Áramköri hibák nagyítása a következő generációs képalkotással


A villamosmérnökök manuálisan azonosították az áramköri hibákat multiméteres teszteléssel és szemrevételezéssel, számtalan órát töltve az áramok mérésével és a forrasztási hibák ellenőrzésével. A következő generációs képalkotás felgyorsíthatja az elektronikus áramkörök nyomhibáinak megtalálását, ami pontosabb hibaészleléshez és izoláláshoz vezethet. Ezek az eszközök megváltoztatják a laboratóriumok véleményét a mikroelektronikáról, amely a digitális kor éltető eleme.

A fejlett hibaészlelés és -szigetelés szükségessége
A kritikus infrastruktúra, például a távközlés és a megújuló energia mikroelektronikán, például félvezetőkön és kondenzátorokon fut. A nyomtatott áramköri lapokon lévő digitális integrált áramkörök több millió csatlakozó eszközzel rendelkezhetnek, így ezek a bolygó legbonyolultabb technológiái. Az elektronikus áramkörök hibáinak nyomon követése elengedhetetlen a szigorú ellenőrzéshez és a minőség-ellenőrzéshez, mielőtt a gyártásba és a piacra lépne. Íme néhány további gyakori hiba, amelyet a képalkotás kiemelhet:

Forrasztási problémák

Törött darabok

Megszakított áramköri útvonalak

Rossz rézkarc

Nem megfelelő feszültségkezelés

Érintkezési hibák

Túláramok

Gyenge hőszabályozás

Összeférhetetlenség más alkatrészekkel, például a tápegységgel

Egy kormányzati biztonsági rendszer egy hibás PCB-je nemzetközi konfliktust szíthat, vagy kórházakat zárhat le, mert az adatközpont hardvere rövidzárlatos. A modern korban túl sok kényes és szükséges művelet támaszkodik ezekre a nyersanyagokra és egészséges áramkörökre, így a hibafelderítés és a hibaelhárítás az elektronikai és vezérlőmérnökök legfontosabb munkája.

A képalkotás enyhíti a terheket, miközben célzottabbá és produktívabbá teszi a műveleteket. A mikroelektronikai mérnökökkel szemben támasztott követelmények a valaha voltak legmagasabbak, és a nyomás csak fokozódni fog, ahogy az analóg elemek egyre inkább digitalizálódnak. Áthidalja a modell- és adatalapú hibadiagnosztikai módszerek legjobb mentalitását a hatékonyabb műveletek érdekében.

Optikai mikroszkópia
Ez az egyik legismertebb, de visszafogott képalkotó módszer, mivel a mikroszkópos technológiák évről évre robusztusabbá válnak. Az optikai mikroszkópok ügyesen észlelik a látható hibákat és az áramkörök romlását. Számos testreszabási és méretezési lehetőség áll rendelkezésre a feltételezett hibától függően.

A laboratóriumok roncsolásmentes környezetben tekinthetik meg a tábla alkatrészeit. Lehetővé teszi az egyszerű kontrasztot különböző felbontások mellett, hogy átfogóan megértse az áramkör állapotát. Kombinálja több stratégiával a problémák hatékony azonosítása érdekében, beleértve, de nem kizárólagosan:

Termikus lézer szimuláció

Fotoemissziós elektronmikroszkópia

Elektrolumineszcencia

Transmissziós elektronmikroszkópia

Mély reaktív ionmaratás
A NYÁK rétegeinek eltávolítása néha szükséges a hiba feltárásához. Ez a legpraktikusabb visszafejtés. A reaktív ionmaratás más technikákkal, például nedves kémiai maratással vagy ionnyaláb-marással gyorsan megtalálhatja a teljesítménybeli anomáliákat.

Bár ez önmagában nem képalkotási technika, szükséges a megbízható kép minőségének és sikerének javításához. A reaktív ionmaratás különböző mélységben tölti be az áramkör nyomvonalait, hogy lássa, milyen messzire hatolnak be a problémák.

Pásztázó akusztikus mikroszkópia
A NYÁK-ok hordozókat és képernyőket tartalmaznak, és ezek a vékony laminátumok ugyanolyan vizsgálatot igényelnek, mint az integrált áramkör többi alkatrésze. A SAM egy olyan képalkotó módszer, amely feltárhatja, hogy történt-e delamináció az ezekről a finom jellemzőkről visszaverődő hanghullámok alapján. Néha az akusztikai folyamatok pozicionálása kristályosabb képet ad, mint a fény a hibaészlelés más formáiban.

A frekvenciamanipuláció kritikus fontosságú ahhoz, hogy elég mélyen behatoljunk a PCG rétegeibe, és csiszoljuk azokat a sajátosságokat, amelyeket a mérnökök a problémás helyeknek tekinthetnek. A visszhangok megfelelően verődnek vissza a felületekről, vagy a képek elszökött jeleket mutatnak? Bár gyártási hibára utalhat, felfedheti a csomagolás hibáit vagy az agresszív összeszerelést is, ami defekteket és töréseket eredményezhet a rétegekben.

Radiográfiai vizsgálat
Számos képalkotó módszer vizsgálja a külső hibákat, tehát mi tárja fel a belső problémákat? A röntgen- vagy gamma-sugarakkal végzett radiográfiai vizsgálat hatékony forrás az eltolódások, repedések és forrasztási hatékonysági hiányosságok azonosítására. Ez egy roncsolásmentes módszer, amely lehetővé teszi az elektronikai mérnökök számára, hogy mélyen megvizsgálják az összeszerelt mikroelektronikát, függetlenül attól, hogy milyen összetett a szerkezet. Ez időt és munkát takarít meg az alkatrészek gondos szétválasztásával - potenciálisan több hibát eredményezve a folyamatban.

A fejlett radiográfia gyorsabbá és tisztábbá teszi a képeket. A programok lehetővé teszik a mérnökök számára, hogy manipulálják, nagyítsák és megvizsgálják a fényképeket, hogy javítsák a döntéshozatalt a hiba kezelésének módjáról és idejéről. Az olyan újítások, mint a radiográfia, bemutatják a kézzel végzett képalkotásban rejlő lehetőségeket, hogy felfedezzék, mit töltenének az óvatos kezek egyébként órákat töltenének el.

Hot Spot elemzés
A hőképalkotás és a forró pont elemzés ideális a hőeloszlással és a feszültséggel kapcsolatos láthatatlan hibák felderítésére. Ez egy másik nem invazív módszer, amely lehetővé teszi a képalkotó berendezés számára, hogy azonosítsa a hőmérséklet-ingadozásokat az áramkörben. Megóvja a technikusokat attól, hogy részben aktív eszközök közelébe kelljen kerülniük. Ez bebizonyíthatja, hogy valahol szivárgás van a készülékben, vagy a tápegység olyan áramot bocsát ki, amely túl intenzív ahhoz, hogy a kártya kezelni tudja.

A forró pont észlelésének egyes módszerei folyadékkristályt, míg mások lézersugarakat alkalmaznak. Ideális esetben a kristály világos és sötét foltokat tár fel a táblán, ahol a hőzsebek nyugszanak. A lézerek visszaverődnek a szubsztrátumokon, és a mozgás azonosítja, hogy hol vannak a hőbeáramlások. Az ultrahangos hullámok egy modern alternatíva, amely megpróbálja csökkenteni annak valószínűségét, hogy a külső technológia befolyásolja a tábla működését az azonosítás után.

Pásztázó elektronmikroszkópia
A SEM a mikroszkópia másik népszerű változata, amely elektronnyalábokat és atomi interaktivitást használ a hibák kiemelésére. Az integrált áramkörök topográfiája azonnal láthatóvá válik az egyes forrasztási kötések nagy felbontású, nagyított keresztmetszeténél.

A módszer rendkívül sokoldalú és kompatibilis a hibadetektálás más formáival, például az energiadiszperzív röntgenspektroszkópiával. Segít a mérnököknek megtalálni a PCB elemeit, hogy ellenőrizzék, hogy a megfelelő helyen vannak-e, és megfelelő válaszokat generáljanak a bemenetekre. Ezenkívül a SEM integrálható a számítógéppel segített tervezési rendszerekkel és a hagyományos felülvizsgálati módszerekkel, például az eszközparaméterek tesztelésével, hogy holisztikus hibaértékelési élményt nyújtson egyetlen helyen.

Az elektronikus áramkörök összes nyomhibájának megtalálása
A fejlett képalkotás lesz a mikroelektronika következő generációs hibaészlelésének magja. A hibaészlelés és -szigetelés korábban igényes üzletág volt, és még mindig az. Az elektronikai mérnökök azonban a pontosság és az akció új korszakát tapasztalják meg, mivel a képalkotás felgyorsítja a diagnosztikát. Az elektronikus áramkörök nyomhibái örökké aggodalomra adnak okot, elsősorban azért, mert a technológia egyre bonyolultabbá és változatosabbá válik. Ezért az új képalkotó technikák bevezetése a minőség-ellenőrzéshez kritikus fontosságú az ipari stabilitás szempontjából.