EMSとは?OBIRCHって何?開封・断面研磨してから見る超マニアックな半導体の解析装置①

『半導体が壊れた』『回路の動作がおかしい』

でも

『原因や不良箇所が分からない!』

そんなとき原因を調べるために使われる半導体解析装置(IC analyzer)なんですが、色々と種類が多くて何をしているのか分かりにくいですよね。

今回は抵抗変化を見たり抵抗の性質を利用した解析装置:EMS・OBIRCHについてお届けしたいと思います。

抵抗変化・抵抗性質を利用した解析装置

数多い半導体の解析装置には、半導体パッケージを溶かして開封しないと使えなかったり、断面を研磨しないと使えない超マニアックな解析装置があります。

今回紹介するEMS・OBIRCHもその一つです。

EMS/Emission Micro Scope/エミッション顕微鏡

半導体の抵抗部分は電気を流したときに発光します。この現象を利用した装置がEMS(エミッション顕微鏡)です。

EMSは他にEMMS/EMI/PEM(Photo Emission Microscopy)とか言われたりもしてます。

EMSがどうやって不具合ヵ所を特定しているかというと正しい回路(良品)と不具合のあった半導体回路(不良品)の発光を比べてるんです。

不具合回路では、異常箇所に断線や抵抗が発生していたり、逆にショート(短絡)して抵抗がなくなっていたりしますよね?

この抵抗の有無を比べて異常箇所を特定するのがEMS(エミッション顕微鏡)なんですぅ。

OBIRCH/Optical Beam Induced Resistance Change/光加熱抵抗変化/オバーク

半導体の抵抗部分は光(Optical Beam、っていうかレーザー)を当てると温度が上昇して抵抗値が変化します。この加熱→抵抗変化を現象を利用した装置がOBIRCH(オバーク)です。

『正しい回路と不具合のあった半導体回路の抵抗を見比べている』という点はEMS(エミッション顕微鏡)と同じです。

▼OBIRCH(オバーク):不良箇所の見つけ方▼

  • 回路に電気を流す
  • レーザーを当てて温度上昇させる
  • 良箇所の抵抗が変化する
  • 良箇所の電流値も変化する
  • 不良箇所ハケーン(´ε` )

【オマケ】
OBIRCHの中でも、レーザーを赤外レーザー(Infra Red)にしたものをIR-OBIRCH(Infra Red Optical Beam Induced Resistance Change)と言うんですぜ。

※赤外線とは…波長が長すぎてヒトの目では見ることができない光です

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