고장분석 개요

failure analysis strategy for microelectronics

counterfeit 고장분석 사례

환경에 의한 반도체 고장 메커니즘의 고장분석

온도 및 온도급변

Kirkendall void (IMC) & die attach void

delamination & popcorning

wirebond fatigue

온도, 온도급변 및 습도

bond pad corrosion

whisker growth [IEC 60068-2-82, JESD-201, JEITA ET-7410, RC-5241]
- whiskers 개요
- what is tin whisker?
- why the concern tin whiskers?
- tin whiskers의 발생 성장의 주요 요인과 5가지 기본 환경
- whisker length
- whisker test 사례와 방지 대책

진동

fretting corrosion (sensor IC류)

외부 충격

die cracking

내부 및 외부 noise

ESD (electrostatic discharge) & EOS (electrical overstress)

CMOS의 latch-up

SMPS topology의 전기적 derating과 고장분석

3-phase inverter (IPM or SPM)의 동작원리와 고장분석 사례 (발연 발화 발생 원인 포함)

3상회로에서 선전압, 선전류, 상전압, 상전류, 중성점 전압

평형삼상회로의 해석 방법, 평형삼상회로의 조건, 평형삼상전원의 위상순

Y 결선과 전압 · 전류 특성, 평형삼상부하의 Δ-Y 변환, 평형삼상부하의 소비전력

3상 유도전동기

buck converter의 동작원리와 고장분석 사례 (발연 발화 발생 원인 포함)

booster converter (PFC 회로)의 동작원리와 고장분석 사례

flyback converter 동작원리와 고장분석 사례 (발연 발화 발생 원인 포함)

이상변압기가 되기 위한 3가지 조건

이상변압기의 전압 · 전류관계식에서 전압 · 전류의 부호

이상변압기의 테브넌 (Thevenin’s) 등가회로

실제변압기의 등가회로 (magnetizing inductance & magnetizing current)

transformer의 포화 특성

LLC resonant converter 동작원리와 고장분석 사례

RLC 직병렬공진회로

전압 이득 특성

Regulator IC

반도체 표면온도 측정방법과 판정기준

적외선온도계

heat label

thermocouple

반도체 및 능동소자에 대한 온도 마진에 의한 부품의 온도 평가방법

반도체의 전기적 특성

type of semiconductors

crystal structure

Miller index

quantum mechanics (Schrodinger wave equation & Kronig-Penney Model)

1차원 무한에너지 장벽에 갇힌 전자의 특징

E-k diagram의 해석

전하의 이동속도, 전하의 유효질량 (effective mass), direct transition semiconductor, indirect transition semiconductor

DOS (density of state function)

1, 2, 3차원 무한에너지 장벽 DOS 함수

thermal equilibrium state

Fermi-Dirac distribution function

Boltzmann approximation, location of Fermi level (EFi)

electron & hole concentration, intrinsic carrier concentration

what is the hole in semiconductors?

what is energy band diagram?

doping, dopant : extrinsic semiconductor (n-type, p-type)

mass action law

degenerated semiconductor

charge neutrality & compensation doped semiconductor

position of Fermi energy & Fermi level at equilibrium state

lattice scattering, impurity scattering, doping 농도에 따른 속도, Matthiessen’s rule, mobility, velocity saturation, diffusion coefficient, conductivity, microscopic Ohm’s law

carrier transport mechanisms

drift, diffusion, recombination-generation, tunneling current

Einstein’s relationship

continuity equation → ambipolar transport equation → diffusion equation

diffusion length, low level injection, steady state, 과잉캐리어밀도와 정상상태의 캐리어확산전류밀도

능동소자의 고장분석 - 2단자 소자

pn diode 고장분석

정류회로

pn diode의 derating

energy band diagram : pn/pin junction
▷ depletion approximation (Debye length), built-in voltage, depletion width, quasi-Fermi levels, maximum E-field, junction capacitance

ideal pn diode의 I-V 특성 관계식

practical pn diode의 I-V 특성

pn diode의 비 이상적인 현상
▷ thermal recombination, high-level injection & series resistance, thermal generation
▷ avalanche breakdown, Zener breakdown, punch-through breakdown 등

Zener diode 고장분석

Zener diode의 derating

Schottky diode

Schottky diode의 derating

energy band diagram : MS junction
▷ heterojunction : Schottky contact, ohmic contact

Schottky barrier lowering effect

Fermi-level pinning

LED 고장분석

LED 전기적 특징과 derating

LED 제조공정

LED 주요 고장 메커니즘

형광체의 발광 메커니즘

LED 열화 및 파괴 메커니즘

LED 고장분석 사례

energy band diagram : heterojunction

능동소자의 고장분석 - 3단자 소자

MOSFET와 IGBT 고장분석 사례

MOS 구조

MOS capacitor 의 energy band diagram

MOS electrostatics
▷ gate voltage에 따른 표면전위와 기판 전하량의 변화

MOS capacitor의 C-V characteristics의 중요성과 측정 방법 (by threshold voltage)
▷ 표면전위에 따른 기판 전하량의 변화
▷ 산화막 두께 및 기판 doping 농도 변화에 따른 C-V 특성 변화
▷ sweep voltage의 frequency effects에 따른 C-V 곡선 특성

MOSFET operation regimes

correction of pinch-off model

3단자 소자 (transistor)가 갖춰야 할 4가지 조건

MOSFET의 구조와 동작

output characteristics

transconductance

MOSFET scaling 에 의한 주요 issues (SCE : short channel effect)

MOSFET의 ideal I-V model (square law model)
▷ GCA (gradual channel approximation) 기법

CLM (channel length modulation) by VDS

subthreshold current (SS : subthreshold swing)

subthreshold 영역의 DIBL (drain induced barrier lowering) 현상 : VT의 roll-off

HCE (hot carrier effect) in MOSFET

MOSFET의 snapback by parasitic BJT & avalanche breakdown의 공통점과 차이점

HCI (hot carrier injection)

TDDB (time dependent dielectric breakdown)
▷ Fowler-Nordheim(F-N) tunneling model, gate-oxide breakdown

Flash memory의 구조와 원리

반도체 공정 [ Al → Cu 변경, Damascene process ]

junction spike (contact spiking, electrothermomigration), stress driven diffusion voiding (SDDV), Al & Cu electromigration (EM)

Thyristor & Triac 의 고장분석 사례

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