発熱解析による電子部品の故障箇所特定

発熱解析は、電圧印加によってリーク箇所に発生する熱を高感度InSbカメラで
検出する事で不良箇所を特定する手法です。

ショートやリークに伴う微弱な発熱を高感度InSbカメラで検出する事で
半導体等の電子部品の故障部を非破壊で特定する事が可能。

更にX線検査装置を用いる事で非破壊での観察もできます。

【特長】
■リーク箇所に発生する熱を高感度InSbカメラで検出する事で不良箇所を特定
■サンプルを非破壊の状態で解析したり、OBIRCHやエミッションでは
　解析が難しい電子部品を解析する事も可能
■ロックイン機能を使用し、位相情報を取得する事で、高精度な発熱箇所の
　特定が可能

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実装基板に反り、たわみ、捻じれ等の応力が加わると、
MLCC（積層セラミックチップコンデンサ）内部にクラックが
生じることがあります。

また、内部で発生したクラックは電極に隠れている場合が多く、
外観からではクラックを確認することが出来ない場合があります。

そんな時はX線で確認してみてはいかがでしょうか？

【観察内容】
■斜めCT観察
　実装基板を破壊せず、そのままの状態でCTを行うことが可能
■直交CT観察
　部品の形状をそのままの状態で観察することが可能

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株式会社アイテスでは、パワー半導体の解析サービスを承っております。

当社は日本IBM野洲事業所の品質保証部門から1993年に分離独立して以来、
独自の分析・解析技術を培ってきました。

Si半導体だけでなく、話題のワイドバンドギャップ半導体も対応可能です。

【特長】
■OBIRCH解析ではSiだけでなく、SiCやGaNデバイスにも対応
■表裏どちらからでもFIB加工可能
■PN接合部に形成された空乏層を可視化
■EDS、EELS分析といった元素分析も対応

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当資料では、当社で行ったX線透視やCT検査装置のさまざまな解析事例をご紹介しております。X線透視観察や斜めCT観察の「BGAはんだクラック解析事例」をはじめ、「表面実装LED」や「チップ抵抗の観察事例」などを掲載。

【掲載内容（抜粋）】
■BGAはんだクラック解析事例（X線透視観察）
■表面実装LED
■チップ抵抗の観察事例
■リフローシュミレータ
■マイクロフォンの観察事例（X線透視観察＆直交CT観察）...

★現在【X線透視・CT検査装置の事例集】を無料進呈中！
PDFダウンロード”よりスグにご覧いただけます。

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X線透視・CT検査装置によるチップ抵抗の観察事例をご紹介します。

チップ抵抗は、セラミックスの表面に薄膜状の金属膜(抵抗体)が形成された構造で、
X線像で見られるL字状の線は抵抗値を調整するために施されたトリミング痕です。

CT観察では、所望の断層図を見れて立体的に観察できるため、解析に有効。

X線観察やCT観察で不具合箇所が見つかれば、断面観察や元素分析を行い、
原因を調査します。

【チップ抵抗の観察事例】
■CT観察
・所望の断層図を見ることが可能
・立体的に観察ができるため解析に有効

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表面実装型のLEDが過負荷で損傷する瞬間をX線透視観察で捉えた事例を
ご紹介します。

表面実装型のLEDを通電した状態で、電圧、電流を定格値から徐々に
上昇させ、過負荷により不点灯となった過程を撮影しました。

また、動画でも不点灯となった過程をご覧いただけます。

【LED不良観察事例】
■不点灯後
・溶融、断線
・ワイヤーのループ形状変化
・蛍光体の剥離
・ボイドの形状、サイズに変化

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『Cheetah EVO』は、リフローシュミレータも搭載されているため、はんだ付け時のボイドの挙動などリアルタイムで観察することができるX線透視・CT検査装置です。リフローの条件出しやはんだの選定などに活用可能。当社は、当製品による「インダクタコイルの観察」をはじめ、「BGAはんだクラック解析」や「IC型コイルの観察」などの事例があります。

【装置スペック(抜粋)】
■X線発生器：マルチフォーカス透過型
■管電圧：25－160kV
■管電流：0.01－1.0mA
■管電力：64W

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あらゆるサイズ・形状のダイオード・MOS FET・IGBT等の
パワーデバイスに対し最適な前処理を行い
裏面IR-OBIRCH解析や裏面発光解析により不良箇所を特定し観察いたします。

■解析の前処理－裏面研磨－
　各種サンプル形態に対応します。
　Siチップサイズ：200um～15mm角

■不良箇所特定－裏面IR-OBIRCH解析・裏面エミッション解析－
　IR-OBIRCH解析：～100mA/10V　～100uA/25V　まで対応
　エミッション解析：～2kV　まで対応
　＊低抵抗ショート、微小リーク、高電圧耐圧不良など幅広い不良特性に対応

■リーク箇所のピンポイント断面観察－SEM・TEM－
　予測される不良に合わせてSEM観察・TEM観察を選択し
　リーク不良箇所をピンポイントで物理観察/元素分析を実施可能
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信頼性試験によって破壊した酸化物系全固体電池に対して、故障箇所
特定～断面観察までの一連の解析を実施した事例をご紹介します。

発熱解析により側面で発熱が強い傾向が認められ、X線透過観察では、
X線透過像で発熱が認められた境界付近に白い線状のコントラスト異常
が見られました。白線部で何らかの異常が発生している可能性が疑われます。

異常が見えていた箇所に対して、CP断面SEM観察を実施すると、層剥離が
認められ、信頼性試験によって正(負)極層が膨張、収縮を繰り返す事で
集電体や電解質層間に剥離が発生したと推測されます。

【事例概要】
■サンプル情報：充放電試験による劣化が発生した酸化物系全固体電池
■発熱解析結果：側面で発熱が強い傾向が認められた
■その他解析内容
・X線透過観察
・SEM観察によるCP断面観察、元素分析

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