Artikel

Failure Analysis pada Komponen Elektronik dengan FTIR

Perangkat mikroelektronik sangat mudah terkontaminasi, bahkan partikel debu terkecilpun dapat berdampak buruk pada kualitas produk. Selain itu, analisis perangkat elektronik merupakan pekerjaan yang kompleks karena sistem modern yang sangat kecil dan terdiri atas jenis bahan yang berbeda. Pengetahuan mengenai komposisi kimiawi suatu kontaminasi dalam banyak kasus dapat mengungkapkan asalnya serta dapat memungkinkan memecahkan masalah dengan efektif dengan menggunakan Failure Analysis pada Komponen Elektronik tersebut. Mikroskopi Fourier-Transform, Infrared (FTIR) adalah alat untuk menganalisis struktur yang sangat kecil hingga mikrometer dan juga mampu mengidentifikasi komponen anorganik. Penggunaan pola interferensi (fringes) untuk menentukan ketebalan lapisan isolasi dalam ukuran mikrometer. Mikroskopi raman menyediakan pilihan untuk mengnalisiss struktur di bawah kaca atau lapisan pelindung atau coating  polimer transparan.

Analisis Partikel dan Permukaan Kontaminasi

Contoh: Pemeriksaan CMOS-Chip yang terkontaminasi

Gambar di bawah ini menunjukkan bagian sudut chip CMOS. Untuk mengidentifikasi partikel di sudut kiri atas (panah biru) pengukuran dilakukan pada partikel dan bagian perakitan yang berbeda.

Banyaknya tampilan visual yang berbeda pada chip memiliki spectrum yang sama (green). Hal ini, menunjukkan sebagian besar permukaannya dilapisi oleh lapisan pelindung atau coating  yang teridentifikasi sebagai polimer “Poly (methylmethacrylate): Butadine”. Namun, dua kotak persegi panjang (panah merah) tidak menunjukkan absorpsi pada seluruh rentang inframerah yang menunjukkan permukaan logam bersih (gambar spektrum merah di bawah). Pengecualian yang lain ialah kontaminasi di sudut kiri atas (panah biru). Spektrum yang dihasilkan (warna biru pada

gambar di bawah) dengan jelas menunjukkan bahwa terkontaminasi poliamida/protein.

Baca Application Note dari AN M106 tentang analisis chip circuit board CMOS. Klik di sini.
Baca Application Note daru M100 berisi contoh analisis kontaminasi pada SMD choke. Klik di sini.

Cacat Pada Lapisan dan Isolasi

Contoh: penentuan cacat pada isolasi kawat tembaga

Kawat tembaga yang dilapisi dengan porselen umumnya digunakan untuk membangun kumparan elektronik dan berdiameter 0,02 – 6 mm. Kabel modern biasanya menggunakan isolasi yang sangat tipis dibandingkan film polymer. Cacat pada lapisan ini, dapat menyebabkan efek serius seperti kebocoran dan korsleting yang pada akhirnya dapat mengakibatkan rusaknya seluruh rangkaian.

Homogenitas ketebalan lapisan coating dianalisis dengan melakukan pengukuran garis refleksi pada permukaan kawat. Pengukuran refleksi pada lapisan tipis menghasilkan fringes dalam spektrum IR yang dihasilkan dari interferensi internal. Pinggiran ini, memanifestasikan dirinya sebagai garis dasar sinusoidal spektrum dan dapat digunakan untuk penentuan ketebalan lapisan. Gambar di bawah ini menunjukkan pemetaan kode warna dari ketebalan lapisan yang ditumpangkan di atas gambar visual. Ketinggian sekitar 25 μm ditentukan untuk area kawat yang luas. Akan tetapi, cacat pada lapisan insulasi menunjukkan retakan di mana lapisan tersebut dihilangkan dan area yang lebih tebal di mana material berlebih dipindahkan.

Baca Application Note dari AN M130 tentang analisa pelapisan. Klik di sini.

Failure Analysis pada komponen elektronik menjadi bagian terpenting untuk menghasilkan produk berkualitas terbaik.

  • FT-IR MICROSCOPES LUMOS
  • FTIR SPECTROMETERS – ALPHA II

Selain itu, untuk melaksanakan failure analysis yang tepat dapat menggunakan instrument FTIR terpilih. Hubungi kami di sales@dynatech-int.com untuk mendapatkan instrument terbaik di laboratorium anda.