故障解析とは

材料、部品、製品の故障（不具合・事故）の原因を究明する為に行う解析のことです。故障品の化学分析、機械的特性調査、顕微鏡組織観察の結果を元に実施される事が多くなっています。

最近では、市場や実装工程で生じた電子部品（半導体、電子部品、基板など）の故障解析、不良解析が多く、故障状況の把握、特性の測定、観察・解析が行われます。

故障解析の主な方法

外観観察: 光学顕微鏡（OM）や走査型電子顕微鏡（SEM）で細部まで観察して、機械的損傷、異物付着、イマグレーションなどの有無を確認します。
電気的特性測定: LSIテスターを用いた機能試験、AC・DC特性評価などを行って故障機能を判定します。
内観観察: 分解前に、マイクロX線CT装置（XCT）やマイクロフォーカスX線装置を用いた透過X線観察、超音波顕微鏡（SAM）を用いた超音波探査、ロックイン赤外線発熱解析装置（LIT）を用いたロックイン赤外線発熱解析によって、漏れや剥離、発熱箇所といった内部の故障箇所を確認します。
分解・開封: 混酸を用いてプラスチックパッケージを溶融させ、内部構造物を露出させます。
内部観察: 光学顕微鏡（OM）や走査型電子顕微鏡（SEM）で故障箇所を詳細に観察します。
断面構造観察: 希ガスイオンビームや収束イオンビームなどで対象断面部位を露出させ、積層構造や異物混入を確認します。
成分分析: 異物や積層構造の構成元素をエネルギー分散型X線分析や電子線マイクロ分析などで特定します。

対応情報

走査型電子顕微鏡（SEM）

光学顕微鏡では観察不可能な微小な表面構造を鮮明に観察する装置。肉眼で物を見るのと同じような感覚で、三次元的な画像が観察できます。
LSIテスター

LSIの特性測定、特性評価（AC特性実力値測定やマージン測定等）を室温以外に高低温で実施する装置。
カーブトレーサー

トランジスタ、サイリスタ、ダイオード、ICなど各種半導体の特性を測定するための装置。オシロスコープをベースに、電圧源、電流源を備えて被測定物（DUT）への印加をします。
ハイパワーカーブトレーサー

高電圧・大電流による特性評価を実施する装置。
LCRメーター

L（コイル）、C（コンデンサ）、R（抵抗器）などの電子受動部品のパラメータ値を計測する測定器。交流電流の流れにくさを測定します。
リニアテスター

入力と出力の関係が直線的（リニア）になっているアナログ集積回路の特性を測定するための装置。
集束イオンビーム加工観察（FIB）装置

ガリウムイオン源からイオンビームを抽出して5～10nmに集束させた上で、試料に照射させる装置。試料の表面状態を高分解能で観察可能。