उन्नत IC कम्पोनेन्ट CDM ESD परीक्षण उपकरण प्रयोग गरेर IC कम्पोनेन्ट परीक्षणको लागि पूर्ण गाइड

सार
अर्धचालक चिप्सको उत्पादन, ढुवानी र एसेम्बलीको क्रममा, चार्ज गरिएको-उपकरण-मोडेल इलेक्ट्रोस्टेटिक डिस्चार्ज एकीकृत सर्किटहरूको अप्रत्याशित विफलताको प्रमुख कारण हो। यस्ता विफलताहरूले बलियो लुकाउने, अल्ट्रा-छोटो पल्स अवधि र विफलता पुनरुत्पादनमा उच्च कठिनाई समावेश गर्दछ। परम्परागत मानव-शरीर मोडेल (HBM) र मेसिन मोडेल (MM) परीक्षणहरूले यस्ता विफलता जोखिमहरूलाई पूर्ण रूपमा कभर गर्न सक्दैनन्। IC कम्पोनेन्ट CDM ESD परीक्षण उपकरणले चार्ज गरिएका उपकरणहरूले ग्राउन्डेड कन्डक्टरहरूसँग सम्पर्क गर्दा क्षणिक डिस्चार्ज घटनालाई पुनरुत्पादित गर्दछ र IC कम्पोनेन्टहरूको लागि इलेक्ट्रोस्टेटिक सहिष्णुताको मूल्याङ्कन पूरा गर्दछ। यो पेपर लिन्छ LISUN ESD-CDM CDM अर्धचालक ESD सिम्युलेटर अनुसन्धान वस्तुको रूपमा। यसले विश्वसनीयता अनुसन्धान, ठूलो मात्रामा उत्पादन गुणस्तर निरीक्षण र अर्धचालक उपकरणहरूको अन्तर्राष्ट्रिय अनुपालन प्रमाणीकरणको लागि पूर्ण र कार्यान्वयनयोग्य परीक्षण सन्दर्भ प्रदान गर्न IC कम्पोनेन्ट CDM ESD परीक्षण उपकरणको कार्य सिद्धान्त, हार्डवेयर संरचना, मानक अनुपालन, पूर्ण परीक्षण प्रक्रियाहरू र इन्जिनियरिङ अनुप्रयोग मूल्यको बारेमा छलफल गर्दछ।

परिचय

उत्पादन लाइनहरू, प्याकेजिङ ट्रान्जिट र स्वचालित एसेम्बलीमा ह्यान्डलिङ गर्दा, अर्धचालक चिप्सले घर्षण र विद्युतीय क्षेत्र प्रेरण मार्फत इलेक्ट्रोस्टेटिक चार्जहरू जम्मा गर्छ। जब उपकरण पिनहरू ग्राउन्डेड फिक्स्चर, PCB प्याड वा स्वचालित उपकरणहरूको धातु भागहरूसँग सम्पर्कमा आउँछन्, न्यानोसेकेन्ड-स्तरको क्षणिक डिस्चार्ज हुन्छ, अर्थात् CDM चार्ज गरिएको-उपकरण-मोड इलेक्ट्रोस्टेटिक डिस्चार्ज। डिस्चार्ज पल्स सामान्यतया दसौं एम्पियरसम्मको शिखर करेन्टको साथ १ एनएस भन्दा कम रहन्छ। यद्यपि समग्र डिस्चार्ज ऊर्जा कम छ, यसको पावर घनत्व अत्यन्त उच्च छ, जसले चिप्सको गेट अक्साइड तहलाई सीधै भत्काउन सक्छ र आन्तरिक सर्किटहरू जलाउन सक्छ, प्यारामिटर बहाव वा स्थायी कार्यात्मक विफलता निम्त्याउन सक्छ। धेरै चिपहरू कारखाना निरीक्षण पछि राम्रोसँग काम गर्छन् तर परिसंचरण र एसेम्बली पछि अस्पष्ट त्रुटिहरू भोग्छन्। यस्ता समस्याहरूको ठूलो अनुपात CDM इलेक्ट्रोस्टेटिक झटकाहरू द्वारा प्रेरित अव्यक्त क्षतिबाट उत्पन्न हुन्छ, जुन परम्परागत दृश्य निरीक्षण मार्फत पत्ता लगाउन सकिँदैन।

धेरैजसो परम्परागत ESD परीक्षण उपकरणहरू मानव-शरीर मोडेल र मेसिन मोडेलमा केन्द्रित हुन्छन्। तिनीहरूको उपकरण वास्तुकला र तरंगरूप अधिग्रहण क्षमताले कडा CDM परीक्षण आवश्यकताहरू पूरा गर्न असफल हुन्छ, र तिनीहरू सामान्यतया बोझिलो सञ्चालन प्रक्रियाहरू, अपर्याप्त डिस्चार्ज तरंगरूप स्थिरता र ठूलो भोल्टेज नियन्त्रण त्रुटि जस्ता कमजोरीहरू भोग्छन्। IC कम्पोनेन्ट CDM ESD परीक्षण उपकरण विशेष रूपमा चार्ज गरिएको उपकरण सम्पर्क डिस्चार्ज परिदृश्यहरूको लागि विकसित गरिएको छ। चार्ज इन्जेक्सन र सम्पर्क डिस्चार्जको एकीकृत डिजाइन अपनाउँदै, यसले चार्जिङ भोल्टेज र डिस्चार्ज सम्पर्क गतिलाई सटीक रूपमा नियन्त्रण गर्न सक्छ, क्षणिक वर्तमान तरंगरूपहरू पूर्ण रूपमा क्याप्चर गर्न सक्छ, चिप्सको CDM इलेक्ट्रोस्टेटिक झटका सहनशीलता सीमा परिमाण गर्न सक्छ, उपकरण डिजाइन दोषहरू पहिले नै पहिचान गर्न सक्छ र पछिल्ला ठूलो उत्पादन र अनुप्रयोग चरणहरूमा विफलता सम्भावना कम गर्न सक्छ।

IC कम्पोनेन्ट CDM ESD परीक्षण उपकरणको हार्डवेयर वास्तुकला र मुख्य प्यारामिटरहरू

पूरा LISUN ESD-CDM CDM अर्धचालक ESD सिम्युलेटर प्रणालीमा तीन मुख्य एकाइहरू हुन्छन्: उच्च-भोल्टेज DC पावर सप्लाई, परीक्षण मेनफ्रेम र इलेक्ट्रोस्टेटिक परीक्षण प्रोब। उपकरणले स्वतन्त्र रूपमा CDM-मोड परीक्षणहरू गर्न सक्छ। यसले CDM, HBM र MM मोडेलहरू कभर गर्ने कम्पोजिट परीक्षणहरू विस्तार गर्न र उपकरण इलेक्ट्रोस्टेटिक संवेदनशीलताको बहु-आयामी मूल्याङ्कन पूरा गर्न ESD-883D अर्धचालक ESD सिम्युलेटरसँग मेनफ्रेम साझा गर्न सक्छ। उच्च-भोल्टेज DC पावर सप्लाईले परीक्षण अन्तर्गत उपकरणहरूको क्षेत्र-प्रेरित चार्जिङ पूरा गर्न नियन्त्रणयोग्य सकारात्मक र नकारात्मक उच्च भोल्टेज आउटपुट गर्दछ। परीक्षण मेनफ्रेमले परीक्षण अन्तर्गत IC राख्छ र 3-आयामी विस्थापन समायोजन र उच्च-भोल्टेज इन्सुलेशन सुरक्षा संरचनासँग सुसज्जित छ। इलेक्ट्रोस्टेटिक परीक्षण प्रोबले सम्पर्क डिस्चार्ज गर्दछ र बाह्य ओसिलोस्कोप रेकर्डिङ र विश्लेषणको लागि डिस्चार्ज वर्तमान तरंगरूप संकेतहरू आउटपुट गर्न एटेन्युएटरलाई एकीकृत गर्दछ। उपकरणको प्रमुख हार्डवेयर प्यारामिटरहरू तलको तालिकामा संक्षेप गरिएको छ।

उच्च भोल्टेज आइसोलेसन सुरक्षा परीक्षण मेनफ्रेम भित्र एम्बेड गरिएको छ। उच्च भोल्टेज इन्डक्सन प्लेट उच्च भोल्टेज चुहावटबाट हुने सुरक्षा जोखिमबाट बच्न र अपरेटर सुरक्षाको ग्यारेन्टी गर्न इन्सुलेट गरिएको छ। उच्च भोल्टेज इन्डक्सन प्लेटले FR4 आइसोलेसन प्लेटसँग मिलेर परीक्षण वाहक प्लेटफर्म बनाउँछ। FR4 सामग्रीले CDM परीक्षण प्लेटफर्म सामग्रीहरूको लागि JEDEC आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ र चार्जिङको समयमा उपकरणहरूमा समान चार्ज वितरण सुनिश्चित गर्न एकरूप र स्थिर इलेक्ट्रोस्टेटिक इन्डक्सन क्षेत्रहरू उत्पन्न गर्दछ। इलेक्ट्रोस्टेटिक परीक्षण प्रोबको भौतिक व्यास Φ१.५ मिमी र लगभग ३ मिमीको टेलिस्कोपिक यात्रा छ, जुन DIP, SOP, QFP, BGA र TO सहित मुख्यधारा अर्धचालक प्याकेजहरूसँग उपयुक्त छ। समर्पित एटेन्युएटरसँग सुसज्जित, प्रोबले न्यानोसेकेन्ड-स्तर डिस्चार्ज पल्स वेभफर्महरू खिच्न प्रत्यक्ष ओसिलोस्कोप जडानको लागि सिग्नल अधिग्रहण इन्टरफेसहरू आरक्षित गर्दछ। उपकरण एक-क्लिक प्यारामिटर कन्फिगरेसनको लागि चिनियाँ-अंग्रेजी एन्ड्रोइड टच स्क्रिनसँग फिट गरिएको छ। परीक्षण भोल्टेज र वर्तमान वेभफर्महरू जस्ता परीक्षण डेटा परीक्षण दोहोरिने क्षमता र दक्षता सुधार गर्न सिधै भण्डारण गर्न सकिन्छ।

लागू हुने परीक्षण मानक प्रणाली

LISUN ESD-CDM, IC कम्पोनेन्ट CDM ESD परीक्षण उपकरण, प्रमुख घरेलु र अन्तर्राष्ट्रिय CDM इलेक्ट्रोस्टेटिक डिस्चार्ज परीक्षण मापदण्डहरूसँग पूर्ण रूपमा अनुरूप छ। अन्तर्राष्ट्रिय मापदण्डहरूमा ANSI/ESDA/JEDEC JS-002-2014, IEC 60749-28:2022, AEC-Q100-011, EIA/JESD22-C101 र JEITA ED-4701/300 परीक्षण विधि 305 समावेश छन्। सम्बन्धित घरेलु मानक GB/T 4937.28-2024 अर्धचालक उपकरणहरू-यांत्रिक र जलवायु परीक्षण विधिहरू-भाग 28: इलेक्ट्रोस्टेटिक डिस्चार्ज संवेदनशीलता परीक्षणहरू-चार्ज गरिएको-उपकरण मोडेल हो, जुन IEC 60749-28:2022 बाट समान रूपमा रूपान्तरण गरिएको छ। अटोमोटिभ-ग्रेड चिप्स, उपभोक्ता-ग्रेड एकीकृत सर्किट र पावर सेमीकन्डक्टरहरूको लागि, यो IC कम्पोनेन्ट CDM ESD परीक्षण उपकरण कम्पोनेन्ट-स्तर CDM इलेक्ट्रोस्टेटिक संवेदनशीलता वर्गीकरण, विश्वसनीयता प्रमाणीकरण र तेस्रो-पक्ष प्रमाणीकरण परीक्षणहरूको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ, र उत्पन्न परीक्षण डेटा प्रमाणीकरण रिपोर्टहरूमा प्रत्यक्ष रूपमा अपनाउन सकिन्छ।

IC कम्पोनेन्टहरूको लागि CDM परीक्षण प्रक्रियाहरू पूरा गर्नुहोस्

IC कम्पोनेन्टहरूमा औपचारिक CDM परीक्षणले स्थिति शुद्धता, चार्जिङ सेटलिङ समय र प्रोब चल्ने गति जस्ता प्रमुख अवस्थाहरू नियन्त्रण गर्न र म्यानुअल अपरेशनबाट हुने परीक्षण त्रुटिहरूलाई कम गर्न मानक विशिष्टताहरू कडाइका साथ पालना गर्नेछ। पहिलो चरण IC उपकरण माउन्टिङ हो। अर्धचालक उपकरणलाई आइसोलेसन प्लेटमा परीक्षण अन्तर्गत राख्नुहोस् र माथितिर फर्केका पिनहरू सहित उपयुक्त फिक्स्चरहरूसँग यसलाई ठीक गर्नुहोस्। परीक्षणको क्रममा उपकरण विस्थापनको कारणले हुने डिस्चार्ज प्रभावहरूको बाधाबाट बच्न कुनै ढिलोपन वा अफसेट नभएको पुष्टि गर्नुहोस्। दोस्रो चरण स्थिति क्यालिब्रेसन हो। JEDEC स्थिति त्रुटि आवश्यकताहरू पूरा गर्न ०.१ मिमी भित्र स्थिति क्यालिब्रेसन शुद्धता नियन्त्रण गरी परीक्षण प्रोबको केन्द्रको ठीक तल लक्ष्य पिनलाई पङ्क्तिबद्ध गर्न आधारको X/Y/Z ३-अक्ष नबहरू समायोजन गर्नुहोस्। तेस्रो चरण प्रोब कमिसनिङ हो। प्रोबलाई म्यानुअल रूपमा अधिकतम यात्रामा सार्नुहोस् र यसलाई उपकरण पिनलाई नछुनेसम्म बिस्तारै कम गर्नुहोस्। भौतिक चिपलाई क्षति पुर्‍याउने अत्यधिक थिचाइलाई कडाइका साथ बेवास्ता गरिनेछ। सम्पर्क पुष्टिकरण पछि, प्रोबलाई स्ट्यान्डबाइ स्थितिमा फिर्ता लिनुहोस् र प्रोब र पिन बीच ५-१० मिमी सुरक्षा अन्तर आरक्षित गर्नुहोस्। चरण चार प्यारामिटर प्रिसेट हो। टच इन्टरफेसमा ठाडो प्रोब चल्ने गति सेट गर्नुहोस्। कमजोर प्याकेजहरू भएका चिप्सका लागि, प्रोबबाट मेकानिकल क्षति हुनबाट रोक्नको लागि ०.५-२ सेमी/सेकेन्ड सिफारिस गरिन्छ। पाँचौं चरण इलेक्ट्रोस्टेटिक चार्जिङ हो। उच्च-भोल्टेज पावर सप्लाईमा लक्ष्य भोल्टेज सेट गर्नुहोस् र उच्च-भोल्टेज इन्डक्सन प्लेट मार्फत उपकरणमा फिल्ड-प्रेरित चार्जिङ गर्नुहोस्। उपकरण भित्र पूर्ण र समान चार्ज वितरण प्राप्त गर्न १-२ सेकेन्डको सेटलिंग समय कायम राख्नुहोस्। छैटौं चरण डिस्चार्ज परीक्षण कार्यान्वयन हो। स्वचालित प्रोब डाउनवर्ड मुभमेन्ट रुटिन सुरु गर्नुहोस्। प्रोबले CDM डिस्चार्ज ट्रिगर गर्न उपकरण पिनलाई सम्पर्क गर्दछ। तत्काल डिस्चार्ज वर्तमान संकेतहरू एटेन्युएटर मार्फत ओसिलोस्कोपमा प्रसारित हुन्छन् जसमा न्यानोसेकेन्ड-स्तर पल्स वेभफर्म क्याप्चर र बचतको लागि १ GHz भन्दा कम नमूना दर हुँदैन। एक पिनमा एकल-ध्रुवीयता डिस्चार्ज पछि, सबै पिनहरूमा चक्रीय सकारात्मक-र-नकारात्मक CDM डिस्चार्ज तनाव परीक्षणहरू गर्न उच्च-भोल्टेज ध्रुवता र लक्ष्य पिन स्विच गर्नुहोस्। परीक्षण पूरा भएपछि, यसको CDM इलेक्ट्रोस्टेटिक संवेदनशीलता मूल्याङ्कन निर्धारण गर्न तनाव अघि र पछि उपकरणको विद्युतीय प्यारामिटरहरू र कार्यात्मक स्थिति तुलना गर्नुहोस्।

इन्जिनियरिङ आवेदन मूल्य र परीक्षण सावधानीहरू

IC कम्पोनेन्ट CDM ESD परीक्षण उपकरणले अर्धचालक औद्योगिक श्रृंखलामा धेरै मानहरू प्रदान गर्दछ। चिप अनुसन्धान र विकास चरणमा, डिजाइन इन्जिनियरहरूले चिपहरू भित्र CDM-संवेदनशील कमजोर बिन्दुहरू पत्ता लगाउन र अन-चिप ESD सुरक्षा सर्किट डिजाइनलाई अनुकूलन गर्न यो उपकरण प्रयोग गर्न सक्छन्। प्याकेजिङ घरहरूमा, अपर्याप्त CDM सहिष्णुता भएका उत्पादनहरूलाई अग्रिम रूपमा हटाउन आगमन निरीक्षण र समाप्त-उत्पादन विश्वसनीयता स्क्रिनिङको लागि यसलाई लागू गर्न सकिन्छ। अनुपालन प्रमाणीकरण आवश्यक पर्ने अटोमोटिभ-ग्रेड चिपहरूको लागि, परीक्षण आउटपुटहरूले AEC-Q100 जस्ता प्रमाणीकरण वस्तुहरूलाई समर्थन गर्दछ। यो ध्यान दिनुपर्छ कि CDM डिस्चार्ज पल्सहरू पिकोसेकेन्ड-देखि-न्यानोसेकेन्ड उच्च-गति संकेतहरू हुन्। सम्पूर्ण परीक्षण प्रणालीको केबलहरू, एटेन्युएटरहरू र ओसिलोस्कोप ब्यान्डविथले वेभफर्म फिडेलिटीलाई प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्छ। व्यावहारिक परीक्षणमा, भोल्टेज त्रुटि र वर्तमान वेभफर्म सूचकांकहरू मानक आवश्यकताहरू पूरा गर्छन् भन्ने ग्यारेन्टी गर्न नियमित प्रणाली क्यालिब्रेसन गरिनेछ। ठूला प्याकेज आकार भएका उपकरणहरूलाई पर्याप्त चार्ज संचयको लागि विस्तारित चार्जिङ सेटलिंग समय चाहिन्छ।

निष्कर्ष

अर्धचालक प्रक्रिया नोडहरू संकुचित हुँदै जाँदा, चिप्सका गेट अक्साइड तहहरू पातलो हुँदै जान्छन् र एकीकृत सर्किटहरू CDM इलेक्ट्रोस्टेटिक झट्काको लागि बढी जोखिममा पर्छन्। CDM चिप विफलताको प्रमुख योगदानकर्ता बनेको छ। IC कम्पोनेन्ट CDM ESD परीक्षण उपकरणले उत्पादन र एसेम्बलीमा चार्ज गरिएको-उपकरण सम्पर्क डिस्चार्ज परिदृश्यहरू वास्तविक रूपमा पुनरुत्पादन गर्न सक्छ र उच्च-परिशुद्धता, उच्च-दोहोरिने क्षमता घटक-स्तर CDM इलेक्ट्रोस्टेटिक संवेदनशीलता परीक्षण महसुस गर्न सक्छ। LISUN ESD-CDM CDM अर्धचालक ESD सिम्युलेटर परम्परागत CDM परीक्षण उपकरणहरूको कमजोरीहरूलाई पार गर्दछ। यसको हार्डवेयर संरचना, नियन्त्रण शुद्धता र मानक अनुपालनले घरेलु अर्धचालक उद्योगमा अनुसन्धान, गुणस्तर निरीक्षण र प्रमाणीकरणको लागि व्यावहारिक मागहरू पूरा गर्न सक्छ। एकीकृत सर्किटहरूको लागि विश्वसनीयता प्रमाणीकरण सञ्चालन गर्दा, उद्यमहरूले CDM परीक्षणलाई महत्त्व दिनेछन् र IC कम्पोनेन्ट CDM ESD परीक्षण उपकरणलाई विश्वसनीयता परीक्षण प्रणालीहरूमा समावेश गर्नेछन्। CDM स्थिर बिजुलीबाट प्रेरित सुप्त विफलताहरूलाई घटक स्तरमा रोक्न सकिन्छ र एकीकृत सर्किट उत्पादनहरूको समग्र विश्वसनीयता सुधार गर्न सकिन्छ।