论文部分内容阅读
[摘 要]改革开放以来,电子信息技术的发展与广泛应用在一定程度上推进了集成电路产业的蓬勃发展,使其成为各信息产业发展过程中的重要基础保障。但是在实际应用的过程中,由于集成电路本身的复杂性以及密集性,当发生集成事故时,倘若是外部发生破损,则维修人员则需但对其破损处进行维修,但是倘若集成电路模板的外部没有出现破损现象,但能无法使用或使用过程存在一定问题时,则需要对集成电路进行无损缺陷分析。基于此,本文主要分析了集成电路可靠性以及无损缺陷检测的重要性,并针对无损缺陷分析的现状,探讨有效地分析方法,以期提高产业的经济效益与社会效益。
[关键词]集成电路;无损其缺陷分析;重要性;方法探究
中图分类号:TN407 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)03-0101-01
一、集成电路可靠性的重要性以及主要分析手段
(一)集成电路可靠性探析
随着电子信息技术的不断发展与广泛应用,作为电子设备基本单元的集成电路是大多数电子信息技术产品的核心,其可靠性、科学性、准确性不仅与企业的经济效益息息相关,最重要的是它直接影响设备的使用寿命,因此加强集成电路缺陷监测是保障集成电路可靠性的重要手段,究其原因是因为通过分析可了解集成电路存在的缺陷,进而分析出原因,制定出有效地解决措施。但需要注意的是,集成电路的缺陷检测主要分为两种,一种是有损检测,另一种是无损检测,其中前者检测出的IC无法继续使用,而后者可以。
(二)集成电路无损缺陷检测的重要性
集成电路在各设备的使用过程中,通常为满足其长时间的使用需求,就需对集成电路的各项性能进行全面系统的检测,但仍会造成IC失效的状况,究其原因是因为传统过程中,针对检测工作有关部门采用的有损检测的方式,在一定程度上,只是对现有的状况进行检测与维修,失效现状已经相当严重,一般来说当使用有损检测时,设备已经无法使用,或者需要经过长时间的维修工作,造成一定的经济损失,因此为保障正常工作状态下的检测效率,需加强无损缺陷检测技术,从而增加设备的使用寿命,提高经济效益。
二、集成电路无损缺陷分析现状
当前,我国在进行集成电路的失效缺陷分析时,通常用到的技术手段主要有以下两大类,即只能由于二维平面缺陷监测的传统扫描电子显微术和透射电子显微术、光辐射显微术(PEM)、皮秒观测电路分析(PICA),可用于检测IC深处三维缺陷的超导量子干涉仪(SQUID)、弱磁无损分析系统,其中,前三类技术属于有损检测,而后两类技术属于无损检测。
超导量子干涉仪(SQUID)简单来说属于磁探测,主要通过探测IC工作时磁场的分布,进而检测出电流分布,由于正常状态与存在缺陷状态下的集成电路电流分布有一定的差异,从而分析出故障位置以及故障程度,属于无损缺陷检测。同时在进行检测的过程中,还需要注意的是检测样品与低温工作探头之间必须保持一定合适的距离,即不能太近也不能太远,从而确保其检测结果的准确性和科学性;弱磁无损分析系统与超导量子干涉仪的释永远离一样,主要也是对集成电路的磁场进行检测,但与超导量子干涉仪相比,弱磁无损分析系统具有较强的实用性和检测性,究其原因是因为其采用了超高灵敏度传感器和高精度移动系统,可满足当下新型的集成电路模板检测需求,属于无损缺陷检测方式的一种,而所谓无损失效分析,就是在不损害分析样品,不去掉芯片封装的情况下,对该样品进行失效分析。
三、弱磁无损分析系统的相关概述
(一)弱磁无损分析系统的工作原理
通过上图可知,弱磁无损分析系统主要是由高灵敏度传感器组、高精度移动定位系统、电源电路、信号放大与处理电路、驱动信号元、计算机以及激光导航系统组成,其中,信号放大与处理电路主要由多重电路组成,而高精度移动定位系统则是由两部分系统组成。其主要的工作原理及时当完成电路系统连接时,集成电路的内部会形成一定的回旋电流,而传感器的主要工作就是将电路内部的电流进行放大,使其成为电磁信号,然后通过集成电路内部的各个系统,对其进行控制工作,从而将磁场对应强度值与三维位置相对应,从而保障处理效率。在弱磁无损分析系统中,激光导航显微系统具有一定的高清呈现功能,可便于检测人员在检测过程中对各部分进行实时精准检测,从而有利于提高空间分辨力,保障系统检测的科学性、严谨性、准确性。
(二)弱磁无损系统内部构件分析
1.高灵敏度传感器组
由三(一)可知,弱磁无损分析系统的高灵敏度传感器主要由磁隧道结传感器组和超低声传感器放大电路组成。其中,图2为单个的磁隧道结传感器,其在弱磁无损分析系统中的主要作用是用来检测3D磁场和提高传感器在集成电路当中检测的科学性、合理性;而超低声传感器放大电路在进行工作的过程中,通常采用惠斯通桥路的方式,将次电阻转化成电信号的过程,但除了上述过程外,通过分压电路也可以实现转化过程,只不过两者相比,前者的转变过程较为复杂,但提高了整体高灵敏度传感器的灵敏度,保障了检测效率。
2.信号放大与處理电路
通过三(一)可知,信号放大与处理电路的内部电路构成,在进行检测的过程中,由于传感器的灵敏度是检测系统的核心三大参数之一,因此在一定程度上,为保障传感器的检测效率,必须加强计算机对各个处理电路的控制,从而实现检测的高效性、科学性,进而提高检测的灵敏度。
四、结语
综上所述,集成电路产业的高度发展,在一定程度上对各企业的的生产效率与经济效益产生重要的影响,因此如何加强集成电路的检测,成为了现下电路企业的发展方向,而在检测过程中,科研工作者应该加强无损缺陷检测技术,从而加强预防,保障后期集成电路的正常使用,而不是亡羊补牢,为时晚矣。
参考文献
[1]彭建盛,李兴,秦志强.三维立体空间定位算法的研究与实现[J].传感器与微系统,2012,31(7):33- 35.
[2]张立. GMR生物传感器及其专用锁相放大器芯片的设计[J].成都:电子科技大学,2009.
[关键词]集成电路;无损其缺陷分析;重要性;方法探究
中图分类号:TN407 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)03-0101-01
一、集成电路可靠性的重要性以及主要分析手段
(一)集成电路可靠性探析
随着电子信息技术的不断发展与广泛应用,作为电子设备基本单元的集成电路是大多数电子信息技术产品的核心,其可靠性、科学性、准确性不仅与企业的经济效益息息相关,最重要的是它直接影响设备的使用寿命,因此加强集成电路缺陷监测是保障集成电路可靠性的重要手段,究其原因是因为通过分析可了解集成电路存在的缺陷,进而分析出原因,制定出有效地解决措施。但需要注意的是,集成电路的缺陷检测主要分为两种,一种是有损检测,另一种是无损检测,其中前者检测出的IC无法继续使用,而后者可以。
(二)集成电路无损缺陷检测的重要性
集成电路在各设备的使用过程中,通常为满足其长时间的使用需求,就需对集成电路的各项性能进行全面系统的检测,但仍会造成IC失效的状况,究其原因是因为传统过程中,针对检测工作有关部门采用的有损检测的方式,在一定程度上,只是对现有的状况进行检测与维修,失效现状已经相当严重,一般来说当使用有损检测时,设备已经无法使用,或者需要经过长时间的维修工作,造成一定的经济损失,因此为保障正常工作状态下的检测效率,需加强无损缺陷检测技术,从而增加设备的使用寿命,提高经济效益。
二、集成电路无损缺陷分析现状
当前,我国在进行集成电路的失效缺陷分析时,通常用到的技术手段主要有以下两大类,即只能由于二维平面缺陷监测的传统扫描电子显微术和透射电子显微术、光辐射显微术(PEM)、皮秒观测电路分析(PICA),可用于检测IC深处三维缺陷的超导量子干涉仪(SQUID)、弱磁无损分析系统,其中,前三类技术属于有损检测,而后两类技术属于无损检测。
超导量子干涉仪(SQUID)简单来说属于磁探测,主要通过探测IC工作时磁场的分布,进而检测出电流分布,由于正常状态与存在缺陷状态下的集成电路电流分布有一定的差异,从而分析出故障位置以及故障程度,属于无损缺陷检测。同时在进行检测的过程中,还需要注意的是检测样品与低温工作探头之间必须保持一定合适的距离,即不能太近也不能太远,从而确保其检测结果的准确性和科学性;弱磁无损分析系统与超导量子干涉仪的释永远离一样,主要也是对集成电路的磁场进行检测,但与超导量子干涉仪相比,弱磁无损分析系统具有较强的实用性和检测性,究其原因是因为其采用了超高灵敏度传感器和高精度移动系统,可满足当下新型的集成电路模板检测需求,属于无损缺陷检测方式的一种,而所谓无损失效分析,就是在不损害分析样品,不去掉芯片封装的情况下,对该样品进行失效分析。
三、弱磁无损分析系统的相关概述
(一)弱磁无损分析系统的工作原理
通过上图可知,弱磁无损分析系统主要是由高灵敏度传感器组、高精度移动定位系统、电源电路、信号放大与处理电路、驱动信号元、计算机以及激光导航系统组成,其中,信号放大与处理电路主要由多重电路组成,而高精度移动定位系统则是由两部分系统组成。其主要的工作原理及时当完成电路系统连接时,集成电路的内部会形成一定的回旋电流,而传感器的主要工作就是将电路内部的电流进行放大,使其成为电磁信号,然后通过集成电路内部的各个系统,对其进行控制工作,从而将磁场对应强度值与三维位置相对应,从而保障处理效率。在弱磁无损分析系统中,激光导航显微系统具有一定的高清呈现功能,可便于检测人员在检测过程中对各部分进行实时精准检测,从而有利于提高空间分辨力,保障系统检测的科学性、严谨性、准确性。
(二)弱磁无损系统内部构件分析
1.高灵敏度传感器组
由三(一)可知,弱磁无损分析系统的高灵敏度传感器主要由磁隧道结传感器组和超低声传感器放大电路组成。其中,图2为单个的磁隧道结传感器,其在弱磁无损分析系统中的主要作用是用来检测3D磁场和提高传感器在集成电路当中检测的科学性、合理性;而超低声传感器放大电路在进行工作的过程中,通常采用惠斯通桥路的方式,将次电阻转化成电信号的过程,但除了上述过程外,通过分压电路也可以实现转化过程,只不过两者相比,前者的转变过程较为复杂,但提高了整体高灵敏度传感器的灵敏度,保障了检测效率。
2.信号放大与處理电路
通过三(一)可知,信号放大与处理电路的内部电路构成,在进行检测的过程中,由于传感器的灵敏度是检测系统的核心三大参数之一,因此在一定程度上,为保障传感器的检测效率,必须加强计算机对各个处理电路的控制,从而实现检测的高效性、科学性,进而提高检测的灵敏度。
四、结语
综上所述,集成电路产业的高度发展,在一定程度上对各企业的的生产效率与经济效益产生重要的影响,因此如何加强集成电路的检测,成为了现下电路企业的发展方向,而在检测过程中,科研工作者应该加强无损缺陷检测技术,从而加强预防,保障后期集成电路的正常使用,而不是亡羊补牢,为时晚矣。
参考文献
[1]彭建盛,李兴,秦志强.三维立体空间定位算法的研究与实现[J].传感器与微系统,2012,31(7):33- 35.
[2]张立. GMR生物传感器及其专用锁相放大器芯片的设计[J].成都:电子科技大学,2009.