环球热文:提高宽带隙功率器件故障分析的准确性
预计 2018 年至 2050 年间,世界能源消耗将增长近 50%,原因是对可再生能源的需求增加、汽车工业系统 电气化,以及对电源管理应用中设备小型化和提高效率的需求不断增长。
随着半导体器件尺寸的缩小和复杂化,缺陷定位和故障分析变得更加关键,也更具挑战性。有了高密度互连、晶圆级堆叠、柔性电子和集成基板等结构元素,导致故障的缺陷就有了更多的隐藏空间。更糟糕的是,这些故障可能发生在设备封装阶段,导致产量下降和上市时间增加。
为了克服这一挑战,电气故障分析 (EFA) 和物理故障分析 (PFA) 的结合可以加深对故障机制的理解,并最终提高性能、可靠性和制造良率。当先进的 EFA 和 PFA 分析工具组合成完整的 EFA 到 PFA 工作流程时,这些工具使您能够更快、更准确地定位和表征宽带隙 (WBG) 材料(例如氮化镓 (GaN))中的细微电气问题和碳化硅 (SiC)。
(相关资料图)
在功率器件中使用新材料
今天,半导体行业正在超越硅,开发下一代电力设备: WBG电力设备。WBG电源设备非常适合用于要求很高的应用程序,比如需要高功耗的电动汽车或需要超长电池寿命的物联网设计。不幸的是,像氮化镓和碳化硅这样的材料可能会经历开发人员尚未看到的故障模式。因此,传统的故障分析方法可能无法胜任这个任务。这使得确定可能影响产量和可靠性的根本原因变得更加困难。
硅金属氧化硅半导体场效应晶体管(MOSFETs)提供了一个有用的例子。专为高功率应用设计,是大多数开关电源应用的首选设备。不幸的是,功率mosfet的性能已经达到了一个限制,因为新的要求在更小的形式因素封装中需要更高的电压和更快的频率。使用氮化镓或碳化硅重新设计这类设备,已经为新兴的高功率应用程序创建了可靠、紧凑和经济有效的解决方案。
电源MOSFET设备出现故障
当使用WBG材料制造时,功率模块具有垂直结构,将源和排水管放置在晶片的相反两侧,从而实现更高的电流和电压偏置。这与使用并行结构的CMOS设备不同。
在电气领域,漏极和源之间(IDSS)或栅极和源之间(IGSS)的漏电流是电源MOSFET中一般的故障类别。将故障分析集中于这些机制的能力提供了重要的见解,可用于改进生产方法、生产产量和未来的设计。
在物理实现中,铝(Al)和钛(Ti)或氮化钛(氮化钛)的金属层通常沉积在单个晶体管之上(图1)。这些不透明的图层可能会造成故障隔离方面的困难。例如,很难使用光子发射显微镜或光束诱导电阻变化(OBIRCH)扫描来准确地观察或定位缺陷。光子不能穿透金属层,而这些金属可能会吸收OBIRCH激光。
EFA-TO-PFA工作流
1. WBG电源设备,如电源MOSFET所提出的一系列挑战,为一种新的故障分析方法提供了强有力的理由。
2. 与电力设备制造商合作,开发并验证了一个由四部分组成的工作流程,它结合了EFA和PFA的优势,实现了电气和物理故障的快速定位、隔离和可视化。例如,使用赛默飞世尔科学公司的EFA和PFA解决方案,工作流程从EFA发展到PFA。该工作流程分为四个部分,包括:
1. 粗故障隔离:在电源MOSFET中,故障可能是由于IDSS或IGSS泄漏电流。在这一阶段,热科学精英和锁定热成像被用来检测热点及其通过厚厚的金属顶层的位置。由于金属层掩盖了确切的缺陷,需要额外的步骤来准确地确定故障及其确切位置。
2. 样品制备和去处理:为了准确地识别故障及其确切位置,需要在金属层中创建一个“窗口”来暴露单个晶体管。这是通过去处理来完成的,使用热科学太阳神5 PFIB,以去除铝和Ti/TiN的顶层。
3. 细故障隔离:然后使用热科学精英或亥伯龙II对去处理区域进行细故障隔离,采用一或两个尖端纳米探测,以扫描和确定精确的断层位置。
4. 成像和分析:在通过精细故障隔离确定确切的故障位置后,使用热科学直升机5双光束来观察和分析实际的物理缺陷。
结论
在同样的例子中,与客户一起工作,EFA-to-PFA工作流在有缺陷的MOSFET模具和晶圆上进行了测试和验证。
对于每个样品,EFA通过厚铝层检测到一个单一的热源。去处理可以快速、均匀地去除铝和Ti/TiN屏障,以进入感兴趣的区域(ROI)。对ROI进行扫描,以在纳米尺度上明确隔离故障。PFA数据允许客户成功地可视化和验证各自故障位置的缺陷。
在所有情况下,工作流都能以100%的成功率导航到并确定故障。
相关阅读
-
环球热文:提高宽带隙功率器件故障分析...
预计2018年至2050年间,世界能源消耗将增长近50%,原因是对可再生能... -
【环球报资讯】使用电机驱动 IC 的内...
BridgeSwitch结合了高效率、设计灵活性、增强的安全性、IEC60335-1... -
天天微动态丨氢能是储存太阳能和风能最...
在过去20年中,在使用净零技术减少碳排放和替代化石燃料的竞赛中,... -
世界看点:进一步了解氮化镓和碳化硅目...
电力电子在采用GaN和SiC器件方面发生了变化。硅仍然主导着市场,但... -
讨论宽带隙半导体背后的技术、市场前景...
GaNSystems销售和营销副总裁LarrySpaziani在接受记者采访时谈到了宽... -
世界热点评!对纯化石墨的需求飙升刺激...
全球对石墨的需求正在飙升,预计将持续数十年,这是由于石墨广泛用...
精彩推送
-
环球热文:提高宽带隙功率器件故障分析...
预计2018年至2050年间,世界能源消耗将增长近50%,原因是对可再生能... -
讨论宽带隙半导体背后的技术、市场前景...
GaNSystems销售和营销副总裁LarrySpaziani在接受记者采访时谈到了宽... -
世界热点评!对纯化石墨的需求飙升刺激...
全球对石墨的需求正在飙升,预计将持续数十年,这是由于石墨广泛用... -
世界看点:进一步了解氮化镓和碳化硅目...
电力电子在采用GaN和SiC器件方面发生了变化。硅仍然主导着市场,但... -
天天微动态丨氢能是储存太阳能和风能最...
在过去20年中,在使用净零技术减少碳排放和替代化石燃料的竞赛中,... -
【环球报资讯】使用电机驱动 IC 的内...
BridgeSwitch结合了高效率、设计灵活性、增强的安全性、IEC60335-1... -
环球视点!准备好将量子计算机添加到您...
随着技术以闪电般的速度发展,科学家和工程师现在需要比以往更快的... -
世界什么时候才能以每年 10 亿吨的规...
如果用太阳能发电场和风力发电场的电力代替碳基发电;那么避免一吨碳... -
全球快看点丨我们的长期 CCS碳捕集与封...
碳捕集与封存(CarbonCaptureandStorage,CCS),就是将捕获、压缩后... -
每日关注!2023年春运首日火车票今日开售...
2023年春运首日火车票今日开售:注意儿童票按年龄划分 -
趁早加满!下轮国内油价上调几成定局
趁早加满!下轮国内油价上调几成定局 -
江苏女子30万买奥迪A4L被发现二次做漆 ...
江苏女子30万买奥迪A4L被发现二次做漆律师:可主张退一赔三 -
本田底气十足 全新一代皓影上市:18.59万元起
本田底气十足全新一代皓影上市:18 59万元起 -
世界微头条丨取消购买限制 中国铁路:...
取消购买限制中国铁路:学生票一年内可任意购买4次 -
环球时讯:二次伤害猛于虎 事故后驾驶...
二次伤害猛于虎事故后驾驶员留在现场:半小时后被撞身亡 -
周鸿祎自曝和马斯克吃饭 一句话惹对方...
周鸿祎自曝和马斯克吃饭一句话惹对方生气:问他汽车安全话题 -
特斯拉股价年内大跌60%!最大空头:明年...
特斯拉股价年内大跌60%!最大空头:明年可能会更惨 -
比亚迪仰望来了!首发极具颠覆性技术
比亚迪仰望来了!首发极具颠覆性技术 -
郑州大学第一附属医院呼吸与危重症医学...
郑州成人哮喘与过敏性鼻炎话题媒体采访活动在郑州大学第一附属医院... -
郑大一附院王静谈呼吸与危重症学科建设...
呼吸系统疾病是常见病多发病 死亡率不容小觑据王静介绍,呼吸系统... -
凝心聚力抗疫情,郑大一附院王静代表显...
辖区疫情形势持续向好,离不开疫情防控的参与者战斗员。除了各卡口... -
Energous 为美国和欧洲提供任意距离的...
EnergousCorporation最近获得了美国联邦通信委员会(FCC)第15部分的... -
热点评!与iPhone 14 Pro Max相比,i...
不可否认的是,iPhone的价格越来越贵了,不过这个势头还没有结束,... -
2022 年进入虚拟现实 ( VR ) 深度...
预计,2022年全球VR设备出货量将达到858万台左右,同比下降5 3%。... -
今热点:全新A+级轿车 长安逸达官图发...
全新A+级轿车长安逸达官图发布:颜值甩合资几条街 -
当前速看:以身作则,使用无铅大电流触点
由于RoHS指令和REACH等法规,许多地区长期以来一直禁止使用铅或需要... -
环球快看点丨Molex 和 Avnet 全球设...
Molex和Avnet设计工程调查确定了将诊断可穿戴设备推向市场的市场驱... -
环球观热点:工业物联网:提供明智的、...
如果提供商遵守五个基本原则,新的用例可以推动物联网创新和物联网... -
世界微动态丨车门都不给配 新款雪铁龙M...
车门都不给配新款雪铁龙MyamiBuggy官图发布:年满14就能开 -
意法半导体TouchGFX Stock简化并加快在...
2022年12月23日,中国—意法半导体TouchGFX最新版本进一步简化在STM... -
每日快看:WiSA Technologies推出全新A...
最先推出的App可实现通过智能手机完全控制WiSASoundSend发射器 -
天天动态:效果堪比镀铬 2.2万元的特斯...
效果堪比镀铬2 2万元的特斯拉ModelY新配色值不值? -
天天观热点:2096元 特斯拉发布无线充...
2096元特斯拉发布无线充电板:一次性可充三台设备 -
【世界播资讯】马斯克给全球车主发福利...
马斯克给全球车主发福利:每人可“白嫖”30天免费EAP试用服务 -
ATE引脚电子器件的电平设置DAC校准
本文提供一种校准数模转换器(DAC)的方法,专用于引脚电子器件驱动器... -
全球热资讯!欧盟强制统一使用USB-C接口...
USBType-C接口,简称Type-C接口或USB-C接口,因其正反双插的易用性... -
焦点短讯!二字开头的成语有哪些?分别...
二字开头的成语寓意吉祥的,1、二龙戏珠:两条龙相对,戏玩着一颗宝... -
全球热点评!烙油饼需要用到哪些主料?...
怎样烙油饼,主料:面粉。辅料:花生油,葱,椒盐。1、使用两个盆,... -
环球今头条!老虎脑门上长了个王字是怎...
老虎头上为什么有王字,老虎头上并没有“王字”,只是看起来像“王... -
腌腊八蒜用什么醋?腊八蒜色泽怎样是正...
腌腊八蒜用什么醋,腌腊八蒜用米醋。由于米醋色淡,泡过蒜后色泽如... -
梅雨的梅是哪个梅?梅雨是指什么现象?
梅雨的梅是哪个梅,梅雨的梅是杨梅。梅雨指中国长江中下游地区和中... -
重点聚焦!小米自由桌面有哪些风格?如何...
小米自由桌面怎么编辑,小米自由桌面的编辑方法:1、进入主题风格进... -
养老保险领一年人死了怎么办?个人账户...
养老保险领了一年人死了怎么办,养老保险只领一年人就死了,可继承个... -
【全球聚看点】电脑能设置支票打印吗?...
如何在电脑中设置支票打印出来,使用电脑打印支票的方法:1、打开电... -
新年祝学生进步的祝福语有哪些?
新年祝学生进步祝福语,1、你是一个很文静的女孩,但你写作业时的不... -
因外部环境发生变化,大量企业面试第一...
人工智能(ArtificialIntelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发... -
滚动:六芒星最初发源于哪个宗派?是什...
戴六芒星有什么忌讳吗,六芒星的最初是发源于印度教的古代宗派。其... -
菜刀是生活厨具吗?菜刀可以邮寄吗?
菜刀可以邮寄吗,菜刀可以邮寄。菜刀属于生活厨具,不在禁止邮寄的... -
氤氲读音是什么?相关词语有哪些?
氤氲怎么读,yīnyūn。指湿热飘荡的云气,烟云弥漫的样子。也有“... -
焦点短讯!飞机禁航是什么意思?飞机禁...
飞机禁航是什么意思,飞机禁航是指某一领地的上空禁止任何未经特别... -
师叔是什么的尊称?师父和师傅是一个意...
师叔是师傅的什么,师叔是对自己师父的兄弟的尊称,就是比师父小的... -
全球即时看!玉茄子是什么器物?玉茄子...
玉茄子是干什么用的,玉茄子是上等的玉器雕刻而成的,古人称之为“... -
视点!iOS 16.2 RC版更新了什么? iO...
12月8日消息,今日,苹果向iPhone用户推送了iOS16 2RC候选版更新,... -
梅雨的梅是什么意思?梅雨来源是什么?
梅雨的梅得名于,梅雨的梅得名于杨梅成熟之意。梅雨是在中国长江中... -
每日简讯:追字怎么读?相关组词有哪些?
追怎么读,拼音:zhuīduī部首:辶笔画:9五行:火繁体:追五笔:W... -
佳能系列打印机怎么清零?有什么方法?
佳能系列打印机清零方法,佳能系列打印机清零方法:1、先按停止 重... -
最新:棕树花泡水喝有什么功效?棕树花...
棕树花怎么吃,棕树花是一种很好的菜果,营养丰富,兼有消炎清火及... -
【新视野】2022年参加冬奥会的国家有哪...
冬奥会2022年有哪些国家参加,2022年参加冬奥会的国家有阿尔巴尼亚... -
今日热门!11月我国汽车企业出口32.9万辆...
乘联会秘书长崔东树认为国补退出或一定程度影响销量,但对明年新能... -
世界今热点:2023春运车票24日开售 除...
2023春运车票24日开售除夕车票要等到1月7日 -
天天快消息!光伏材料价格12月起价格正...
Dec 22,2022----据TrendForce集邦咨询研究显示,由于硅片采购意愿... -
全球速递!Meta索尼如临大敌,苹果头显...
据业内信息,雅虎财经分析师Dan·Howley近期在采访时表示,苹果会在... -
环球最新:三星目前正研究一种新的屏幕...
自从苹果iPhone5s上使用了TouchID指纹识别技术后,让移动生物识别方... -
天天最新:无线充电技术已经诞生几十年...
随着用电设备对供电质量、安全性、可靠性、方便性、即时性、特殊场... -
240W充电横空出世!越来越快的充电速度...
在2022年下半年,智能手机市场上出现了200W和210W快速充电的机型,... -
世界动态:哭笑不得 车载摄像头视角太低...
哭笑不得车载摄像头视角太低:拍下老头乐秒变“大宾利” -
环球微资讯!什么是量子计算? 量子计...
量子计算是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计... -
天天亮点!真房车!特斯拉拖挂6.8吨重的...
真房车!特斯拉拖挂6 8吨重的Boxabl房屋上路 -
当前热门:AT&T助力AST SpaceMobile投...
据业内信息,世界上最大的无线网络运营商AT&T正在不断助力ASTSpaceM... -
【全球独家】9.99万元遭疯抢 五菱宏光M...
9 99万元遭疯抢五菱宏光MINIEV敞篷版下线:能跑280km -
win7旗舰版怎么激活?win7不激活开机黑...
1、 首先从网上下载Win 7激活程序WIN7 Activation v1 7,然后... -
手机内存卡无法格式化怎么办?解决方法...
1、把手机SD卡取出,插入到读卡器中,然后插入电脑USB接口中。2、同... -
售价看齐劳斯劳斯古斯特:凯迪拉克Celes...
售价看齐劳斯劳斯古斯特:凯迪拉克Celestiq将重启“女神”徽标 -
每日精选:头显这一设备被认定为 “光...
头显这一设备被认定为“光学行业的下一个关键增长动力”,近年来不... -
电脑显示屏一直闪怎么回事?电脑显示屏...
1 因为电源插口接触不良和被信号干扰,如电磁波的干扰、静电作用;2... -
环球快讯:VIVO手机发布S16系列新机
据业内信息,昨天VIVO正式发布了S16系列新机。 -
又一新能源品牌官宣涨价:最少涨5千 今...
又一新能源品牌官宣涨价:最少涨5千今年买车还剩最后一周“窗口期” -
怎样隐藏电脑任务栏和修改位置?隐藏任...
1 首先鼠标右键点击电脑底部的任务栏空白区,点击任务栏设置2、然... -
百事通!没有了苹果,产业链的下家从哪...
2021年3月,一直以“果链”企业闻名的欧菲光,被苹果终止了合作关系... -
Win10在线升级方法是什么?怎么在微软更...
步骤1、在电脑右下角的工具栏上,会有个提示Win10升级的Windows图标... -
xlive.dll是什么?xlive.dll文件放在哪?
由于现在感染型和替换型木马越来越多,它们感染大量系统文件也会替... -
【环球聚看点】2022年太阳能发电同比增...
光伏产业,简称PV(photovoltaic)。我国76%的国土光照充沛,光能资源... -
【新要闻】江苏小伙骑电动车到西藏:400...
江苏小伙骑电动车到西藏:4000多公里80多天终于骑到 -
开眼!本田思域Type R有4S店曝加价20万...
开眼!本田思域TypeR有4S店曝加价20万落地超60万 -
C盘空间越来越小怎么办?电脑C盘满了怎...
1、缩小休眠文件体积首先打开开始运行对话框,然后在运行框里输入"C... -
最新快讯!蓝牙4.2对比蓝牙4.0,蓝牙技术...
所谓蓝牙(Bluetooth)技术,实际上是一种短距离无线电技术,利用 "... -
当前速递!中国第一超跑!广汽埃安Hyper...
中国第一超跑!广汽埃安HyperSSR性能测试启动:零百加速1 9秒 -
最新资讯:1月1日执行!国六B汽油全面推...
1月1日执行!国六B汽油全面推行:不耐烧价贵仅1个月保存期?专家释疑 -
电脑没有声音原因是什么?电脑没有声音...
接口问题:不管我们使用耳机亦或者是音响,都需要通过固定的接口进... -
世界快报:比亚迪DM-i再外放 东风小康风...
比亚迪DM-i再外放东风小康风光蓝电E5官图发布:综合续航1150km -
怎么清理缓存?清理缓存方法是什么?
1、首先使用键盘 win+r 打开运行。2、然后输入 %temp% 并回车就... -
天天热消息:新型复兴号CR200J首次亮相...
新型复兴号CR200J首次亮相:Wi-Fi全覆盖充电插口增加 -
如何重装Win7系统?电脑win7系统重装方...
电脑重装系统win7方法一:光盘安装WIN7系统光盘安装系统尽管当今使... -
安卓模拟器哪个好用?目前安卓模拟器哪...
Bluestacks的历史可以追溯到2011年,是最早在PC上实现流畅运行安卓... -
url有什么意思?url文件怎么打开?
文件所在的服务器的名称或IP地址,后面是到达这个文件的路径和文件... -
如何清理注册表垃圾?三种清理注册表垃...
按快捷键Win+R,打开运行窗口,输入regedit,按回车键,打开注册表... -
DDR2和DDR3有什么区别?什么是DDR2和DDR3?
插槽不一样,DDR3比DDR2频率高,速度快,容量大,性能高。DDR3内存... -
用快播看片的详细步骤是什么?怎么把网...
安卓4 1,首先从网上下载快播apk的安装包,安装之后,如果是播放快... -
ip地址分类是什么?什么是ip地址?
ip地址是指互联网协议地址,是ip address的缩写,ip地址是ip协议提... -
DHCP有什么意思?路由器中的DHCP是什么?
1) 自动分配方式(Automatic Allocation),DHCP服务器为主机指定一...