Test- und Analyselabore von elektronischen Komponenten und Systemen

2-Pin Test System im Fraunhofer EMFT Testlabor für elektronische Bauteile und Systeme
© Fraunhofer EMFT / Bernd Müller
2-Pin Test System im Fraunhofer EMFT Testlabor für elektronische Bauteile und Systeme

Klima- und Zuverlässigkeitslabore

Klimaschrank Feuchte-Wärme

  • Klimaprüfung: Feuchte-Wärme-Zyklisch bis +95°C und 98 % r.F.

Klimaschrank mit 2 Prüfkammern

  • Klimaprüfung: Rascher Temperaturwechsel bis zu -80°C und 220°C

Klimaschrank Temperaturwechsel

  • Klimaprüfung: Temperaturwechselprüfung -80°C 200°C und bis 10k/min

Precision Temperature Forcing System

  • Rapid temperature fluctuations and temperature cycling

Trockenschrank

  • Temperaturlagerung bis zu 300°C

Hochstrom-Labornetzgerät

  • Aktiv Thermobelastungstests bis 1000 A

Elektrodynamische Schwinganlage

  • Sinusförmig, Breitband bis 2,93 kN Vektorkraft und 4000 Hz
  • Schockprüfung bis 5,9 kN
  • Dreiachsiger Aufspannvorrichtung

Zug/ Druck Material Prüfmaschine

  • Zug und Druckprüfungen mit unterschiedlichen Kraftaufnehmer
  • Überlagerte Prüfungen mit Klimakammer
  • Feindehnungsmessung sowie Videoerfassung

Schadens- und Materialanalyse

Metallografische Schliffpräparation 

 

  • Hochpräzise, chemisch-mechanische Polier- und Schleifmaschinen
  • Fluoreszenz-Einbettmittel

Stereo- und Auflichtmikroskope mit Bildanalyse

  • Verschiedene Mikroskopobjektive (Vergrößerung bis 1500x)
  • Diverse Kontrast- und Belichtungs-möglichkeiten (BF, DF, PO, DIC, Fluoreszenz)

Konfokalmikroskopie & Profilometrie (optisch, taktil)

  • Profil-, Topographie-, Dicken- (TTV) und Rauheitsmessungen mit hoher lateraler sowie vertikaler Auflösung

Rasterkraftmikroskopie (AFM)

  • Diverse Messmodi mit nm-skaliger Ortsauflösung Topographie & Rauheit
  • Diverse Messmodi mit nm-skaliger Ortsauflösung elektrische & magnetische Charakterisierung (u. a. SCM)

Hochauflösende Rasterelektronenmikroskope mit EDX-Analyse

  • Detektoren: SE2, BSE, InLens
  • Variabler Kammerdruck
  • EDX für Elementanalyse mit Mapping und Linienprofile

IR-Photonenemissionsmikroskopie & -Thermografie

  • EMMI (Emissionsmikroskopie) & OBIRCH (Optical Beam Induced Resistance Change)
  • Lokalisierung von Fehlstellen zur Fehleranalyse

Röntgenprüfanlage mit Hochleistungs- µCT-Scan

  • 2D-, CT- und Laminographie-Scans
  • Auflösung bis zu 500 nm
  • 25 – 160 kV Range
  • 16 Bit Flachdetektor mit 65.536 Graustufen

Reflektometrie & Ellipsometrie

  • Schichtdickenanalyse von semi-transparenten Schichten bis auf 10 nm

FTIR-Spektroskopie

  • Aufschlüsselung der chemischen Zusammensetzung

MD-PICTS

  • Defektcharakterisierung in Halbleitern als kleine, vereinzelte Stücke

Source Meter, Teraohm- und Picoamperemeter

  • Hochauflösende DC-Spannungs- und Stromquellen
  • Hohe Auflösung und Samplingraten

Contaminometer

  • Messung von ionischen Verunreinigungen auf Platinen und Baugruppen

Tauchlötbad mit SPS-Steuerung

  • Lötbarkeitstest von Platinen

Bondpull- & Bond Ball/ Die Shear Test

  • Bondpull und Ball shear tests an Bonds ab 20µm Dicke

Integrierte Schaltungen

Baustein- und Chippräparation

Hochpräzise 5-Achs-CNC-Fräse mit integriertem Schichtdickensensor

  • Mechanische Präparation von Platinen
  • Rückdünnung von IC-Bausteinen bis in den einstelligen µm-Bereich
  • Bearbeitung einzelner Bausteine auf Platinen bei gleichzeitigem Erhalt der elektrischen Funktionalität möglich

Chemisch-mechanisches Schleif- und Poliersystem (CMP)

  • Präziser, abrasiver Materialabtrag über unterschiedlich dimensionierte Folien & Suspensionen
  • Entfernung von IC-Schichten (IMD und Metalllagen) für Querschliffanalysen
  • Selektivität mittels Slurries möglich

Infrarot (IR) - Laseranlage

  • Lasermarkierung von Bausteinen
  • Laserbearbeitung von Bausteinen 
  • Lasermarkierung als Batch-Prozess von Trays
  • Entkapseln von Bausteinen
  • Laser-Spotsize 50µm

Ionenstrahlätzanlage Typ „IntlVac Nanoquest I“ 

  • Homogenes und hochpräzises Bearbeiten & Abtragen einzelner IC-Schichten
  • für Metalle, Polymere, Oxide, Nitride & sonstige, typische Halbleitermaterialien
  • Diverse Prozessgase für rein physikalischen Abtrag (IBE)
  • Diverse Prozessgase für Selektiven, chemischen Abtrag (RIBE/CAIBE)
  • Hohe Homogenität über große Fläche durch stabilen Ionenstrahl mit 80 mm Durchmesser
  • In-Situ Prozessüberwachung mittels SIMS (Sekundäre Ionen-Massenspektrometrie)

ICP-RIE-Plasmaätzanlage

  • Präzise, selektive Ätzung von IC-Schichten
  • für Polymere, Oxide, Nitride, Silizium & sonstige, typische Halbleitermaterialien
  • mit Endpunktdetektion

Rasterelektronenmikroskop für Chipscanning, Typ „Raith 150 Two“

  • Hochauflösende Aufnahmeprozesse (Auflösung < 2nm/pixel)
  • sehr hohe Systemstabilität ermöglicht sehr lange Scans über mehrere Tage
  • Konvertierung der Einzelaufnahmen in gestitchtes GDSII-Layoutformat

Dual-Beam Focussed Ion Beam / Rasterelektronenmikroskop Anlage Typ „Raith Velion“ für präzise Bearbeitung und Modifikation von IC‘s

  • Auflösung Si-Strahlquelle: bis 6nm/pixel, mit Au-Strahlquelle: bis 12nm/pixel
  • FIB-Querschnitte durch Bausteine
  • Circuit Editing
  • Integriertes EDX für Elementanalyse
  • FIB-Quellen: Si, Au
  • Arbeitsgase: Pt, XeF2
  • SEM für in-situ Prozesskontrolle
  • Nanomanipulatoren für EBIC/EBAC-Messungen

Hochauflösendes Rasterelektronen-mikroskop Typ Zeiss Gemini 560 für Analysen und Prozesskontrolle

  • Auflösung 1nm/pixel
  • “Low kV”-Modus
  • Variabler Kammerdruck
  • EDX für Elementanalyse
  • Detektoren: SE2, BSE, InLens, InLens-BSE, STEM
  • ATLAS-System für Chipscanning
  • Nanomanipulatoren für EBIC/EBAC-Messungen
  • E-Beam-Probing

Weiteres Equipment für Bearbeitung und Prozesskontrolle

  • Hochauflösendes Digitalmikroskop (Vergrößerung bis 1000x, weitere Digitalvergrößerung möglich)
  • Hochauflösendes IR-Digitalmikroskop (Vergrößerung bis 1000x)
  • Hochauflösende Konfokalmikroskope
  • Hochauflösende Profilometer (optisch & taktil)
  • Rasterkraftmikroskop (AFM) mit diversen Messmodi (u. a. SCM)
  • UV-VIS-Reflektometer & Ellipsometer
  • Ionenpoliersystem
  • MW-Plasmaverascher & - dekapsulator
  • Nasschemische, selektive Präparation von diversen Materialien

Weiteres Equipment für Bausteinanalyse

  • Halbleiterparameteranalysatoren
  • 62 GHz-Echtzeitoszilloskop
  • Erzeugung und Messung von Piko- und Nanosekunden-Hochstromimpulsen zur Fehlerlokalisierung

Tieftemperaturmessungen/ Kryotechnik

Kryostat (Temperatur<10 mK)  
  • Q-Faktor-Messungen von supraleitenden Resonatoren bis zum single photon limit
  • Verschiedene Qubit-Charakterisierungsmessungen (one-tone spectroscopy/power sweep, two-tone spectroscopy, T1, T2*, T2)
  • RF-Messungen bis 18 GHz (z.B.  Resonatoren)
  • Gleichstrommessungen (z.B. Widerstand, kritischer Strom, Transistorkennlinien)
  • Messungen auf der 4K-Platte (z.B. für Kryoelektronik)
  • Messungen in Abhängigkeit der Temperatur

Electro-static discharge (ESD), electrical overstress (EOS) und elektro-magnetische Verträglichkeit (EMV)

Transmission Line Pulser TLP

  • Hochstromcharakterisierung von Einzelbauelementen und Schaltungen
  • Pulsdauern von 1 ns bis 1.6 µs (Pulsdauern < 1ns auf Anfrage)
  • Maximale Pulsstromstärke 80 A (in einen Kurzschluss)
  • Messbandbreite bis zu 67 GHz

Human Body Model HBM Tester (Bausteintest)

  • Device Level HBM nach ANSI/ESDA/JEDEC JS-001-2023
  • 2-Pin Testsystem (minimale parasitäre Elemente)
  • Maximale Testspannung 10 kV
  • Package und Wafer/Bare Die Test
  • Messung aller Belastungsimpulse
  • Leckstrommessung zur Ausfalldetektion

Human Body Model HBM Tester (Systemtest)

 

  • ESD Gun System Level HBM nach
  • Maximale Testspannung 30 kV
  • Messung des Entladestroms

Charged Device Model CDM Tester

  • CDM Test nach ANSI/ESDA/JEDEC JS-002-2024
  • Hochpräzise Positionierung des Entladepins im Bereich ±1 µm
  • Maximale Testspannung 3kV
  • Messung aller Entladeströme

Capacitively Coupled Transmission Line Pulsing CC-TLP

  • CC-TLP Test nach ANSI/ESD SP5.3.4-2022
  • Präzisere ESD-Belastung als Alternative zum CDM
  • Package und Wafer/Bare Die Test
  • Messbandbreite bis zu 67 GHz

Robustheitsmessplatz (EMV Scanner)

  • 4-Achsen Positioniersystem
  • Positioniergenauigkeit ±20 µm
  • Messung und Einkopplung von Störfeldern bei PCBs und ICs
  • Spektrumanalyse bis zu 26 GHz
  • Lokale Temperierung im Bereich von -70°C bis +200°C

Weiteres Equipment

  • Halbautomatischer Waferprober mit Thermochuck für Wafer mit Durchmesser bis 300mm
  • Halbleiterparameteranalysatoren
  • Netzwerkanalysatoren im Bereich bis 110 GHz und Simulator Agilent ADS
  • 62 GHz-Echtzeitoszilloskop
  • Erzeugung und Messung von Piko- und Nanosekunden-Hochstromimpulsen zur Fehlerlokalisierung

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