عام طور پر، سیمی کنڈکٹر آلات کی ترقی، پیداوار اور استعمال میں تھوڑی سی ناکامی سے بچنا مشکل ہے۔مصنوعات کے معیار کی ضروریات میں مسلسل بہتری کے ساتھ، ناکامی کا تجزیہ زیادہ سے زیادہ اہم ہوتا جا رہا ہے۔مخصوص ناکامی چپس کا تجزیہ کرکے، یہ سرکٹ ڈیزائنرز کو ڈیوائس کے ڈیزائن کے نقائص، عمل کے پیرامیٹرز کی مماثلت، پیریفرل سرکٹ کے غیر معقول ڈیزائن یا اس مسئلے کی وجہ سے غلط کام کرنے میں مدد کر سکتا ہے۔سیمی کنڈکٹر آلات کی ناکامی کے تجزیہ کی ضرورت بنیادی طور پر درج ذیل پہلوؤں سے ظاہر ہوتی ہے:
(1) ناکامی کا تجزیہ آلہ چپ کی ناکامی کے طریقہ کار کا تعین کرنے کا ایک ضروری ذریعہ ہے۔
(2) ناکامی کا تجزیہ غلطی کی مؤثر تشخیص کے لیے ضروری بنیاد اور معلومات فراہم کرتا ہے۔
(3) ناکامی کا تجزیہ ڈیزائن انجینئرز کو چپ ڈیزائن کو مسلسل بہتر بنانے یا مرمت کرنے اور اسے ڈیزائن کی تفصیلات کے مطابق زیادہ معقول بنانے کے لیے ضروری آراء کی معلومات فراہم کرتا ہے۔
(4) ناکامی کا تجزیہ پروڈکشن ٹیسٹ کے لیے ضروری ضمیمہ فراہم کر سکتا ہے اور تصدیقی ٹیسٹ کے عمل کو بہتر بنانے کے لیے ضروری معلومات کی بنیاد فراہم کر سکتا ہے۔
سیمی کنڈکٹر ڈائیوڈس، آڈیونز یا انٹیگریٹڈ سرکٹس کی ناکامی کے تجزیہ کے لیے، سب سے پہلے برقی پیرامیٹرز کی جانچ کی جانی چاہیے، اور آپٹیکل مائکروسکوپ کے تحت ظاہری معائنہ کے بعد، پیکیجنگ کو ہٹا دینا چاہیے۔چپ کے فنکشن کی سالمیت کو برقرار رکھتے ہوئے، اندرونی اور بیرونی لیڈز، بانڈنگ پوائنٹس اور چپ کی سطح کو جہاں تک ممکن ہو رکھا جانا چاہیے، تاکہ تجزیہ کے اگلے مرحلے کی تیاری کی جا سکے۔
یہ تجزیہ کرنے کے لیے اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپی اور انرجی اسپیکٹرم کا استعمال: بشمول خوردبینی شکل کا مشاہدہ، ناکامی کے نقطہ کی تلاش، نقائص کا مشاہدہ اور مقام، ڈیوائس کے خوردبین جیومیٹری کے سائز کی درست پیمائش اور کھردری سطح کی ممکنہ تقسیم اور ڈیجیٹل گیٹ کا منطقی فیصلہ۔ سرکٹ (وولٹیج کے برعکس تصویر کے طریقہ کار کے ساتھ)؛یہ تجزیہ کرنے کے لیے انرجی سپیکٹرو میٹر یا سپیکٹرو میٹر کا استعمال کریں: خوردبینی عنصر کی ساخت کا تجزیہ، مادی ساخت یا آلودگی کا تجزیہ۔
01. سیمی کنڈکٹر آلات کی سطح کے نقائص اور جلنا
سطح کے نقائص اور سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز کا جلانا دونوں عام ناکامی کے طریقے ہیں، جیسا کہ شکل 1 میں دکھایا گیا ہے، جو کہ انٹیگریٹڈ سرکٹ کی صاف شدہ تہہ کی خرابی ہے۔
شکل 2 انٹیگریٹڈ سرکٹ کی میٹالائزڈ پرت کی سطح کی خرابی کو ظاہر کرتی ہے۔
شکل 3 انٹیگریٹڈ سرکٹ کی دو دھاتی پٹیوں کے درمیان بریک ڈاؤن چینل کو دکھاتا ہے۔
شکل 4 مائیکرو ویو ڈیوائس میں ایئر برج پر دھاتی پٹی کے گرنے اور سکیو ڈیفارمیشن کو دکھاتی ہے۔
شکل 5 مائیکرو ویو ٹیوب کے گرڈ برن آؤٹ کو دکھاتا ہے۔
شکل 6 مربوط الیکٹریکل میٹالائزڈ تار کو مکینیکل نقصان دکھاتا ہے۔
شکل 7 میسا ڈائیوڈ چپ کے کھلنے اور خرابی کو ظاہر کرتا ہے۔
شکل 8 انٹیگریٹڈ سرکٹ کے ان پٹ پر حفاظتی ڈایڈڈ کی خرابی کو ظاہر کرتا ہے۔
شکل 9 سے پتہ چلتا ہے کہ انٹیگریٹڈ سرکٹ چپ کی سطح کو مکینیکل اثر سے نقصان پہنچا ہے۔
شکل 10 انٹیگریٹڈ سرکٹ چپ کے جزوی برن آؤٹ کو ظاہر کرتا ہے۔
شکل 11 سے پتہ چلتا ہے کہ ڈائیوڈ چپ ٹوٹ گئی تھی اور شدید طور پر جل گئی تھی، اور بریک ڈاؤن پوائنٹس پگھلنے کی حالت میں بدل گئے تھے۔
تصویر 12 گیلیم نائٹرائڈ مائکروویو پاور ٹیوب چپ کو جلی ہوئی دکھاتی ہے، اور جلنے والا نقطہ پگھلی ہوئی پھٹنے والی حالت کو ظاہر کرتا ہے۔
02. الیکٹروسٹیٹک خرابی
سیمی کنڈکٹر آلات مینوفیکچرنگ، پیکیجنگ، نقل و حمل سے لے کر سرکٹ بورڈ پر داخل کرنے، ویلڈنگ، مشین اسمبلی اور دیگر عمل تک جامد بجلی کے خطرے میں ہیں۔اس عمل میں، بار بار نقل و حرکت اور بیرونی دنیا کی طرف سے پیدا ہونے والی جامد بجلی کی آسانی سے نمائش کی وجہ سے نقل و حمل کو نقصان پہنچا ہے۔لہذا، نقصانات کو کم کرنے کے لئے ٹرانسمیشن اور نقل و حمل کے دوران electrostatic تحفظ پر خصوصی توجہ دی جانی چاہئے.
یونی پولر ایم او ایس ٹیوب اور ایم او ایس انٹیگریٹڈ سرکٹ والے سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز میں جامد بجلی کے لیے خاص طور پر حساس ہوتا ہے، خاص طور پر ایم او ایس ٹیوب، کیونکہ اس کی اپنی ان پٹ مزاحمت بہت زیادہ ہوتی ہے، اور گیٹ سورس الیکٹروڈ کیپیسیٹینس بہت چھوٹا ہوتا ہے، اس لیے یہ ہونا بہت آسان ہے۔ بیرونی برقی مقناطیسی فیلڈ یا الیکٹرو اسٹاٹک انڈکشن سے متاثر اور چارج کیا جاتا ہے، اور الیکٹرو اسٹیٹک جنریشن کی وجہ سے چارج کو بروقت خارج کرنا مشکل ہوتا ہے، لہذا، جامد بجلی کے جمع ہونے سے آلے کی فوری خرابی کا سبب بننا آسان ہے۔الیکٹرو اسٹاٹک بریک ڈاؤن کی شکل بنیادی طور پر برقی ذہین خرابی ہے، یعنی گرڈ کی پتلی آکسائیڈ پرت ٹوٹ جاتی ہے، جس سے ایک پن ہول بنتا ہے، جو گرڈ اور منبع کے درمیان یا گرڈ اور نالی کے درمیان خلا کو کم کرتا ہے۔
اور MOS ٹیوب MOS انٹیگریٹڈ سرکٹ antistatic بریک ڈاؤن کی صلاحیت نسبتاً قدرے بہتر ہے، کیونکہ MOS انٹیگریٹڈ سرکٹ کا ان پٹ ٹرمینل حفاظتی ڈایڈڈ سے لیس ہے۔ایک بار جب زیادہ تر حفاظتی ڈائیوڈز میں ایک بڑا الیکٹرو اسٹاٹک وولٹیج یا سرج وولٹیج ہو جائے تو اسے زمین پر تبدیل کیا جا سکتا ہے، لیکن اگر وولٹیج بہت زیادہ ہو یا فوری ایمپلیفیکیشن کرنٹ بہت زیادہ ہو، تو بعض اوقات حفاظتی ڈائیوڈز خود ہی ہو جائیں گے، جیسا کہ تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ 8۔
اعداد و شمار 13 میں دکھائی گئی متعدد تصاویر ایم او ایس انٹیگریٹڈ سرکٹ کی الیکٹرو اسٹیٹک بریک ڈاؤن ٹاپوگرافی ہیں۔بریک ڈاؤن پوائنٹ چھوٹا اور گہرا ہے، جو پگھلی ہوئی پھٹنے والی حالت کو پیش کرتا ہے۔
تصویر 14 کمپیوٹر ہارڈ ڈسک کے مقناطیسی سر کے الیکٹرو اسٹاٹک خرابی کی ظاہری شکل کو ظاہر کرتی ہے۔
پوسٹ ٹائم: جولائی 08-2023