表面分析からこんなことがわかります

ホーム表面分析からこんなことがわかります > メディカルデバイス向け電子機器の分析事例:AES分析を用いた信頼性向上 (BN1501)

はじめに

先進的な電子機器は補聴器から心臓のペースメーカー、そして除細動器などの今日の医療機器に広く浸透しています。信頼性のある電子機器はこれらの重要性が高い医療機器が適切に機能するために必要な性能です。

電子回路の一つの側面はしばしば問題があり、ワイヤー又はボール接合から金属性のボンドパッドの完全性が含まれます。

汚染物及び/又はボンドパッド上の比較的に厚い酸化膜の存在は接着不良、ワイヤー又はボールとボンディングパッドの電気的接続不良を導きます。そのような問題の原因はAES分析によって容易に同定することができます。

メディカルデバイス向け電子機器の分析事例:AES分析を用いた信頼性向上 (BN1501)

AES分析はボンドパッドの最も外側の表面の清浄度を効果的に観察するために用います。同様に酸化層の厚さを測定するために用いられます。このようにして、接合不良の確からしい原因を同定します。

図1aと図1bは、良品と不良品のボンドパッド表面のAESスペクトルを示しています。

■ 図1a 良品のボンドパッド表面のAESスペクトル

図1a 良品のボンドパッド表面のAESスペクトル

■ 図1b 不良品のボンドパッド表面のAESスペクトル

図1b 不良品のボンドパッド表面のAESスペクトル

不良ボンドパッドは接着試験の間に、弱い接合強度であることが分かります。AES分析結果は、ボンドパッドの表面上の大量のフッ素汚染を示しています。

これらの結果より、フッ素汚染の発生源の調査に導かれます。この汚染は、ウエハレベルでのサンプルの分離に使用される発泡材料の表面で発見されました。

AES分析はボンドパッド表面の深さ方向分析が可能

AES深さ方向分析結果(図2aと図2b)はフッ素表面汚染に加え、不良品のパッドの酸化層は良品のパッドに比べて厚いことを示しています。フッ素は酸化層中で検出されています。フッ素汚染によって引き起こされたパッドの酸化が示唆されています。

■ 図2a 良品ボンドパッドの深さ方向分析 (Al酸化膜:~4nm)

図2a 良品ボンドパッドの深さ方向分析 (Al酸化膜:~4nm)

■ 図2b 不良品ボンドパッドの深さ方向分析(Al酸化層:~160nm)

図2b 不良品ボンドパッドの深さ方向分析(Al酸化層:~160nm)

● 分析法の紹介:
AES分析の特徴と主な応用例について

● 関連分析事例:
ボンディングパッド(金属電極)性能の評価(AN332)

● AES分析の豆知識:
AES分析データの見方とわかりやすい応用例
300mmウエハ表面の微小異物分析ができます

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