Ausfallanalyse
Fehlerortung
Für Ausfalluntersuchungen an elektronischen Bauelementen ist zunächst eine möglichst genaue Fehlerortung notwendig. Dafür haben wir verschiedene Techniken verfügbar.
Röntgenmikroskopie
Viele Bauteile und Systeme sind heute so gebaut, dass man sie nicht einfach öffnen kann. Vergussmassen aus Kunststoffen lassen sich nicht immer so entfernen, dass eine Verfälschung von Fehlern ausgeschlossen ist. Meist ist die Öffnung von Bauteilen und Komponenten ein zerstörender Eingriff, der dann weitere Untersuchungen oder Messungen am Originalbauteil verunmöglicht. Mit der 3-D-Röntgentomografie- Anlage können wir unsere Proben nicht nur einfach durchleuchten, sondern wir können sie virtuell aus beliebigen Richtungen „scheibchenweise zerschneiden“ oder 3-D-Darstellungen machen.
Anspechpartner:
Daniel Aeppli, Roman Furrer
Ultraschall
Ultraschall ist eine zerstörungsfreie Prüftechnik für Forschung und Anwendung. Sie ermöglicht die Lokalisierung von Fehlern, die Bestimmung der Geometrie und der elastischen Eigenschaften.
Anspechpartner:
Roman Furrer
Focused Ion Beam Anlagen
FIB Anlagen werden für örtlich genau definierte Mikroschnitte und für Modifikationen an integrierten Schaltungen im Rahmen des Prototyping/ Debugging verwendet. Die Geräte sind teilweise als Zweistrahlmaschinen (in Kombination mit einem Raster-Elektronenmikroskop) ausgerüstet und verfügen zum Teil über weitere Zusätze, wie Kathodolumineszenz, Röntgenspektralanalyse (EDX) oder Nanoprobing.
Anspechpartner:
Robin Bucher, Sebastian Lohde
Elektronenmikroskopie
Rasterelektronenmikroskope verwenden wir für die hoch auflösende Abbildung von Probenstrukturen. Einige Geräte sind mit Röntgenspektralanalyse (EDX) für die Bestimmung von Materialien ausgerüstet. Werden extrem hoch auflösende Aufnahmen notwendig, dann verwenden wir ein Transmissionselektronenmikroskop, welches uns im Empa Zentrum für Elektronenmikroskopie zur Verfügung steht.
Anspechpartner:
Robin Bucher, Sebastian Lohde
Temperaturmessung
Die Messung der Temperatur ist für die Steuerung vieler Prozesse von entscheidender Bedeutung. Wir verwenden Temperatursensoren sowie aktive und passive Thermographie für statische und dynamische Messungen.
Anspechpartner:
Daniel Aeppli, Roman Furrer
EMMI/OBIRCH
Für Ausfalluntersuchungen an elektronischen Bauelementen ist zunächst eine möglichst ge-naue Fehlerortung notwendig. Bei Fehlern in integrierten Schaltungen kommen vor allem die Infrarot-Emissionsmikroskopie und OBIRCH, eine Laserscan-Methode, bei der Stromände-rungen infolge lokaler Aufheizung durch Laserscannen registriert werden, zum Einsatz.
Anspechpartner:
Robin Bucher, Sebastian Lohde
Lichtmikroskope und elektrische Messtechnik
Bei der Untersuchung von Bauteilen und Systemen sind in vielen Fällen optische Inspektionen und elektrische Messungen notwendig. Dazu stehen uns verschiedene Lichtmikroskope und elektronische Messgeräte, wie etwa Kennlinienschreiber und Hochfrequenz-Messgeräte zur Verfügung. Das Elektronik Labor der Abteilung 405 unterstützt uns zudem bei sehr komplexen Messungen, Schaltkreisanalysen und Untersuchungen auf Systemebene.
Anspechpartner:
Robin Bucher, Sebastian Lohde, Elektronik Entwicklung
Propenpräparation
Sobald der Fehler in der Probe lokalisiert wurde, kann ein Schliff angefertigt werden, um Zugang zur Fehlerstelle zu erhalten. Dazu wird eine mechanische Probenvorbereitungslinie mit den Schritten Schneiden, Formen, Schleifen und Polieren verwendet. Auch eine nasschemische (Säure oder Lösungsmittel) Entkapse-lung von Bauteilen ist möglich. Vor der elektronenmikroskopi-schen Aufnahme der Proben können diese mit sehr dünnen Me-tall- oder Kohlenstoffschichten beschichtet werden, um eine Aufladung zu verhindern.
Materialwissenschaftliche Untersuchungen:
An der Empa verfügbar u.a. ToF-SIMS, ICP-MS, XPS, XRD u.v.a.
An der Empa gibt es einige Abteilungen, zu deren Arbeitsgebieten verschiedene materialwissenschaftliche Untersuchungsmethoden gehören. Wo im Rahmen unserer Untersuchungen und Forschungsarbeiten notwendig, werden wir durch die Fachkollegen dieser Abteilungen unterstützt.