。