Verbundprojekt: Innovative Fehleranalytik für hochintegrierte Elektroniksysteme - SAM3 -; Teilvorhaben: Innovative Diagnostikverfahren zur Fehlerlokalisierung und Defektanalyse in 3D-System-in-Package Aufbauten

Zielstellung des beantragten Teilvorhabens ist die Erarbeitung innovativer Diagnoseverfahren für die Fehlerlokalisierung, hocheffiziente Zielpräparation sowie die Eigenspannungsanalytik in gehausten Bauteilen zur Qualitätssicherung komplexer System in Package Bauelemente. Das Fraunhofer IWMH ist in verschiedene teilweise parallel zu bearbeitende Arbeitspakete eingebunden und wird zur wissenschaftlichen Untersuchung neuer methodischer Ansätze und der Weiterentwicklung gerätetechnischer Komponenten zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit der Analyseverfahren beitragen. Einen bedeutenden Schwerpunkt bilden Arbeiten zur Anpassung der Untersuchungsmethodik an die bei der Bewertung komplex integrierter Systeme auftretenden neuen Anforderungen. Die Möglichkeiten und Grenzen der in diesem Vorhaben entwickelten methodischen und gerätetechnischen Lösungen werden gemeinsam mit den Halbleiter- und Systemherstellern und den jeweiligen Geräteherstellern verifiziert und bewertet. Spezielle inhaltliche Schwerpunkte bilden Arbeiten zur Weiterentwicklung von Verfahren der Fehlerlokalisierung mittels akustischer Mikroskopie, Lock in-Thermographie und elektronstrahlbasierter Abbildungstechniken sowie der effizienten Zielpräparation auf Bauteilebene mittels laserbasierten Ablationsverfahren. Zur Bestimmung von Eigenspannungen in Package-Aufbauten werden neue methodische Ansätze der Elektronenrückstreubeugung im Rasterelektronenmikroskop untersucht und qualifiziert. Die zu entwickelnden Analysetechniken tragen zur Erhöhung der Effizienz, der Durchsatzrate, des Automatisierungsgrades und der Nutzerfreundlichkeit sowie die Steigerung der Aussagezuverlässigkeit der Diagnoseverfahren bei. Die Evaluierung des Potentials der Verfahren für den beabsichtigten Transfer in die industrielle Entwicklung und die Qualitätssicherung ist integraler Bestandteil der im Teilvorhaben geplanten Forschungsarbeiten.